Надульное устройство ствола огнестрельного оружия
OVERMUZZLE DEVICE OF FIREARM BARREL

Изобретение относится к стрелковому оружию, преимущественно к конструкциям ствольных, в частности дульных или надульных, устройств. Изобретение может быть использовано для глушения звука выстрела и пламегашения, т.е. для изменения характера и интенсивности демаскирующих факторов выстрела. Также изобретение может найти применение при конструировании эффективных надульных устройств огнестрельного оружия, предназначенных для уменьшения нежелательных явлений, связанных с избыточной энергией пороховых газов.
Из уровня техники известно надульное устройство, содержащее расширительные камеры и пулевой канал, образованные последовательно расположенными элементами одинаковой конфигурации. Полости отсекающих (расширительных) камер выполнены торообразной формы с коническими отсекателями газов, образующими в поперечном сечении входные спиралевидные участки. В отсекающих камерах этого устройства создается вращение газового потока, который разбивает устойчивое истечение основной струи газов, препятствуя выходу газов через пулевое отверстие (RU 2202751 С2, 20.04.2003).
Также известно надульное устройство, содержащее узел крепления на ствол оружия и камеру со снарядным окном, которая сообщается с каналом ствола в его дульной части и снабжена внутренними перегородками с отверстиями для прохождения снаряда. Известное устройство снабжено второй расширительной камерой, которая частично расположена в подствольном пространстве и сообщена с каналом ствола в его дульной части (RU 2246091 С2, 10.02.2005).
Также известно надульное устройство, содержащее узел крепления на ствол оружия, а также камеру со снарядным окном и боковыми щелями, соединяющими внутренне пространство камеры с атмосферой (Проектирование ракетных и ствольных систем. Под ред. Орлова Б.В. М.: Машиностроение, 1974, стр. 189, рис. 5.11).
Также известно надульное устройство, содержащее отсекающие (расширительные) камеры в виде кругового цилиндра с торцевыми поверхностями в виде половины тороида или эллиптического тороида, соединенные с пулевым каналом газовыми каналами (щелью с коническим отсекателем газов), которые выполнены с гладкой, замкнутой в продольном сечении поверхностью (за исключением каналов, соединяющих газовые камеры с каналом ствола) с возможностью создания в них замкнутого вихря пороховых газов, при этом газовые каналы расположены по касательной к образующей отсекающей камеры, площадь которых обеспечивает заполнение отсекающей камеры пороховыми газами до вылета пули из ствольного устройства или достижения ею газовых каналов следующей отсекающей камеры (RU 2366884 С2, 10.09.2009). Принято за прототип.
Все вышеуказанные известные устройства обладают схожими в той или иной степени недостатками, которые можно обобщить следующим образом:
- отсутствие эффективной продувки ствола и расширительных камер, вызванное замкнутой в продольном направлении поверхностью расширительных камер или их формой;
- асимметричное действие газов на пулю, проходящую расширительные камеры, отклоняет ее в сторону наименьшего давления. Отклонению пули способствует недостаточно эффективная геометрия отсекающих камер с точки зрения газовой динамики.
При этом отклонение пули при прохождении надульного устройства неизбежно приводит к ухудшению кучности стрельбы оружия, особенно очередью;
- отсекающие камеры устройств, представляющие собой для газов тупиковые зоны, не позволяют использовать энергию газов, скопившихся в камерах, для противодействия истечению основной струи газов, что снижает эффективность глушения звука;
- недостаточная интенсивность догорания пороховых частиц и охлаждения газов ввиду недостаточно эффективной геометрии расширительных камер. Как следствие, недостаточная эффективность пламегашения;
- достаточно высокий импульс отдачи и, как следствие, низкая эффективность устройств как реактивного дульного тормоза;
- низкая эффективность устройств как компенсатора.
Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности надульного устройства и уменьшение интенсивности демаскирующих факторов при стрельбе, особенно очередью, а также совершенствование эксплуатационных свойств огнестрельного оружия и расширение арсенала конструктивных схем, применяемых при конструировании надульных устройств.
Технический результат от использования заявленного изобретения заключается в уменьшении импульса отдачи и повышении связанной с этим эффективности устройства как дульного тормоза, а также уменьшении температуры пороховых газов, истекающих в атмосферу, и повышении связанной с этим эффективности устройства как пламегасителя, обеспечении возможности выполнения устройством функции газового компенсатора, уменьшении звука выстрела, улучшении продувки ствола и надульного устройства, увеличении прочности конструкции.
Технический результат достигается за счет использования следующей совокупности существенных признаков. Надульное устройство, содержащее корпус, узел крепления на ствол огнестрельного оружия, сквозной пулевой канал, отсекающие камеры, соединенные с пулевым каналом газовыми каналами, крышку, содержащую переднюю часть отсекающей камеры и пулевое отверстие, при этом корпус устройства выполнен составным из неразъемно соединенных между собой отсекающих камер, каждая из которых представляет собой две шайбы с радиусным закруглением и разными диаметрами пулевых отверстий, соединенные между собой кольцевым элементом корпуса, узел крепления содержит стравливающие отверстия и выпуклое ребро, лежащее в плоскости, перпендикулярной центральным осям стравливающих отверстий.
В частных случаях исполнения заявленного изобретения узел крепления может содержать шесть стравливающих отверстий. Отсекающие камеры могут между собой и крышкой быть соединены сваркой. Шайба каждой отсекающей камеры, расположенная ближе к дулу ствола, чем другая шайба той же камеры, может быть выполнена за одно целое с кольцевым элементом корпуса, соединяющим шайбы одной камеры. Шайба каждой отсекающей камеры, расположенная ближе к дулу ствола, чем другая шайба той же камеры, может иметь больший диаметр пулевого отверстия, чем другая шайба той же камеры. Надульное устройство может иметь не менее четырех соединенных между собой отсекающих камер.
Заявленное изобретение поясняется чертежами, а именно: фиг. 1 - общий вид устройства, фиг. 2 - устройство с направлениями пороховых газов,
где 1 - узел крепления,
2 - пулевой канал,
3 - отсекающая(ие) камера(ы),
4 - крышка,
5 - шайбы,
6 - кольцевым элементом корпуса,
7 - стравливающие отверстия,
8 - выпуклое ребро (по всей окружности узла крепления).
Надульное устройство содержит корпус, узел крепления 1 на ствол огнестрельного оружия, сквозной пулевой канал 2, отсекающие камеры 3, крышку 4, содержащую переднюю часть отсекающей камеры и пулевое отверстие.
Корпус устройства выполнен составным из неразъемно соединенных между собой отсекающих камер 3. Отсекающие камеры 3 между собой и крышкой 4 могут быть соединены сваркой для увеличения жесткости системы ствол-устройство.
Каждая из камер 3 представляет собой две шайбы 5 с радиусным закруглением и разными диаметрами пулевых отверстий. Шайба 5 каждой отсекающей камеры 3, расположенная ближе к дулу ствола, чем другая шайба 5 той же камеры 3, выполнена за одно целое с кольцевым элементом корпуса 6, соединяющим шайбы 5 одной камеры 3. Соединенные между собой кольцевые элементы корпуса 6 и образуют общий корпус устройства.
Шайба 5 каждой отсекающей камеры 3, расположенная ближе к дулу ствола, чем другая шайба 5 той же камеры 3, имеет больший диаметр пулевого отверстия, чем другая шайба 5 той же камеры 3.
За счет выполнения отсекающей камеры 3 идеальной геометрической формы, с точки зрения газодинамики, с радиусным закруглением, направленным навстречу друг другу у шайб 5 одной камеры 3, а также выполнения шайб 5 одной камеры 3 с разными диаметрами, обеспечивается направление потока пороховых газов таким образом, при котором уменьшается их температура гораздо интенсивнее, чем у известных аналогов. А именно, за счет уменьшения их скорости. Кроме того, при такой форме камер 3 и направлении газового потока все пороховые частицы успевают догорать до выхода из надульного устройства в атмосферу в отличие от известных аналогов. Следовательно, обеспечивается наилучшее пламегашение по сравнению с известными аналогами.
Узел крепления 1 содержит стравливающие отверстия 7 и выпуклое ребро 8, лежащее в плоскости, перпендикулярной центральным осям стравливающих отверстий 7. Стравливающие отверстия 7 предназначены для выхода части пороховых газов при избыточном давлении в устройстве, особенно при стрельбе очередью, что положительно влияет вместе с формой камер на продувку ствола оружия и надульного устройства.
Наличие стравливающих отверстий 7, выполнение вышеуказанной формы отсекающих камер 3 и направление газового потока определенным образом, при котором отсеченная часть пороховых газов воздействует на шайбы камер, тем самым толкая надульное устройство по направлению выстрела, способствует уменьшению импульса отдачи и повышению связанной с этим эффективности устройства как дульного тормоза.
Стравливающие отверстия 7 находятся равномерно друг от друга по всей боковой периферии узла крепления 1, например их может быть шесть.
При выходе части пороховых газов из стравливающих отверстий 7 они ударяются о выпуклое ребро 8 и расходятся равномерно в разных направлениях в плоскости, перпендикулярной стволу, что обеспечивает стабилизацию ствола в пространстве и, как следствие, компенсирует подачу ствола вверх при выстреле по сравнению с известными аналогами. Чем интенсивнее стрельба, тем интенсивнее газы выходят из стравливающих отверстий, тем самым повышая стабилизацию ствола. Как следствие, повышается кучность стрельбы, особенно очередью.
Работает надульное устройство следующим образом. При выстреле из огнестрельного оружия пуля проходит из ствола по пулевому каналу в надульном устройстве и покидает его. Значительная часть пороховых газов, двигающихся за пулей, отсекается в надульном устройстве, а именно в отсекающих камерах. За счет разных отверстий в шайбах камер и за счет их формы с закруглениями часть пороховых газов очень интенсивно отсекается от основного потока газов. В процессе отсекания газов часть отсеченных газов направляется в отсечные камеры таким образом, при котором газы эффективно остывают, при этом догорают не сгоревшие частицы пороха. Выполнение отсекающих камер определенной формы, т.е. с радиусными закруглениями и с разными диаметрами отверстий шайб, обеспечивает такое направление потока отсеченных газов, при котором обеспечивается наилучшая диаграмма звука, т.е. звук выстрела практически пропадает.
В процессе отсекания части пороховых газов они после прохождения отсекающих камер воздействуют на основной поток газов в пулевом канале и оказывают ему сопротивление. Часть пороховых газов при стрельбе выходит через отсечные отверстия в узле крепления, обеспечивают тем самым продувку устройства и компенсируют отдачу.
Авторами произведены опытные образцы заявленного надульного устройства под разное стрелковое оружие, стоящее на вооружении российской армии. Испытания опытных образцов показали отличные технические результаты и подтвердили правильность подхода и расчетов авторов.
Таким образом, использование совокупности существенных признаков, указанных в независимом пункте формулы, по мнению авторов, достаточно для достижения каждого из заявленных технических результатов.
По мнению авторов, заявленное техническое решение отвечает всем критериям патентоспособности изобретения.