АВТОМАТИЧЕСКОЕ СТРЕЛКОВОЕ ОРУЖИЕ
AUTOMATIC SMALL ARMS

Изобретение относится к ручному огнестрельному автоматическому оружию.
Известен 5,45-мм автомат Калашникова АК-74 (см. руководство по 5,45-ММ автомату Калашникова (АК74, АКС74, АК74Н, АКС74Н) и 5,45-ММ пулемету Калашникова (РПК74, РПКС74, РПК74Н, РПКС74Н), Военное издательство, Москва, 1984). Автомат содержит ствол с установленной на нем газовой камерой в форме пустотелого цилиндра с глухим дном. Камера сообщается с каналом ствола посредством газоотводного отверстия.
Ствол жестко соединен со ствольной коробкой, внутри которой на направляющих установлены подвижные части, содержащие затвор и затворную раму. На затворной раме спереди закреплен шток в форме поршня, который входит в газовую камеру, образуя с его внутренними стенками замкнутый объем.
Возвратная пружина, установленная между затворной рамой и ствольной коробкой, обеспечивает движение подвижных частей в накате.
Основным недостатком автомата является значительное рассеивание пуль при автоматической стрельбе. Это обусловлено неконтролируемыми стрелком колебаниями оружия, возникающими в результате циклических движений затворной рамы при автоматической перезарядке.
Известен опытный образец 5,45-мм автомата конструкции Константинова-Кокшарова СА-006 (см. htts://raigap.livejoumal.com/402778.html). Конструкция взята за прототип.
Автомат СА-006 содержит ствол с установленными на нем колодкой мушки и газовой камерой. Внутренняя часть камеры имеет форму цилиндра без дна. Она сообщается с каналом ствола посредством газоотводного отверстия.
Ствол жестко тсоединен со ствольной коробкой, внутри которой на направляющих установлены подвижные части, содержащие затвор, затворную раму и балансир. На затворной раме имеется первый поршень, который входит в газовую камеру сзади, а на балансире закреплен второй поршень, который входит в газовую камеру спереди, создавая внутри замкнутый объем, необходимый для работы газового двигателя.
Внутрь балансира помещена каретка с установленными на осях двумя звездочками, которые входят в зубчатое зацепление с перфорированными стенками затворной рамы и балансира.
Каретка зафиксирована относительно ствольной коробки с помощью замыкателя, входящего в поперечный сквозной паз на каретке. Таким образом, затворная рама и балансир кинематически связаны друг с другом посредством зубчато-реечного зацепления: при движении затворной рамы назад, балансиру (через вращающиеся звездочки) синхронно сообщается движение вперед и, наоборот.
Две отдельные возвратные пружины, одна из которых установлена между затворной рамой и ствольной коробкой, а вторая - между балансиром и ствольной коробкой, приводят подвижные части в движение при накате.
Над стволом, между колодкой мушки и газовой камерой установлена направляющая балансира, выполненная в форме трубы прямоугольного сечения с вырезом в нижней стенке (вырез необходим для обеспечения собираемости автомата).
Сверху ствольной коробки закреплена съемная крышка; позади - приклад, а внутри - ударно-спусковой механизм. На стволе закреплено цевье.
Преимуществом автомата СА-006 является то, что при автоматической перезарядке, затворная рама и балансир, имея примерно одинаковые массы и двигаясь синхронно в противоположных направлениях, динамически уравновешивают друг друга и не раскачивают оружие, как это происходит при стрельбе из автомата АК-74 (с одним подвижным звеном - затворной рамой). Благодаря такому техническому решению автомат СА-006 при стрельбе сохраняет устойчивое положение в пространстве.
Вместе с тем, недостатками его конструкции являются:
- значительное усилие ручного взведения подвижных частей из-за низкого коэффициента полезного действия (КПД) зубчатой передачи, поскольку усилие от руки, необходимое для сжатия пружины балансира, передаются через зубчатое зацепление;
- низкая живучесть звездочек, обусловленная действием высоких пиковых нагрузок на детали зубчатой передачи при работе газового двигателя;
- наличие механической связи цевья со стволом отрицательно сказывается на стабильности положения средней точки попадания (СТП) пуль, из-за возможного изгиба ствола при стрельбе с опорой на цевье;
- отсутствует потенциальная возможность размещения сверху на оружии (на крышке) прицельных приборов и механических прицельных приспособлений ввиду нежесткой конструкции и подвижности самой крышки ствольной коробки;
- сложность конструкции отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках оружия. Увеличивается трудоемкость разборки (сборки) автомата для чистки;
- наличие выреза в нижней стенке направляющей балансира способствует загрязнению подвижных частей снаружи;
- неудобство возникает при обслуживании ударно-спускового механизма, расположенного глубоко в проеме ствольной коробки, из-за чего доступ к нему затруднен.
Предлагаемым изобретением решается задача по повышению надежности работы и точность стрельбы.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в улучшении функциональных и эксплуатационных характеристик ручного автоматического оружия.
Указанный технический результат достигается тем, что в автоматическом стрелковом оружии, содержащем ствол, с установленными на нем колодкой мушки и газовой камерой, выполненной в форме пустотелого цилиндра без дна, причем камера сообщается с каналом ствола посредством бокового газоотводного отверстия, а ствол жестко соединен со ствольной коробкой, внутри которой установлены телескопические подвижные части, содержащие затвор, затворную раму и балансир, при этом передние концы затворной рамы и балансира имеют вид поршней, которые входят внутрь газовой камеры, образуя с ее стенками замкнутый объем; внутри балансира помещена каретка с двумя звездочками, которые обеспечивают передачу поступательного движения от затворной рамы к балансиру посредством зубчато-реечного зацепления; подвижные части снабжены возвратной пружиной; кроме того, над стволом между газовой камерой и колодкой мушки установлена направляющая балансира; к ствольной коробке присоединены съемная крышка и приклад, внутри - установлен ударно-спусковой механизм, а спереди под стволом закреплено цевье, НОВЫМ является то, что затворная рама и балансир в местах сочленения имеют круглую трубчатую форму, причем балансир телескопически установлен внутри затворной рамы, а помещенная внутрь балансира каретка со звездочками, имеет форму цилиндра с удлиненной частью в виде стержня, который продет через проушину на затворной раме, а его конец соединен со съемным кронштейном, имеющем элементы крепления к ствольной коробке; при этом одетая на стержень единственная возвратная пружина оперта концами на кронштейн и затворную раму.
Соотношение рабочих площадей поршневых элементов затворной рамы и балансира находятся в прямо-пропорциональной зависимости к отношению величин их масс, а звездочки установлены с угловым смещением относительно друг друга, равны половине углового шага зубьев.
Ствольная коробка сверху закрыта жесткой, несъемной накладкой в форме полуарки, на своде которой, с внешней стороны, размещена планка для крепления, при этом свод накладки опирается на кронштейн подвижных частей, установленный в ствольной коробке, а проем между накладкой и ствольной коробкой закрыт крышкой в форме колпака с боковым щитком, причем крышка закреплена на оружии с помощью установленной в ней поворотной чеки, продетой через поперечное отверстие в кронштейне подвижных частей.
Съемное цевьб выполнено в форме лотка, установлено в ствольную коробку с зазором по отношению к стволу, а в его передней стенке выполнены два отверстия, за которые цевье вывешено на продольно-расположенных штырях, жестко-прикрепленных к газовой трубке, установленной над стволом между ствольной коробкой и газовой камерой; причем от соскальзывания со штырей цевье снабжено пружинной защелкой, закрепленной на ствольной коробке.
Направляющая балансира выполнена в виде сквозной трубы, причем ее передний конец надет на цилиндрический выступ колодки мушки с возможностью поворота на нем на 180° и последующим стопорением фиксатором, входящим в выемку на торцевом срезе трубы, а задний конец - надет на газовую камеру; он имеет торцевой срез в форме козырька, который при повороте направляющей балансира размещена в ответном кольцевом пазу на газовой камере.
Приклад выполнен в виде двух параллельных тяг с внутренними продольными пазами, подвижно-установленными на фигурных выступах вдоль наружных, боковых стенок ствольной коробки; при этом задние концы тяг жестко соединены между собой цилиндрической чашкой, внутри которой шарнирно закреплен подпружиненный вперед плечевой упор с возможностью его кругового поворота и фиксации через 180°; причем стопорение приклада в выдвинутом положении обеспечивается двусторонними кнопочными фиксаторами, которые размещены в вырезах с внутренних сторон тяг.
Ударно-спусковой механизм помещен внутрь поворотной пистолетной рукоятки, шарнирно-соединенной со ствольной коробкой; причем для фиксации рукоятки в оружии в задней ее части имеется проушина для соединения с кронштейном подвижных частей, посредством выполненного на нем цилиндрического выступа, при этом сам кронштейн удерживается в фиксированном положении с помощью поворотной подпружиненной защелки, сцепленной с краем проушины рукоятки.
Благодаря выбранному соотношению величин массы затворной рамы и балансира, равному отношению рабочих площадей их поршневых элементов, во время работы газового двигателя затворная рама и балансир двигаются с одинаковыми ускорениями, поэтому зубчатая передача не испытывает больших нагрузок, что положительно сказывается на живучести деталей. Усилие ручного взведения подвижных частей уменьшается, поскольку балансир перемещается, не испытывая сопротивления возвратной пружины.
Благодаря взаимному угловому смещению зубьев звездочек, при их работе в паре, улучшают условия зацепления передачи, повышается ее КПД, что не только снижает усилие взведения подвижных частей, но и способствует меньшему износу деталей зубчатого механизма.
Введение в конструкцию накладки, жестко соединенной со ствольной коробкой, позволяет закрыть ствольную коробку сверху и получить при этом прочное основание для установки планки типа «Пикатинни».
Благодаря исключению воздействия на ствол со стороны цевья, предотвращается изгиб ствола при опоре на цевье, что способствует стабильности СТП.
Направляющая балансира не имеет вырезов в боковой стенке, благодаря чему надежно защищает подвижные части от попадания грязи снаружи и, при этом, конструкция обеспечивает удобство сборки (разборки).
Предложенная компоновочная схема выдвижного приклада с возможностью разворота плечевого упора не увеличивает габариты оружия в походном положении и обеспечивает доступ к механизмам управления (переводчику-предохранителю и магазину) при любом положении приклада.
Размещение ударно-спускового механизма в откидывающейся пистолетной рукоятке делает его более открытым для доступа, что удобно при обслуживании.
Совокупность представленных признаков заявленного автоматического стрелкового оружия повышает долговечность и надежность работы механизмов, точность стрельбы, функциональные и эксплуатационные характеристики оружия.
На основании изложенного можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение обладает «новизной» и «изобретательским уровнем». Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:
- фиг. 1 - изображен общий вид автоматического стрелкового оружия в продольном разрезе;
- фиг. 2 - разрез А-А (подвижные части, ударно-спусковой механизм и крышка не показаны);
- фиг. 3 - пистолетная рукоятка в разрезе;
- фиг. 4 - подвижные части в разрезе;
- фиг. 5 - вид Б (замковое соединение стержня каретки с кронштейном подвижных частей);
- фиг. 6 - фрагмент ствола с передней направляющей;
- фиг. 7 - фрагмент ствола с задней направляющей и цевьем;
- фиг. 8 - разрез В-В (подвижные части не показаны);
- фиг. 9 - приклад (общий вид);
- фиг. 10 - вид Г (плечевой упор, винт и пружина не показаны);
- фиг. 11 - разрез Д-Д;
- фиг. 12 - узел крепления крышки.
Автоматическое стрелковое оружие (фиг. 1) содержит ствол 1 с закрепленными на нем колодкой мушки 2 и газовой камерой 3. Газовая камера 3 имеет форму пустотелого цилиндра, внутренний объем которого сообщается с каналом ствола 4 посредством газоотводного отверстия 5. Ствол 1 запрессован в ствольную коробку 6, внутри которой установлены подвижные части 7. Над стволом 1 закреплены газовая трубка 8 и направляющая балансира 9.
Ствольная коробка 6 сверху закрыта накладкой 10, выполненной в форме полу арки (фиг. 2). Она прикреплена к ствольной коробке 6 с помощью винтов 11. Сверху на накладке 10 (фиг. 1) установлены планка типа «Пикатинни» 12 и механический прицел 13.
Спереди ствольной коробки 6, под стволом 1, установлено цевье 14, а вдоль наружных стенок ствольной коробки 6 - тяги 15 приклада 16 с поворотным плечевым упором 17.
Пистолетная рукоятка 18 присоединена к ствольной коробке 6 спереди с помощью оси 19, а сзади - с помощью проушины 20 (фиг. 3), которая сцеплена с цилиндрическим выступом 21, выполненным на кронштейне 22.
Пистолетная рукоятка 18 (фиг. 3) имеет гнездо 23, в которое помещен ударно-спусковой механизм 24 с переводчиком-предохранителем 25.
Подвижные части 7 (фиг. 4) содержат затвор 26, затворную раму 27 и балансир 28. Балансир 28 имеет трубчатую форму, он вставлен в цилиндрический канал 29 затворной рамы 27. На передних концах затворной рамы 27 и балансира 28 имеются поршневые элементы 30 и 31 соответственно.
Активная рабочая площадь поршневого элемента на затворной раме 27 образована передним срезом 32, а на балансире 28 - кольцевой поверхностью 33.
Боковые стенки затворной рамы 27 и балансира 28 с равномерно-проделанными вдоль них сквозными отверстиями 34 и 35, выполняют функцию реек в зубчатом зацеплении с двумя звездочками 36, установленными на осях 37 внутри каретки 38. Расстояние между осями 37 соответствует условию, когда звездочки 36 повернуты относительно друг друга на угол, равный половине углового шага зубьев.
Каретка 38 имеет вытянутую часть в форме стержня 39, на который установлена возвратная пружина 40. Возвратная пружина 40 опирается одним концом на проушину 41 в затворной раме 27, другим - на кронштейн 22. На конце стержня 39 (фиг. 5) имеется кольцевая проточка 42, а на кронштейне 22 - ответный паз 43 и цилиндрическая выемка 44, в которую входит конец возвратной пружины 40. В совокупности они образуют замковое соединение, связывающее кронштейн 22, каретку 38 и возвратную пружину 40 вместе.
Направляющая балансира 9 (фиг. 6) имеет форму цилиндрической трубы. Одним концом она надета на газовую камеру 3, другим - на цилиндрический выступ 45 в колодке мушки 2. Для стопорения направляющей балансира 9 на ее заднем срезе имеется козырек 46, который при повороте направляющей балансира 9 на 180° входит в кольцевой паз 47 на газовой камере 3. Спереди, на срезе направляющей балансира 9, имеется прямоугольный вырез 48, в который входит подпружиненный фиксатор 49, установленный в корпусе колодки мушки 2.
Цевье 14 (фиг. 7 и 8) имеет форму лотка с передней стенкой 50, в которой проделаны два прямоугольных отверстия 51.
На газовой трубке 8 закреплены два штыря 52, концы которых направлены вперед и входят в отверстия 51 на цевье 14. Задняя часть цевья 14 вставлена в проем ствольной коробки 6. Пружинная защелка 53, сцепленная с выступом 54 на цевье 14, удерживает цевье 14 на штырях 52. Конструктивно, между цевьем 14 и стволом 1 имеется воздушный зазор 55.
Приклад 16 (фиг. 9 и 10) выполнен в виде двух параллельных тяг 15 с продольными фигурными пазами 56. Тяги 15 установлены на фигурных выступах 57 (фиг. 11) ствольной коробки 6. Концы тяг 15 жестко соединены с чашкой 58, имеющей цилиндрический выступ 59 со ступенчатым отверстием 60. В чашке шарнирно установлен плечевой упор 17. Для этого на плечевом упоре 17 предусмотрен цилиндрический выступ 61, которым он входит в отверстие 60. На выступ 61 плечевого упора 17 надета пружина 62. Один ее конец опирается на уступ 63, а другой - на головку винта 64, завернутого в резьбу внутри выступа 61.
На краях чашки 58 имеются две симметричные выемки 65, а на плечевом упоре 17 - ответный выступ 66, который при оттягивании плечевого упора 17 назад и последующем повороте на 180° поочередно входит в выемки 65.
Стопорение приклада в выдвинутом положении производится двусторонними кнопочными фиксаторами 67, которые установлены в корпусе ствольной коробки 6 и входят, под действием пружины 68 (фиг. 11), во внутренние вырезы 69 на тягах 15 приклада 16. Выключение фиксаторов 67 производится пальцами руки при нажатии на их выступы 70.
В заднем проеме ствольной коробки 6 (фиг. 12) установлена крышка 71, имеющая форму колпака с боковым щитком 72.
В крышке 71 имеется поперечное отверстие 73 (фиг. 11), в которое вставлена поворотная чека 74. Чека 74 входит в поперечное отверстие 75 (фиг. 11) на кронштейне 22, обеспечивая сцепление кронштейна 22 с крышкой 71.
В кронштейне 22 на оси 76 установлена защелка 77 с пружиной кручения 78. Она имеет зацеп 79, который сцеплен со стенкой 80 пистолетной рукоятки 18, обеспечивая фиксацию на оружии самого кронштейна 22.
Ниже приведено описание работы подвижных механизмов.
1. Подвижные части
При выстреле пороховые газы, через газоотводное отверстие 5, поступают в газовую камеру 3, создавая в ней внутреннее давление.
Действие давления газа на поршневые элементы 30 и 31 приводит затворную раму 27 и балансир 28 в движение в противоположных направлениях; при этом зубчатая передача, посредством звездочек 36, синхронизирует их движение. Возвратная пружина 40 сжимается.
Во время движения затворная рама 27 направляется газовой трубкой 8, а балансир 28 - направляющей балансира 9.
Затворная рама 27 и балансир 28 имеют одинаковые величины ходов и, в конце отката, соударяются с корпусом оружия.
В накате затворная рама 27 перемещается вод действием возвратной пружины 40 и, синхронно, через зубчатое зацепление, сообщает обратное движение балансиру 28.
Зубья звездочек 36, благодаря рассогласованию угла взаимного поворота, поочередно входят и выходят из зацепления со сквозными отверстиями 34 и 35 в стенках затворной рамы 27 и балансира 28, обеспечивая плавность передачи движения.
При этом результирующий коэффициент зацепления остается высоким (близким к единице), что обеспечивает также высокий КПД передачи.
При ручном взведении подвижных частей 7 ведущим звеном является затворная рама 27, которая оттягивается рукой, а балансир 28, как ведомое звено, получает от нее движение через зубчатую передачу.
2. Цевье
Цевье 14 при чистке может быть отделено от оружия.
Для этого необходимо отжать пружинную защелку 53. При этом пружинная защелка 53 выйдет из зацепления с выступом 54. Далее, движением вперед, цевье 14 снимается со штырей 52.
3. Направляющая балансира
Направляющая балансира 9 при чистке оружия может быть отделена.
Для этого необходимо нажать на фиксатор 49. После того как он выйдет из прямоугольного выреза 48, повернуть направляющую балансира 9 вокруг своей оси на 180°. При этом козырек 46 (на противоположном конце направляющей балансира 9) выйдет из кольцевого паза 47 на газовой камере 3. Приподнять задний конец и снять направляющую балансира 9 с цилиндрического выступа 45.
4. Приклад
В положении по-походному плечевой упор 17 примыкает к крышке 71 и развернут на 180° (см. фиг. 1).
Для приведения приклада 16 в боевое положение плечевой упор 17 вместе с тягами 15 выдвигается рукой назад, при этом тяги 15 скользят по фигурным выступам 57 до момента, пока вырезы 69 на тягах 15 станут напротив фиксаторов 67. Фиксаторы 67 заходят в вырезы 69, обеспечивая стопорение приклада.
Для разворота плечевого упора 17 необходимо оттянуть его рукой назад до упора. При этом происходит сжатие пружины 62, а выступ 66 выходит из выемки 65 на чашке 58, обеспечивая свободу поворота.
Далее - повернуть плечевой упор 17 в желаемое положение до фиксации выступом 66 за выемку 65 на чашке 58.