Гранатомёт повышенной точности - 2 (варианты)
HIGH-ACCURACY GRENADE LAUNCHER - 2 (VARIANTS)

Изобретение относится к ручным гранатометам.
Известны такие гранатометы, надкалиберные и калиберные, см., например, пат. №№2499973 и 2513629, интернет. Изобретение относится к обоим типам.
Недостатком известных гранатометов является недостаточная точность стрельбы.
Задача и технический результат изобретения - устранение этого недостатка.
Как известно, для придания точности пули, снаряды, ракеты и гранаты закручивают в стволе. Но при закрутке гранаты в гранатомете за счет нарезов возникает реактивный момент, который закручивает сам гранатомет в обратную сторону. И если при большой разнице в массах, например, пули и винтовки это явление почти не заметно (хотя все же заметно), то при выстреле гранатой, масса которой может приближаться к массе самого гранатомета, этот реактивный момент резко дернет гранатомет в сторону, и граната полетит совсем не туда, куда целились.
Данный гранатомет имеет ствол, который закреплен на станине гранатомета с возможностью вращения относительно продольной оси и с ограничением перемещения в продольном направлении (здесь и далее все направления даны относительно направления выстрела), см. фиг. 1. Гранатомет может быть калиберным или надкалиберным.
Желательно, чтобы ствол и граната имели готовые нарезы (хотя бы один).
Рациональнее всего закрепить ствол в двух подшипниках качения или скольжения. В качестве подшипника качения может использоваться шариковый или роликовый подшипник из нержавеющей стали, работающий без смазки (она только «притягивает» пыль и всякий мусор), и без манжетных уплотнителей. Желательно иметь только защитные шайбы, причем - быстрооткрывающиеся (чтобы перед стрельбой можно было проверить состояние подшипников и просто продуть попавший мусор).
А в качестве подшипников скольжения могут применяться втулки из чистого или из графитованного фторопласта. Втулки могут быть разрезными и иметь возможность подтягиваться резьбовым креплением для регулировки минимального зазора.
Суть изобретения в том, что реактивный момент от закручивания гранаты в стволе гранатомета воспринимается массой ствола гранатомета, точнее - его моментом инерции. То есть, при выстреле закручивается не гранатомет, что сбило бы прицел, а закручивается только ствол, который спустя некоторое время сам или принудительно останавливается.
Однако часть крутящего момента все же передается на гранатомет из-за трения в подшипниках. Этот оставшийся крутящий момент можно компенсировать, применив соединенные со станиной гранатомета позади ствола аэродинамические поверхности, создающие за счет обтекания истекающими газами небольшой раскручивающий момент (по аналогии с авиацией назовем эти аэродинамические поверхности «элеронами»). Эти элероны могут быть расположены на стреляющем устройстве, если оно имеется позади ствола, могут быть расположены около стенок ствола гранатомета на специальном подковообразном кронштейне, могут иметь вид профилированных и закрученных пропеллером одной или двух пластин позади ствола, и т.п.
Так как струя ракетного двигателя на заднем торце ствола расширяется по мере удаления гранаты от заднего торца ствола, то, во-первых, оптимальным, возможно, окажется сочетание элеронов разной конструкции, расположенных по продольной оси ствола и/или на его периферии, а во-вторых, учитывая непостоянство факторов, действующих на элероны, оптимальная площадь элеронов и оптимальное конструкторское решение подбирается экспериментальным путем. При этом основное требование к элеронам - чтобы гранатомет как можно меньше дергался в поперечном и крутильном направлении до полного выхода гранаты из ствола.
Следует остановиться на способе воспламенения топлива ракетного двигателя. Возможно электрическое воспламенение, при котором электрическое напряжение подается на гранату через «массу» станины гранатомета и какой-либо контакт на корпусе гранаты, например, в виде изолированного металлического кольца, или в виде точечного контакта со стороны реактивного сопла. При капсульном воспламенении позади ствола должно быть стреляющее устройство с бойком, например, классический курок с бойком.
В последнем случае возможен интересны вариант, при правильно подобранной пружине курка (не очень сильной) он при выстреле будет автоматически взводиться за счет давления истекающих газов. В любом случае курок должен иметь вид аэродинамически обтекаемого профиля с бойком.
При закручивании гранаты в нарезах на ствол гранатомета действует продольная составляющая силы трения в нарезах, которая тянет ствол вперед. Эта сила зависит от тяги ракетного двигателя и в первом приближении постоянна. Рывок гранатомета вперед будет не очень сильным и очень кратковременным, но все же сможет ухудшить точность выстрела. Чтобы этого не произошло, в задней части ствола гранатомета за реактивным соплом ракетного двигателя гранаты имеется препятствие свободному выходу истекающих пороховых газов. Сила аэродинамического сопротивления, создающаяся на этом препятствии и направленная назад, будет компенсировать силу «вперед», создающуюся в нарезах ствола.
Препятствие должно иметь особую форму - так как струя из ракетного двигателя расширяется по мере удаления гранаты от заднего торца ствола, то форма препятствия должна давать примерно постоянное аэродинамическое сопротивление во время указанного удаления двигателя от препятствия (правильнее сказать - оно должно соответствовать графику тяги ракетного двигателя гранаты). Кроме того, к препятствию может предъявляться требование наличия центрального отверстия при капсульном способе воспламенения топлива ракетного двигателя. Отверстие может быть овальным для лучшего прохода бойка.
Формой, приблизительно (точного совпадения, скорее всего, добиться не удастся) отвечающей этим требованиям, может являться плоское кольцо с тремя расходящимися лучами увеличивающейся ширины и ограниченной длины. Длина лучей ограничивается моментом, когда корпус гранаты выходит из нарезов. В этот момент продольная сила в нарезах исчезает. Препятствие закреплено на обтекаемых пилонах, например, на трех.
Так как делать препятствие откидным сложно и ненадежно, то заряжать гранатомет можно только спереди. Однако, сделав препятствие убираемым (например, поворотным или съемным), можно заряжать гранатомет и сзади.
Оптимальное соотношение силы в нарезах и силы на препятствии зависит от многих факторов: форма и величина упомянутого препятствия, сопротивление пилонов, на которых препятствие крепится, график тяги ракетного двигателя, форма сопла ракетного двигателя, калиберный гранатомет или надкалиберный, аэродинамическое сопротивление стреляющего устройства и элеронов, а также учитывается трение истекающих газов о внутренние стенки ствола. Поэтому форма препятствия подбирается опытным путем так, чтобы ствол гранатомета при выстреле как можно меньше двигался в продольном направлении до момента полного выхода гранаты из ствола. После полного выхода гранаты ствол за счет усилия на препятствии, возможно, дернется назад, но это уже никак не скажется на точности выстрела.
После выстрела крутящийся ствол через некоторое время остановится сам, или его можно остановить, прижав к любому предмету. Но гранатомет может иметь и специальный тормоз для остановки вращения ствола. Конструкция тормоза может быть любой из известных, например, в виде одного или двух поперечных подпружиненных рычагов с фрикционной накладкой.
Может возникнуть случай, когда окажется, что при выстреле имеется рывок гранатомета назад или наоборот - вперед (а может быть - сначала туда, потом обратно), который ухудшает точность выстрела. В этом случае гранатомет может иметь ствол, закрепленный с возможностью вращения, и с возможностью ограниченного продольного перемещения, причем ствол подпружинен в направлении назад и/или вперед (то есть, подпружинен с двух сторон в среднем или каком-то промежуточном положении).
Если ствол будет иметь возможность сдвигаться назад, то курок должен иметь дугообразную форму выпуклостью вперед. В этом случае при откате ствола боек курка будет уходить за габарит ствола и не повредится.
На прилагаемом эскизе на фиг. 1 показан данный гранатомет, калиберный вариант, вариант с продольно неподвижным стволом. На фиг. 2 показан примерный вид препятствия в задней части ствола гранатомета. На фиг. 3, 4 показаны три варианта конструкций элеронов.
Гранатомет состоит из ствола 1, закрепленного с помощью двух подшипников 2 любого типа на станине 3 в виде жесткой углепластиковой планки коробчатого сечения. На станине также закреплены две рукоятки 4 и 5, плечевой упор 6, нащечник 7 и прицел 8. Нащечник обязателен, чтобы стрелок не повредил кожу на щеке о вращающийся ствол. При определенном способе крепления нащечник может выполнять и роль тормоза.
Прицел должен крепиться так, чтобы исключить касание головой или каской солдата вращающегося ствола, иначе возможен ожог кожи или неточный выстрел. В задней части станины 3 имеется стреляющее устройство 9, оно может быть откидным для возможности заряжания сзади, или неподвижным. В передней части ствола на длину, на которую в ствол входит часть гранаты с готовыми нарезами, имеются ответные нарезы (не обязательно на всю длину ствола). В задней части ствола 1 как можно ближе к стреляющему устройству 9 имеется препятствие 10 в виде кольца с тремя расходящимися лучами увеличивающейся ширины и ограниченной длины, закрепленное на трех обтекаемых пилонах 11.
Для создания раскручивающего момента позади торца ствола 1 имеются элероны. На фиг. 3 показаны две конструкции элеронов - во-первых, как поверхности курка 12, по-разному наклоненные к истекающим газам (разный наклон условно показан затемнением части курка), причем площадь наклонной части курка ниже центра меньше, чем над центром. Это обусловлено аэродинамическим влиянием симметричной части курка, расположенной еще ниже.
Во-вторых, показаны элероны в виде двух расположенных по бокам ствола консольных крыльевых поверхностей 13 (разный их наклон также показан разным затемнением консолей).
На фиг. 4 показаны элероны в виде двух хордообразно расположенных профилированных и пропеллерообразно изогнутых пластин 14.
Работает гранатомет так: граната вставляется в ствол 1 спереди, производится выстрел (пуск) гранаты, которая через нарезы взаимодействует со стволом гранатомета, и закручивает его в обратную сторону. Крутящий момент трения в подшипниках оптимально (см. выше) компенсируется элеронами 12, 13 или 14. Продольная составляющая силы в нарезах оптимально (см. выше) компенсируется аэродинамической силой на препятствии 10, на пилонах 11, на курке, на элеронах, и трением истекающих газов о стенки ствола. Возможно, что при большом аэродинамическом сопротивлении других элементов, препятствие не понадобится вообще.
Через некоторое время после выстрела ствол остановится сам. Или же его можно остановить, прижав средней частью к любой поверхности, даже к земле. Или с помощью имеющегося тормоза.
В результате применение изобретения ожидается повышение точности гранатометного выстрела до уровня одиночного автоматного выстрела.