АВТОМАТ С УРАВНОВЕШЕННЫМ ИМПУЛЬСОМ ОТДАЧИ ПОДВИЖНЫХ ЧАСТЕЙ, МАГ-4
MAG-4 AUTOMATIC GUN WITH EQUALIZED RECOIL PULSE OF MOVING PARTS

Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано в стрелковом оружии. Автомат рассчитан под патрон 5,45×39.
Аналогом предлагаемого изобретения можно назвать автомат Калашникова [Шунков В.Н. Энциклопедия новейшего стрелкового оружия. / В.Н. Шунков. Под общей редакцией А.Е. Тараса. - М.: АСТ, Мн.: Харвест, 2006. - 560 с.: ил. (Библиотека военной истории). С. 149], недостатками которого в сравнении с предлагаемым изобретением являются:
- при стрельбе очередями по цели происходит увод ствола от точки прицеливания;
- движение назад затворной рамы увеличивает импульс отдачи;
- не предусмотрено охлаждение ствола;
- значительный вес.
Аналогом является также израильский автомат IMI, Модель TAR 21 (TAVOR) [Шунков В.Н. Энциклопедия новейшего стрелкового оружия. / В.Н. Шунков. Под общей редакцией А.Е. Тараса. - М.: АСТ, Мн.: Харвест, 2006. - 560 с.: ил. (Библиотека военной истории). С. 125], недостатками которого являются:
- отсутствует принудительное охлаждение ствола.
- в конструкции не предусмотрено устройство, уменьшающее импульс отдачи.
Прототипом предлагаемого изобретения является АЕК-971 [Шунков В.Н. Энциклопедия новейшего стрелкового оружия. / В.Н. Шунков. Под общей редакцией А.Е. Тараса. - М.: АСТ, Мн.: Харвест, 2006. - 560 с.: ил. (Библиотека военной истории). С. 148], в котором реализована схема с уравновешенным импульсом отдачи подвижных частей. В конструкцию оружия введен специальный балансир, кинематически связанный с затворной рамой. При движении затворной рамы с затвором после выстрела назад и ударе ее в крайнем заднем положении балансир движется вперед и ударяется в специальный упор. Таким образом, при ударе подвижных частей автоматики в крайних положениях возникают два разнонаправленных импульса, действующих синхронно и уравновешивающих друг друга.
Благодаря этому из импульсной циклограммы исключаются три импульса из четырех, возникающих при стрельбе. Этот импульс от работы газового двигателя и два импульса от удара подвижных частей в заднем и переднем положениях. В результате на оружие и, соответственно, на стрелка воздействует только импульс отдачи от выстрела, который направлен только в одну сторону и, при необходимости, может быть значительно уменьшен применением эффективных дульных устройств.
Недостатками прототипа являются:
- данная конструкция не уменьшает величину импульса отдачи при выстреле, а только благодаря балансиру уравновешивает возвратно-поступательное движение затворной рамы;
- в конструкции не предусмотрено устройство для охлаждения канала ствола.
Техническим результатом при использовании данного изобретения является:
- обеспечение надежного принудительного охлаждения;
- уменьшение импульса отдачи на 90% при стрельбе очередями;
- уменьшение массы оружия на 25% при сохранении тактико-технических характеристик.
Технический результат достигается использованием системы запирания, состоящей из нижнего и верхнего затворов, на которых имеются зубчатые рейки, соединенные между собой шестерней, внутри ствольной коробки расположены два поршневых компрессора с впускными и выпускными клапанами, один из цилиндров компрессора расположен в нижней задней части ствольной коробки, а другой - в передней части, внутри крышки ствольной коробки, поршни компрессоров закреплены на концах зубчатых реек верхнего и нижнего затворов, а возвратная пружина расположена над стволом.
При длительной и интенсивной стрельбе возможно осуществлять подачу в канал ствола вместе с воздухом и охлаждающей жидкости из емкости, расположенной в прикладе ствола, при помощи инжекторного насоса.
На Фиг. 1 изображен общий вид автомата. Показана ствольная коробка 1, ствол 2, крышка ствольной коробки 3, трубка 4 для возвратной пружины, ручка управления огнем 5, прицельное приспособление 6, складной приклад 7, защелка 8 крышки ствольной коробки, магазин 9.
На Фиг. 2 изображен разрез автомата. Внутри ствольной коробки 1 находится основной - нижний 10 и дополнительный - верхний 11 затворы. Затворы 10 и 11 связаны шестерней 12 на оси 13. Ось 13 установлена в ствольной коробке 1. На затворах 10 и 11 имеются зубчатые рейки 14. Внутри ствольной коробки размещены два поршневых компрессора с цилиндрами 15 и 16, поршнями 17 и впускными и выпускными клапанами 18. Впускные клапана расположены на поршнях, а выпускные - на цилиндрах. На верхнем затворе 11 находится шток 19 для возвратной пружины 20, расположенной в трубке 4 над стволом 2.
На нижнем затворе 10 имеется устройство выброса и досылания патронов из магазина 9 в патронник ствола 2. В нижней задней части ствольной коробки 1 находится цилиндр компрессора 15. Такой же цилиндр 16 с поршнем 17 и клапаном 18 имеется в передней части крышки ствольной коробки 1. Ударно-спусковой механизм 21 размещен в ручке управления огнем 5.
Берем в руки оружие, устанавливаем магазин 9 с патронами и снимаем с предохранителя. За ручку нижнего затвора 10 отводим затвор в крайнее заднее положение. При этом зубчатая рейка 14 станет вращать шестерню 12 на оси 13. Шестерня 12, находящаяся в зацеплении с зубчатой рейкой 14 верхнего затвора 11, станет синхронно перемещать верхний затвор 11 вперед. Таким образом, нижний затвор 10 и верхний 11 будут перемещаться в разные стороны, при этом возвратная пружина 20, размещенная в трубке 4, будет сжиматься, так как на нее действует шток 19, а давление воздуха в цилиндрах 15 и 16 станет увеличиваться и через выпускной клапан 18 по воздухопроводам (на чертеже не указаны) подаваться в патронник ствола 2 для продувки воздухом и охлаждения внутренней поверхности канала ствола. При этом взводится курок в ударно-спусковом механизме 22.
Отпускаем нижний затвор 10. От воздействия энергии возвратной пружины 20, которая давит на шток 19, станет перемещаться верхний затвор 11 назад и заставит вращаться шестерню 12, а нижний затвор 10 будет перемещаться вперед, при этом патрон извлекается из магазина и досылается в патронник ствола 2.
Оружие готово к выстрелу. Нажимаем спусковой крючок 22, при этом ударно-спусковой механизм 21 разрушает капсюль. Происходит выстрел.
Давление пороховых газов давит на зеркало нижнего затвора 10 и он перемещается назад. Зубчатая рейка 14 нижнего затвора 10 приводит во вращение шестерню 12 на оси 13, которая, воздействуя на зубчатую рейку 14 верхнего затвора 11, перемещает верхний затвор 11 вперед и шток 19 сжимает возвратную пружину 20, и при этом происходит пиковое повышение давления в цилиндрах компрессоров более 5 атм. Воздух в цилиндрах 15 и 16 сжимается поршнями 17 и через выпускные клапаны по воздухопроводу воздух нагнетается через патронник в канал ствола 2. Затворы 10 и 11 достигают крайних положений, сжатый воздух из цилиндров 15 и 16 подается под давлением в патронник ствола, и осуществляется удаление продуктов сгорания и горячего воздуха из канала ствола 2.
Так как в этот момент гильзы в стволе нет, происходит многократная смена воздуха в канале ствола через патронник и вывод горячего воздуха наружу через дульное отверстие.
Отвод тепла осуществляется от наиболее нагретой внутренней поверхности ствола. Цилиндры 15 и 16 со своими поршнями 17, впускными и выпускными клапанами 18 осуществляют прокачку воздуха как два независимых поршневых компрессора и обеспечивают достаточное охлаждение оружейного ствола. Работа компрессора осуществляется за счет энергии импульса отдачи.
Уменьшение импульса отдачи при стрельбе очередями достигается за счет:
во-первых, при выстреле импульс отдачи воспринимается нижним 10 и верхним 11 затворами и преобразовывается в их кинетическую энергию, а поскольку скорость и масса затворов почти равны, а вектор их движения противоположен, следовательно, импульс отдачи будет распределяться на оба затвора одинаково, что уже уменьшает импульс отдачи на 50%;
во-вторых, при остановке верхнего затвора 11 еще происходит дополнительное уменьшение импульса отдачи (примерно на 20%) за счет уменьшения кинетической энергии верхнего затвора, так как вектор движения направлен в сторону движения пули, поэтому импульс отдачи уменьшается;
в-третьих, при стрельбе очередями, начиная со второго выстрела, происходит еще уменьшение отдачи на 20% за счет кинетической энергии верхнего 11 и нижнего 10 затворов, которое им сообщает возвратная пружина 20, потому что при стрельбе очередями ударно-спусковой механизм устроен таким образом, что автоспуск производит разрушение капсюля раньше на 2-3 мм, чем произойдет полное запирание канала ствола.
Кинетическая энергия движущихся затворов 10 и 11 будет полностью поглощена импульсом отдачи. Таким образом, суммарное уменьшение отдачи при стрельбе очередями достигнет 90%.
После выстрела возвратная пружина 20, воздействуя своим усилием на шток 19, перемещает верхний затвор 11 назад. Зубчатая рейка 14 через шестерню 12 на оси 13 перемещает нижний затвор 10 вперед. Это приводит к понижению давления воздуха внутри цилиндров 15 и 16. Поэтому открываются впускные клапаны 18 на поршнях 17 и цилиндры 15,16 заполняются воздухом. Впускные клапаны 18 остаются открытыми, пока в цилиндрах 15 и 16 пониженное давление и поршни 17 под воздействием усилия возвратной пружины 20 не займут свое крайнее положение.
Чтобы не происходило понижения давления внутри ствольной коробки и засасывание пыли внутрь ствольной коробки 1 имеется приточная вентиляция с фильтром воздуха 24, установленным в задней нижней части ствольной коробки 1.
Предохранитель 23, размещенный на ручке управления огнем 5, при его перемещении вверх производит блокировку движения нижнего затвора 10, спускового крючка 22 и курка, что исключает случайный выстрел.
Ударно-спусковой механизм 20 предусматривает одиночные выстрелы и стрельбу очередями.
Одиночная стрельба ведется при незначительном нажатии на спусковой крючок 22, при глубоком утоплении спускового крючка 22 включается в работу автоспуск и происходит стрельба очередями.