ДУЛЬНЫЙ ТОРМОЗ ШАТРОВА
SHATROV MUZZLE BRAKE

-Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к оружию, а именно, к конструктивным элементам, общим для стрелкового оружия и артиллерийских орудий, например пушек, а именно, к надульным устройствам для уменьшения или компенсации отдачи или отката, конкретно, к надульным устройствам динамического действия.
Уровень техники
Дульный тормоз - устройство-компенсатор, предназначенное для уменьшения или полное компенсации отдачи огнестрельного оружия, использующее кинетическую  энергию пороховых газов, выходящих из ствола огнестрельного оружия (дула) вслед за выпущенным боевым снарядом. По принципу действия классические дульные тормоза делятся на активные, реактивные и активно-реактивные:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%83%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%B7.
В активном дульном тормозе пороховые газы осуществляют силовое воздействие на кольцевые перегородки (диафрагмы, мембраны), что обусловливает возникновение силы, направленной противоположно движению откатных частей и тормозящих его.
В реактивном дульном тормозе часть пороховых газов направляется под углом (через наклонённые под некоторым углом боковые отверстия), вследствие чего возникает противонаправленная откату реактивная сила. Чем меньше этот угол, тем больше эффективность дульного тормоза. Однако при этом выстрел доставляет большие неудобства расчёту и даже может представлять опасность для здоровья.
В активно-реактивном дульном тормозе сочетаются оба эффекта.
Известны, кроме того, неклассические дульные тормоза, в которых используются динамические эффекты, связанные с движением дополнительного твёрдого тела (динамический дульный тормоз), что позволяет повысить эффективность компенсации отдачи при выстреле.
Так, известен динамический дульный тормоз, который содержит полый цилиндр, устанавливаемый на стволе, поршень, установленный в цилиндре с возможностью воздействия на него (поршень) пороховыми газами, и пружину; при этом поршень выполнен подвижным относительно цилиндра и подпружинен относительно ствола при помощи указанной пружины (Патент RU №2193743 С2, МПК F41A 21/36, опубликовано 27.11.2002, Бюл. № 33).
В известном динамическом дульном тормозе искомый динамический эффект обеспечивается тем, что при выстреле часть пороховых газов воздействует на поршень, который, перемещаясь относительно ствола огнестрельного оружия, воздействует на упомянутую пружину, вследствие чего происходит гашение энергии отдачи.
Признаки известного динамического дульного тормоза, совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в наличии полого цилиндра, устанавливаемого на стволе огнестрельного оружия, и дополнительного твёрдого тела, установленного подвижно в указанном цилиндре.
Причина, препятствующая получению в известном динамическом дульном тормозе технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, заключается в том, что в нём (известном тормозе) уменьшение отдачи стрелкового оружия осуществляется не компенсацией этой отдачи противоположно направленной силой, а посредством гашения энергии отдачи, т.е. путём приобретения поршнем (дополнительным твёрдым телом) под действием пороховых газов кинетической энергии и соответствующего воздействия со стороны движущегося поршня на упомянутую пружину. Это обстоятельство (гашение энергии) позволяет снизить за счёт указанного гашения лишь энергию отдачи, обусловленную реакцией струи пороховых газов, истекающих из ствола, и не позволяет полностью компенсировать отдачу, обусловленную реакцией от вылета боевого снаряда (третий закон Ньютона).
Известен динамический дульный тормоз, наиболее близкий к заявленному (прототип), который содержит смонтированный на стволе цилиндр-приемник пороховых газов, имеющий стенку с центральным отверстием для ствола и щели, сообщающие полость цилиндра с атмосферой, при этом цилиндр снабжен задним поршнем с центральным отверстием для ствола и установлен на стволе между передним и задним упорами ствола прямолинейно-подвижно и подпружинен в сторону заднего упора, при этом цилиндр взаимодействует с одним плечом качательно смонтированного на заднем упоре коромысла, поршень - с другим, а полость цилиндра между стенкой и поршнем постоянно связана с каналом ствола газоотводными отверстиями (Патент RU №2138000 C1 по заявке № 98110896/02 от 08.06.1998, МПК F41A 21/36, опубликовано 20.09.1999).
В известном дульном тормозе (прототипе) искомый динамический эффект создаётся столкновением подвижного твёрдого тела, функцию которого выполняет полый цилиндр-приёмник пороховых газов, с неподвижным, функцию которого выполняет передний упор, закреплённый на конце ствола, в результате чего возникает импульс компенсирующей силы, необходимый и достаточный для полной компенсации величины отдачи, обусловленной реакцией струи газа и реакцией вылетающего боевого снаряда огнестрельного оружия.
Признаки известного дульного тормоза (прототипа), совпадающие с признаками заявленного изобретения, заключаются в наличии полого цилиндра-приёмника пороховых газов.
Причина, препятствующая получению в известном дульном тормозе (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, заключается в том, что подвижное и неподвижное твёрдые тела, столкновение которых создаёт необходимый компенсирующий силовой импульс, установлены непосредственно на стволе огнестрельного оружия, что усложняет конструкцию дульного тормоза, технологию его изготовления и применения, требует соответствующих изменений конструкции ствола ог нестрельного оружия. Кроме того, в известном дульном тормозе для увеличения скорости упомянутого движения подвижного твердого тела используется специальное коромысло, усложняющее конструкцию дульного тормоза и снижающее ее надежность в боевых условиях.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в необходимости создания такой конструкции дульного тормоза, которая при сохранении упомянутого эффекта столкновения подвижного тела с неподвижным имела бы при этом значительно более простую и надежную конструкцию, не требующего для своего использования внесения изменений в конструкцию ствола существующего огнестрельного оружия.
Раскрытие сущности изобретения
Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в том, что в заявленном дульном тормозе, с одной стороны, используется упомянутый выше эффект столкновения подвижного твердого тела с неподвижным твердым телом, а с другой стороны, эти тела не установлены непосредственно на стволе огнестрельного оружия, функционируют без использования ствола и без использования каких-либо передаточных звеньев типа коромысла, что упрощает конструкцию и повышает ее надежность.
Достигается технический результат тем, что дульный тормоз для огнестрельного оружия содержит полый цилиндр (1) для приема пороховых газов, который имеет входную и выходную части, входная часть предназначена для вхождения в его внутреннюю полость боевого снаряда (7) огнестрельного оружия при производстве выстрела и выполнена с возможностью закрепления цилиндра (1) на стволе (8) огнестрельного оружия, выходная часть выполнена с возможностью выхода боевого снаряда (7) огнестрельного оружия из полости цилиндра (1) при производстве выстрела, а также установленные в цилиндре (1) подвижный относительно цилиндра (1) компенсирующий снаряд (2) и неподвижную относительно цилиндра (1) мишень (4) для компенсирующего снаряда (2), выполненные с возможностью прохождения из полости цилиндра при производстве выстрела, а упомянутые компенсирующий снаряд и мишень выполнены с возможностью прохождения
через них боевого снаряда (7), при этом компенсирующий снаряд (2) в его исходном положении, предшествующим выстрелу, установлен в области входной части цилиндра (1) с упором в ограничитель (6) и с возможностью возвращения компенсирующего снаряда (2) в указанное исходное положение после производства выстрела, а мишень (4) выполнена в виде радиальных выступов на внутренней поверхности цилиндра (1) с возможностью осуществления ударного взаимодействия компенсирующего снаряда (2) с мишенью (4). Достигается технический результат также тем, что упомянутые радиальные выступы выполнены в виде трех равномерно расположенных по окружности выступов.
Новые признаки технического решения в соответствии с заявленным изобретением заключаются в наличии указанных компенсирующего снаряда (2) и неподвижной относительно цилиндра (1) мишени (4) для компенсирующего снаряда (2), выполненных с осевыми отверстиями (3) и (5) для возможности прохождения через них боевого снаряда (7), при этом компенсирующий снаряд (2) в его исходном положении, предшествующим выстрелу, установлен в области входной части цилиндра (1) с упором в ограничитель (6) и с возможностью возвращения компенсирующего снаряда (2) в указанное исходное положение после производства выстрела, а мишень (4) выполнена в виде радиальных выступов на внутренней поверхности цилиндра (1) с возможностью осуществления ударного взаимодействия компенсирующего снаряда (2) с мишенью (4). Конкретно, указанные радиальные выступы выполнены в виде трех равномерно расположенных по окружности выступов.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 эскизно в разрезе показан заявленный дульный тормоз Шатрова, установленный на стволе огнестрельного оружия, в исходном состоянии, когда снаряд огнестрельного оружия еще не вышел из ствола огнестрельного оружия; на фиг. 2 показан тот же дульный тормоз в момент прохождения снаряда огнестрельного оружия сквозь снаряд тормоза; на фиг. 3 показан тот же дульный тормоз в момент нахождения снаряда огнестрельного оружия между снарядом тормоза и мишенью снаряда тормоза; на фиг. 4 показан тот же
дульный тормоз в момент выхода снаряда огнестрельного оружия из полости цилиндра.
Осуществление изобретения
Дульный тормоз Шатрова содержит полый цилиндр 1, являющийся корпусом дульного тормоза, компенсирующий снаряд 2 с центральным (осевым) отверстием 3, мишень 4 для этого снаряда с центральным (осевым) отверстием 5, ограничитель 6.
Цилиндр 1 имеет входную (левая по рисунку) и выходную (правая по рисунку) части.
Входная часть цилиндра 1 выполнена открытой и предназначена для вхождения в его внутреннюю полость боевого снаряда 7 огнестрельного оружия при производстве выстрела; при этом указанная входная часть выполнена с возможностью разъёмного закрепления цилиндра 1 на стволе 8 огнестрельного оружия, например при помощи резьбы.
Выходная часть цилиндра 1 выполнена с возможностью выхода боевого снаряда 7 из полости цилиндра 1 при производстве выстрела (в частности, через отверстие 5).
Компенсирующий снаряд 2 установлен в полости цилиндра 1 подвижно в осевом направлении, при этом он (снаряд 2) в его исходном положении, предшествующим выстрелу, установлен в области входной части цилиндра с возможностью его автоматического возвращения в указанное исходное положение после производства выстрела. Эта возможность обеспечивается пружиной (не показана), предназначенной для автоматического возвращения компенсирующего снаряда 2 в исходное положение после производства выстрела.
Пружина установлена, например, в полости цилиндра 1 и подпружинивает снаряд 2 в направлении входной части, прижимая тем самым снаряд 2 к ограничителю 6, как показано на фиг. 1.
Ограничитель 6 предназначен для обеспечения зазора 9 между компенсирующим снарядом 2 и выходным торцом ствола 8, когда снаряд 2 находится в исходном положении, предшествующим выстрелу (фиг. 1). Центральное (осевое) отверстие 3 в компенсирующем снаряде 2 предназначено для прохождения боевого снаряда 7 через (сквозь) компенсирующий снаряд 2.
Мишень 4 выполнена, например, в виде диафрагмы 4 с центральным (осевым) отверстием 5, предназначенным для прохождения через диафрагму 4 боевого снаряда 7 огнестрельного оружия. Расположение диафрагмы 4 возможно в любой части цилиндра 1 на фиксированном расстоянии от ограничителя 6. Если при этом диафрагма расположена не на торце выходной части цилиндра, то указанная выходная часть должна быть выполнена открытой. Однако диафрагма (мишень) 4 может быть выполнена в виде торцевой диафрагмы (как показано на фиг. 1-4), т.е. расположена на торце выходной части цилиндра 1 и выполнена как одно целое с этим цилиндром.
Мишень 4 может быть выполнена иначе, например, в виде трёх равномерно расположенных по окружности радиальных выступов на внутренней поверхности цилиндра 1 (не показано). Минимальный радиальный размер этих выступов должен обеспечивать возможность осуществления ударного взаимодействия  компенсирующего снаряда 2 с мишенью 4. При этом не является обязательным расположение этих выступов непосредственно у торца выходной части цилиндра 1; они могут быть расположены, например, в средней части цилиндра 1, тогда торец выходной части цилиндра 1 выполнен полностью открытым.
Функционирует дульный тормоз Шатрова следующим образом.
В исходном состоянии (фиг. 1) снаряд 2 находится в области входной части цилиндра 1 и под действием пружины (не показана) упирается в ограничитель 6, обеспечивающий минимальный зазор 9 между снарядом 2 и торцом ствола 8. При этом цилиндр 1 своей входной частью разъёмно установлен на конце ствола 8. Производится выстрел. Под действием пороховых газов боевой снаряд 7 выходит из ствола 8 и входит в центральное отверстие 3 компенсирующего снаряда 2 (фиг. 2). Вследствие этого часть пороховых газов заходит в зазор 9 и оказывает давление на компенсирующий снаряд 2, заставляя его ускоренно двигаться (преодолевая действие упомянутой пружины) в сторону выходной части цилиндра 1 (фиг. 3). Далее компенсирующий снаряд 2 сталкивается с мишенью 4, создавая импульс силы, компенсирующий отдачу, создаваемую снарядом 7, выходящим из цилиндра 1 через отверстие 5 (фиг. 4). Вслед за снарядом 7 из цилиндра 1 через отверстие 5 выходят пороховые газы, а компенсирующий снаряд 2 под действием пружины возвращается в исходное положение, показанное на фиг. 1. Дульный тормоз готов к следующему выстрелу.