АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОГНЕСТРЕЛЬНОЕ ОРУЖИЕ
AUTOMATIC FIREARM

Настоящее изобретение относится к автоматическому огнестрельному оружию, содержащему систему автоматики с инерционным запиранием канала ствола, при этом в стволе предусмотрен заглубленный патронник для боеприпаса, а также газовый цилиндр патронника, расположенный на выходе казенной части ствола, позади заглубленного патронника.
Предпосылки создания изобретения
Системы автоматики огнестрельного оружия с инерционным запиранием канала ствола имеют существенные ограничения, связанные с прогрессивным увеличением массы подвижных частей автоматики при увеличении суммарного импульса боеприпаса и его мощности, а также длины ствола огнестрельного оружия. Иначе говоря, автоматическое оружие со свободным затвором, под пистолетный патрон 9х19 Parabellum, при длине ствола в 300 мм будет штатно функционировать при массе затвора в 300-400 г, для более мощного патрона, например 7,62х39, потребуется затвор массой более чем 2000 г, что существенно утяжеляет оружие.
В случае недостаточной массы подвижных частей автоматики в системах с инерционным запиранием канала ствола не обеспечивается необходимое гашение импульса передаваемого донцем гильзы затвору и происходит «преждевременный» выход гильзы из патронника (до покидания пулей ствола и падения давления пороховых газов в канале ствола) с опасностью существенной необратимой пластической деформации гильзы и заклинивания подвижных частей автоматики.
В случае автоматического огнестрельного оружия с инерционным запиранием канала ствола, к примеру с автоматикой, построенной на основе свободного затвора, параметры системы автоматики огнестрельного оружия обычно подбираются так, чтобы за то время, пока пуля проходит по каналу ствола от патронника до дульного среза, затвор вместе с гильзой незначительно отошел от своей крайней передней точки хода и при этом гильза вышла из патронника только своей задней утолщенной частью, что предотвращает возможность ее вздутия и/или разрыва. Известные конструкции подразумевают использование массивных подвижных частей автоматики относительно мощности боеприпаса, при этом масса подвижных частей автоматики орудия, использующего систему с инерционным запиранием канала ствола, увеличивается нелинейно при росте мощности боеприпаса.
Для эффективного функционирования и снижения массы подвижных частей автоматики автоматического огнестрельного оружия с инерционным запиранием канала ствола и при использовании стандартного боеприпаса необходимо избавиться от опасности преждевременного извлечения гильзы, находящейся под давлением пороховых газов, за контур ствола. Преждевременное извлечение гильзы из ствола (до падения давления в канале ствола при покидании пулей ствола) приведет к тому, что стенки гильзы потеряют опору на жесткие стенки ствола и подвергнутся «существенной необратимой пластической деформации» (раздутию и/или разрыву гильзы).
Поэтому существует потребность в решениях при увеличении длины хода гильзы внутри ствола под давлением пороховых газов, обеспечивающих снижение массы подвижных частей автоматики с предотвращением «раннего» извлечения гильзы из ствола.
Примером концепции подобного решения, по мнению автора настоящего изобретения, может служить известная винтовка Blaser R93. Также известна конструкция огнестрельного оружия, раскрытая в патенте США US 5758445, 16.07.1996, в которой предусмотрено заглубление патронника в казенной части ствола.
Недостатком известных решений является наличие существенного фрикционного взаимодействия гильзы со стенками патронника и частично затвора со стенками заглубленного патронника и ствола, что имеет следствием заклинивание в патроннике гильзы (находящейся под давлением пороховых газов) при ее извлечении и не позволяет реализовать данную схему в автоматическом огнестрельном оружии, использующем инерционное запирание канала ствола.
В настоящее время также стоит задача снижения массы и повышения мобильности огнестрельного оружия в части использования боеприпасов различной мощности, что невозможно при использовании массивных подвижных частей автоматики и классического выполнения конструкции патронника.
Задачи и эффекты изобретения
Для устранения недостатков, присущих известному уровню техники, и для снижения общего веса огнестрельного оружия настоящее изобретение предлагает автоматическое огнестрельное оружие с конструктивно простой системой автоматики, использующей инерционное запирание канала ствола, которое позволяет снизить массу подвижных частей автоматики оружия.
Другим преимуществом настоящей системы является возможность использования боеприпасов, имеющих гильзы разной длины и/или сечения, с различной мощностью, при этом в любом случае достигается облегчение извлечения гильзы и исключение ее разрыва.
Сущность изобретения
Дальнейшее раскрытие описывает настоящее изобретение в объеме, достаточном для его понимания специалистом, но без ограничения конкретными конструкциями. Известные специалистам конструктивные элементы огнестрельного оружия, присутствие которых является необходимым для функционирования огнестрельного оружия, но несущественно с точки зрения настоящего изобретения, сознательно не упомянуты для облегчения понимания сути заявленного изобретения.
В основу изобретения положена идея о том, что гильзу нельзя извлекать из ствола (патронника) до покидания пулей ствола и падения давления пороховых газов в канале ствола. Для этого предлагается увеличить длину хода гильзы в границах контура жесткого ствола при соответствующем снижении массы затвора.
Соответственно, устранение опасности разрыва гильзы или затруднения ее извлечения приведет к повышению общей эффективности огнестрельного оружия.
Для достижения указанной цели настоящее изобретение предлагает автоматическое огнестрельное оружие, содержащее систему автоматики с инерционным запиранием канала ствола, при этом в стволе выполнен заглубленный патронник для боеприпаса, представляющий собой заглубленную в ствол секцию ствола для неподвижного размещения боеприпаса перед выстрелом.
Для повышения эффективности работы автоматическое огнестрельное оружие согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что предусмотрен газовый цилиндр патронника, расположенный на выходе казенной части ствола позади заглубленного патронника и обеспечивающий размещение личинки затвора перед выстрелом и перемещения личинки затвора и гильзы в условиях действующего давления пороховых газов во время выстрела до полного выхода гильзы из казенной части ствола, причем упомянутый заглубленный патронник снабжен газовыми каналами, сообщающимися с каналом ствола и с упомянутым газовым цилиндром патронника, обеспечивая поступление пороховых газов при выстреле через патронник в газовый цилиндр патронника для предотвращения существенной деформации гильзы при выстреле и ее свободного извлечения без заклинивания, и/или вздутия, и/или разрыва.
Следует отметить в части используемой терминологии, что в контексте настоящего изобретения под терминами «система автоматики с инерционным запиранием канала ствола» понимаются известные специалистам в данной области решения, относящиеся к свободному затвору без жесткого запирания ствола. Помимо оружия со свободным затвором (без зацепления ствола с затвором при подвижном затворе), настоящая система автоматики может быть реализована также в схеме со свободным стволом, то есть без зацепления ствола с затвором при подвижном стволе, со свободным затвором и свободным стволом, то есть без зацепления ствола с затвором при подвижном затворе и подвижном стволе, и в других известных схемах автоматики.
Согласно настоящему изобретению предусматривается выполнение в казенной части ствола дополнительной секции, обозначаемой в настоящем описании как «газовый цилиндр патронника», который расположен на выходе казенной части ствола, позади заглубленного патронника.
Соответственно, перед выстрелом в указанном газовом цилиндре патронника размещается личинка затвора, а во время выстрела происходит перемещение личинки затвора и гильзы в условиях действующего давления пороховых газов до полного выхода гильзы из казенной части ствола.
Существенным для настоящего изобретения является то, что во время выстрела в газовом цилиндре патронника создается повышенное давление пороховых газов, действующее, предпочтительно в основном в периферийном направлении, на поверхности гильзы и газового цилиндра патронника, а также личинки затвора.
За счет наличия упомянутой дополнительной секции ствола, то есть газового цилиндра патронника, увеличивается длина хода гильзы в стволе и, в свою очередь, время до выхода гильзы из ствола во время выстрела.
Для создания в газовом цилиндре патронника повышенного давления пороховых газов предусмотрено, что упомянутый заглубленный патронник снабжен газовыми каналами, сообщающимися с каналом ствола и с упомянутым газовым цилиндром патронника. Соответственно обеспечивается поступление пороховых газов под давлением при выстреле из канала ствола в газовый цилиндр патронника.
За счет поступления пороховых газов в упомянутый газовый цилиндр патронника предотвращается существенная нежелательная деформация гильзы в патроннике (вздутие) и облегчается извлечение гильзы, которое проходит без заклинивания гильзы в патроннике, вздутия и разрыва.
Упомянутые газовые каналы заглубленного патронника могут быть открытыми полностью или частично. В случае открытых газовых каналов они могут быть выполнены по типу канавок «Ревелли» (обозначаемых в технической литературе также английским термином fluted chamber, раскрытых в GB191508943, конструкция инструмента для создания газовых каналов похожей формы раскрыта в патенте США US 2464323, 15.03.1946), которые представляют собой проточки на поверхности патронника и соединяют канал ствола с патронником с возможностью прохождения по ним пороховых газов. Такое выполнение дополнительно снижает трение гильзы в патроннике. Следует отметить, что согласно настоящему изобретению упомянутые газовые каналы проходят по всей длине патронника, а в одном из возможных вариантов в том числе и по всей длине газового цилиндра патронника.
Также возможно, что газовые каналы являются закрытыми, то есть выполненными в стенке заглубленного патронника и сообщающимися с каналом ствола, пространством заглубленного патронника и газовым цилиндром патронника. Соответственно, в этом случае в стенке заглубленного патронника выполняется, по меньшей мере, одна промежуточная газовая камера, соединенная с каналом ствола и газовым цилиндром патронника, а также имеющая один или несколько выходов в пространство патронника.
Целесообразно, если для обслуживания упомянутой газовой камеры или камер, а также заглубленного патронника предусмотрена внешняя трубчатая крышка, выполненная с возможностью снятия для осуществления обслуживания.
Количество газовых каналов не ограничивается особо и определяется только достаточным выполнением их функции, а именно надежным соединением канала ствола, стенок патронника и газового цилиндра патронника для поступления пороховых газов в упомянутый газовый цилиндр с предотвращением прижимания стенок гильзы к стенкам патронника и недопустимой деформации гильзы при извлечении под давлением пороховых газов.
Целесообразно, если по периферии заглубленного патронника распределены несколько газовых каналов, соединяющих ствол, патронник и газовый цилиндр патронника, что обеспечивает снижение разности давлений пороховых газов на внутреннюю и внешнюю поверхности гильзы, газового цилиндра патронника и личинки затвора в основном в периферийном направлении, то есть в направлении центральной оси ствола.
Для повышения эффекта снижения разности давлений пороховых газов на внутреннюю и внешнюю поверхности гильзы, газового цилиндра патронника и личинки затвора может быть предусмотрено, что на личинке затвора и/или на стенке газового цилиндра патронника выполнены поршневые поверхности для взаимодействия с пороховыми газами, поступающими во время выстрела по упомянутым газовым каналам.
Упомянутые поршневые поверхности образованы одним или несколькими кольцами и/или проточками, размещенными на личинке затвора и/или газовом цилиндре патронника. В качестве пояснения следует отметить, что упомянутые кольца размещаются коаксиально центральной оси патронника и/или личинки затвора и образуют механическую и/или газодинамическую преграду, на которую действуют пороховые газы. Таким образом, достигается полная и/или частичная герметизация патронника и уменьшается выход пороховых газов из канала ствола. Кольца могут быть выполнены за одно целое со стенками газового цилиндра патронника или личинки затвора, но они могут быть и отдельно устанавливаемыми деталями.
Действие указанных выше проточек в целом аналогично кольцам за тем исключением, что проточки образуют завихрение потока пороховых газов, то есть фактически реализуется газодинамическое уплотнение патронника.
В одном из альтернативных вариантов изобретения поясок, находящийся на задней части гильзы, выполняет функцию поршневой поверхности и обеспечивает полную либо частичную герметизацию патронника и уменьшает выход пороховых газов из канала ствола.
В одном варианте газовый цилиндр патронника имеет больший диаметр, чем максимальный диаметр заглубленного патронника.
Альтернативно, газовый цилиндр патронника имеет по существу такой же диаметр, как максимальный диаметр заглубленного патронника.
Соответственно, термин "максимальный диаметр патронника" следует рассматривать применительно к случаю выполнения патронника нецилиндрическим, в частности коническим, ступенчатым и так далее, как известно специалистам в данной области техники.
Далее изобретение поясняется детально на примерах реализации со ссылкой на прилагаемые неограничивающие чертежи. Предложенные варианты реализации служат только для пояснения принципа изобретения и не охватывают все возможные варианты его реализации, которые могут быть разумным образом выведены специалистом из настоящего раскрытия.
Представлены:
фиг.1 - схематичное изображение варианта реализации настоящего изобретения с газовыми каналами, заглубленным патронником и газовым цилиндром патронника,
фиг.2 - схематичное изображение другого варианта реализации настоящего изобретения с газовыми каналами, заглубленным патронником и газовым цилиндром патронника, при этом гильза дополнительно имеет поясок, служащий в качестве поршневой поверхности;
фиг.3 и 4 - варианты реализации настоящего изобретения с использованием канавок типа «Ревелли» для подачи пороховых газов в газовый цилиндр патронника,
фиг.5 и 6 - варианты реализации настоящего изобретения, в котором канавки «Ревелли» расположены по всей длине заглубленного патронника и газового цилиндра патронника.
На последующих фиг.1-6 изображены только элементы, существенные для реализации настоящего изобретения и необходимые для понимания идеи настоящего изобретения специалистом. Другие компоненты, присущие типичным конструкциям огнестрельного оружия, для упрощения не изображены. На фиг.1 показан вариант реализации настоящего изобретения, в котором в казенной части ствола 1 выполнен заглубленный патронник 2 для размещения боеприпаса 3 перед выстрелом, к которому примыкает газовый цилиндр 4 патронника, выполненный с возможностью размещения в нем перед выстрелом личинки 5 затвора с ударником 6. Стенки заглубленного патронника 2 выполнены с проточками 7, образующими газовые каналы, входящие в газовую камеру 8, образованную в стволе 1 и закрытую внешней съемной трубчатой крышкой 9.
В показанном на фиг.1 примере реализации изобретения проточки 7 обеспечивают связь по текучей среде газовой камеры 8 и пространства заглубленного патронника 2, в котором размещен боеприпас 3. В свою очередь, газовая камера 8 соединена с каналом 10 ствола и с упомянутым газовым цилиндром 4 патронника.
За счет предложенного выполнения при осуществлении выстрела пороховые газы поступают в газовую камеру 8, а из нее - в пространство заглубленного патронника 2 и в газовый цилиндр 4 патронника, обеспечивая действие давления пороховых газов по периферии на гильзу боеприпаса 3 во время ее извлечения из ствола 1 при выстреле. Таким образом, достигается надежное извлечение гильзы без ее вздутия, разрыва и заклинивания.
Для обслуживания заглубленного патронника 2 и газового цилиндра 4 патронника, а также проточек 7 трубчатая крышка 9 выполнена съемной и крепится к стволу 1 любым подходящим образом, например резьбовым соединением или, предпочтительно, соединением защелкой (байонет).
В показанном на фиг.1 варианте личинка 5 затвора снабжена проточками для размещения нескольких колец 11, которые образуют поршневые поверхности, ограничивающие выход пороховых газов из казенной части ствола 1.
Выбором количества проточек и/или колец 11 можно устанавливать величину поршневого действия пороховых газов на личинку 5 затвора, соответственно снижая или повышая герметизацию ствола 1 в зависимости от желательного быстродействия системы автоматики оружия.
Возможен вариант, в целом показанный на фиг.2 с аналогичными конструктивными элементами, при котором личинка 5 затвора и стенки газового цилиндра 4 патронника выполнены без проточек и/или колец, а функцию поршневой поверхности выполняет поясок 13 гильзы.
На фиг.3 и 4 показан альтернативный вариант выполнения изобретения, в котором газовая камера отсутствует, а стенки заглубленного патронника 2 снабжены продольными проточками 12, выполненными вдоль оси ствола по типу так называемых канавок «Ревелли», известных, например, из GB191508943. За счет упомянутых проточек 12 достигается соединение по текучей среде канала 10 ствола, заглубленного патронника 2 и газового цилиндра 4 патронника, что, как и в варианте по фиг.1 и 2, при выстреле обеспечивает надежное извлечение гильзы без ее вздутия, разрыва и заклинивания.
В показанном на фиг.3 исполнении личинка затвора также снабжена проточками для размещения колец 11. А как показано на фиг.4, личинка 5 затвора и стенки газового цилиндра 4 патронника выполнены без проточек и/или колец, а функцию поршневой поверхности выполняет поясок 13 гильзы.
На фиг.5 показан вариант, при котором канавки по типу «Ревелли» для наглядности вынесены в сечении А. На фиг.6 канавки по типу «Ревелли» расположены по всей длине заглубленного патронника 2 и газового цилиндра 4 патронника, при этом, с точки зрения облегчения изготовления, газовый цилиндр 4 патронника имеет диаметр, в целом совпадающий с концевой частью заглубленного патронника 2.
Указанная конструкция также позволяет предотвратить раздутие, заклинивание и разрыв гильзы.
Предшествующее описание некоторых примеров осуществления изобретения было дано с тем, чтобы пояснить принципы изобретения и его практическую применимость, тем самым давая возможность другим специалистам понять изобретение в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, какие подходят для конкретного задуманного применения. Данное описание не претендует на то, чтобы быть исчерпывающим или ограничивающим изобретение точными описанными вариантами осуществления.
Подразумевается, что настоящее описание является иллюстративным, а формула охватывает все модификации или альтернативы, которые мог бы предвидеть специалист среднего уровня в данной области.