СТВОЛ ДЛЯ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
BARREL FOR FIREARMS

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано в изготовлении стволов для огнестрельного оружия.
Известен ствол для промысловых охотничьих и спортивных ружей (а.с. 205652 МПК F41C21/00 опубл. 14.06.1972 г. Бюл. №19) содержащий канал имеющий конусность по направлению от снарядного входа к дульному сужению, которое выполнено в виде комбинации преддульной расширительной камеры бочкообразной формы с одной или двумя сопряженными коническими поверхностями с углом, например 0 градусов 20 минут.
Далее известен ствол для промысловых охотничьих и спортивных ружей (а.с. 1081410 МПК F41C 21/00 опубл. 23.03.1984 г. Бюл. №11) содержащий преддульную расширительную камеру бочкообразной формы, выходной сужающий конус которой снабжен расширяющимся коническим участком длиной от 1 до 1,5 калибра и диаметром на срезе от 1,1 до 1,2 калибра.
Общим недостатком известных технических решений является то, что в момент выстрела происходит резкое перемещение воздуха, находящегося в полузамкнутом пространстве канала ствола перед снарядом (пулей, дробовым снарядом), в результате чего воздух сжимается до больших величин давления. Преодоление сопротивления сжатого до большого давления воздуха снижает скорость перемещения снаряда в стволе, а значит, снижается и дальность полета снаряда. Уменьшение диаметра выходного отверстия ствола дульным сужением относительно диаметра канала ствола повышает дальность полета дробового снаряда, но незначительно, т.к. одновременно увеличивается давление воздуха, находящегося перед дробовым снарядом и давление пороховых газов находящихся за снарядом. Этот недостаток требует повышения прочности ствола, и, следовательно, приводит к повышению стоимости изготовления ствола для огнестрельного оружия.
Из-за того, что диаметр выходного отверстия ствола уменьшен дульным сужением, относительно диаметра канала ствола, известные технические решения не обеспечивают стрельбу калиберными пулями или снарядами, что является следующим существенным недостатком этих технических решений.
Техническим результатом заявляемого технического решения является увеличение скорости перемещения снаряда в канале ствола и после ствола, т.е. увеличение начальной скорости снаряда.
Технический результат достигается тем, что преддульная расширительная камера выполнена в виде сферы радиус которой равен половине наибольшего диаметра преддульной расширительной камеры, причем диаметр выходного отверстия ствола равен или больше диаметра канала ствола до преддульной расширительной камеры в пределах от 0 мм до 5 мм, разница между наибольшим диаметром преддульной расширительной камеры и выходного отверстия ствола в пределах от 1 мм до 15 мм, а угол конуса сходящегося по направлению к выходному отверстию ствола выполнен в пределах от 2 до 18 градусов. Количество расширительных камер в конце ствола не регламентируется, толщина перемычки между расширительными камерами выполнена в пределах от 0 мм до 20 мм. Причем диаметры преддульных расширительных камер и углы конусов преддульных расширительных камер выполнены равными или разными относительно друг друга, а диаметр перемычки между расширительными камерами равен или больше диаметра канала ствола в пределах от 0 мм до 2 мм.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
Фиг. 1 - ствол огнестрельного оружия;
Фиг. 2 - преддульная расширительная камера в увеличенном масштабе;
Фиг. 3 - расположенные последовательно две расширительные камеры, у которых равны между собой наибольшие диаметры расширительных камер, и равны углы конусов, диаметры выходных отверстий конусов равны диаметру канала ствола;
Фиг. 4 - две расширительные камеры, у первой, от канала ствола, наибольший диаметр меньше наибольшего диаметра последующей расширительной камеры, угол конуса первой расширительной камеры меньше угла конуса последующей расширительной камеры, диаметры выходных отверстий равны диаметру канала ствола;
Фиг. 5 - у первой расширительной камеры, от канала ствола, наибольший диаметр меньше наибольшего диаметра последующей расширительной камеры, угол конуса первой расширительной камеры меньше угла конуса последующей расширительной камеры, диаметр выходного отверстия первой расширительной камеры от канала ствола равен диаметру канала ствола, но меньше диаметра выходного отверстия последующей расширительной камеры;
Фиг. 6 - наибольшие диаметры расширительных камер равны между собой, угол конуса первой расширительной камеры, от канала ствола, меньше угла конуса последующей расширительной камеры, диаметр выходного отверстия конуса первой расширительной камеры от канала ствола равен диаметру канала ствола, но меньше диаметра выходного отверстия конуса последующей расширительной камеры;
Ствол для огнестрельного оружия содержит канал ствола 1, снарядный вход 2, преддульную расширительную камеру 3, выполненную в виде сферы радиус «R» которой равен половине наибольшего диаметра «D» преддульной расширительной камеры 3. Диаметр выходного отверстия «d» равен или больше диаметра «dк» канала ствола 1 до преддульной расширительной камеры 3 в пределах от 0 мм до 5 мм. Разница между наибольшим диаметром «D» преддульной расширительной камеры 3 и выходного отверстия ствола «d» в пределах от 1 мм до 15 мм, а угол конуса «α» выполнен в пределах от 2 до 18 градусов (фиг. 1, 2). Количество расширительных камер 3 в конце ствола не регламентируется. На фиг. 3, 4, 5, 6 изображены две. Толщина перемычки «в» между расширительными камерами выполнена в пределах от 0 мм до 20 мм. Причем диаметры преддульных расширительных камер и углы преддульных расширительных камер выполнены разными относительно друг друга.
На фиг. 3, 4, 5, 6 изображены некоторые возможные конструкции преддульных расширительных камер: Фиг. 3-наибольшие диаметры «D» расширительных камер 3 и 4 равны между собой, равны и углы «α», диаметры выходных отверстий равны диаметру канала ствола «dк»; Фиг. 4 -у первой расширительной камеры 3, от канала ствола, наибольший диаметр «D» меньше «D1 » последующей расширительной камеры 4, «α» меньше «α1», диаметры выходных отверстий равны диаметру канала ствола «dк »; Фиг. 5 - у первой расширительной камеры 3, от канала ствола, наибольший диаметр «D» меньше «D1», последующей расширительной камеры 4, угол конуса «α» меньше «α1», диаметр «d» больше «dк »; Фиг. 6 - наибольшие диаметры «D» расширительных камер 3 и 4 равны между собой, «α» меньше «α1», «d» больше «dк».
Как известно, в процессе выстрела вначале происходит мгновенное повышение давления пороховых газов, которые перемещают снаряд с очень сильным ускорением к выходу из канала ствола. Основную часть скорости снаряд достигает в первой трети длины канала ствола, а дальше, из-за противодавления воздуха, находящегося в полузамкнутом пространстве канала ствола перед снарядом и снижения давления пороховых газов, из-за расширения объема, прирост скорости снаряда незначительный. Скорость снаряда в момент вылета из канала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости, так как снаряд дополнительно ускоряется в период последействия пороховых газов, выходящих из канала ствола.
Заявляемое техническое решение реализуется следующим образом. В процессе перемещения воздуха, находящегося в полузамкнутом пространстве канала ствола, в расширительную камеру 3 образуется расширяющаяся струя 5 под углом «β», давление в которой меньше, чем давление в канале ствола 1, следовательно, увеличивается скорость потока, далее по сходящемуся конусу струя сжимается до диаметра равного диаметру канала ствола «dк » (фиг. 2), что препятствует дополнительному повышению давления в канале ствола 1, по сравнению с известными техническими решениями. В процессе истечения воздуха через расширительную камеру 3, между расширяющейся струей 5 и сферической стенкой расширительной камеры 3 образуется разряженная кольцевая полость 6, которая создает дополнительное ускорение для перемещения сжатого воздуха из канала ствола 1, т.е. сжатый воздух с повышенной скоростью перемещается из канала ствола 1, что способствует повышению дульной скорости снаряда. Тот же процесс происходит и с пороховыми газами, которые проталкивают снаряд, т.е. увеличивается скорость пороховых газов выходящих из дульного отверстия, а значит повышается дульная скорость снаряда и увеличивается расстояние последействия пороховых газов и, значит, начальная скорость снаряда.
Рассмотрим техническое решение, отраженное на фиг. 3, где геометрически идентичные расширительные камеры 3 и 4 расположены последовательно. Сжатый воздух, а затем и пороховые газы из расширительной камеры 3 попадают в расширительную камеру 4 с большей скоростью, чем из канала ствола 1 в расширительную камеру 3. Образуется расширяющаяся струя 7 под углом «β1», которая меньше угла «β», что создает кольцевую разряженную полость 8, у которой объем больше чем у кольцевой полости 7. Значит ускорение, развиваемое двумя последовательно выполненными расширительными камерами, позволяет дополнительно повысить начальную скорость снаряда.
Авторами были проведены опытные работы по подтверждению этого технического решения на охотничьем ружье. Ввиду малой толщины стенки ствола угол «α» был выполнен в 6 градусов. Одна расширительная камера данной конструкции значительно увеличила кучность и дальность боя дробового снаряда относительно исходного ствола. Выполненная последовательно вторая расширительная камера увеличила дальность боя дробового снаряда по сравнению с тем же стволом с одной расширительной камерой в 1,4 раза.
Принцип действия технических решений отраженный на фиг. 4, 5, 6 идентичен принципу действия, описанному по фиг. 3, разница только в конечном результате из-за того, что преддульные расширительные камеры выполнены разных диаметров относительно друг друга «D1» больше «D», углы конусов преддульных расширительных камер выполнены разными относительно друг друга, «α» меньше «α1», а на фиг. 5, 6 диаметры выходных отверстий «d» больше диаметров канала ствола «dк».
Технические решения, отраженные на фиг. 5, 6 применяются для снижения кучности боя дробового заряда.
Таким образом заявляемое техническое решение позволяет увеличить скорость перемещения снаряда в стволе (дульную скорость) и, дополнительно, повышает скорость перемещения снаряда в период последействия пороховых газов, выходящих из канала ствола, в итоге повышается начальная скорость снаряда.
Также заявляемое техническое решение позволяет использовать ствол для огнестрельного оружия как для стрельбы калиберными пулями и снарядами, так и для стрельбы дробью. Причем при стрельбе дробью значительно повышается кучность и дальность боя.