Дульный тормоз-компенсатор с дульными сужениями и реактивными соплами и способ стрельбы
MUZZLE BRAKE-COMPENSATOR WITH MUZZLE CONSTRICTIONS AND JET NOZZLES AND FIRING METHOD

Дульный тормоз-компенсатор с дульными сужениями и реактивными соплами (ДТК) - устройство, предназначенное для уменьшения отдачи огнестрельного оружия, использующее кинетическую энергию снаряда и пороховых газов, выходящих из ствола вслед за выпущенным снарядом или пулей.
Существующие ДТК используют для уменьшения отдачи оружия кинетическую энергию пороховых газов, выходящих из ствола вслед за выпущенным снарядом или пулей, которые образуются при сгорании пороха или другого взрывчатого вещества. При этом примерно 25-35% выделяемой при сгорании пороха энергии затрачивается на сообщение необходимой начальной скорости снаряду, 15-25% энергии затрачивается на врезание пули в нарезы, преодоление трения о стенки канала ствола при движении снаряда, нагрев стенок ствола, гильзы и снаряда, перемещение подвижных частей оружия с газоотводным механизмом, перемещение частиц несгоревшего пороха и газов. Примерно 40% энергии сгорания пороха после вылета снаряда из ствола теряется, в том числе усиливая отдачу, истекая из ствола в направлении выстрела. Так же низкая эффективность существующих ДТК обусловлена тем, что их внутренний диаметр, являющийся продолжением канала ствола больше диаметра канала ствола, что создает условия для прорыва пороховых газов в момент выстрела из пространства за снарядом в пространство перед снарядом. В результате появляется реактивная сила, действующая в направлении стрелка, дополнительно усиливающая отдачу.
В настоящее время дульное сужение используется для формирования заданного разлета навески дроби или картечи («Охотничье ружье» М.М. Блюм, И.Б. Шишкин изд. «Лесная промышленность», 1983 г., стр. 34, всего 215 с.).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является дульный тормоз (Патент РФ на изобретение №RU 2695972 C1. Опубл. 2019.07.29). Дульный тормоз содержит плоский корпус, отверстие для вылета пули, боковые каналы, отражающие поверхности которых пересекаются между собой под острым углом, расширяющимся от дульного среза ствола, при этом линия пересечения отражающих поверхностей боковых каналов находится в плоскости симметрии тормоза, проходящей через ось канала ствола, при этом боковые каналы в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия для вылета пули, выполнены из двух участков переменного сечения с криволинейными образующими, первый из которых сужающийся от отверстия для вылета пули к оси канала, а второй расширяющийся к периферии корпуса, а в горизонтальной плоскости, проходящей через ось канала ствола, расширяются к периферии корпуса, отражающие поверхности боковых каналов, ближайших к дульному срезу ствола, образуют с боковой поверхностью корпуса острый угол, увеличивающийся до прямого угла для боковых каналов, максимально удаленных от дульного среза ствола, а корпус оборудован фиксатором его положения относительно ствола. Данный ДТК обладает недостатками, указанными выше, общими для всех существующих ДТК.
Технический результат патентуемого ДТК достигается за счет нескольких факторов:
1. Более эффективная, чем у аналогов, организация выброса пороховых газов в атмосферу через боковые каналы дульного тормоза, которая достигается использованием внутреннего диаметра ДТК равного внутреннему диаметру ствола с участками сужений, которые препятствуют опережению снаряда пороховыми газами. Таким образом, создаются условия для более эффективного испускания газа через боковые каналы, что уменьшает количество пороховых газов, вылетающих вслед за снарядом, и усиливающих отдачу. Кроме того, перенаправление потока пороховых газов в сторону отдачи с помощью боковых отверстий создает реактивную силу, направленную против отдачи.
2. Воспрепятствование истечению газов между снарядом и стенкой ствола в направлении выстрела, за счет сохранения или уменьшения внутреннего диаметра ДТК по отношению к внутреннему диаметру ствола, также приведет к уменьшению отдачи за счет исключения реактивной силы опережающего снаряд газа, действующей в направлении стрелка.
3. Снаряд при движении по стволу за счет силы трения передает часть своей кинетической энергии стенкам ствола в направлении своего движения. При этом степень передачи этой энергии прямо пропорциональна силе трения, которая тем больше, чем сильнее стенка снаряда прижимается к стенке ствола. Использование дульного сужения приводит к более сильному, чем на протяжении ствола, прижатию стенок снаряда к стенкам ствола, что увеличивает силу трения, увеличивая количество кинетической энергии передаваемой снарядом стволу оружия в направлении выстрела, т.е. против импульса отдачи.
4. Увеличение силы трения между стенками снаряда и ствола ДТК приводит к замедлению снаряда в стволе ДТК, следовательно, увеличивается время нахождения снаряда в стволе ДТК, а значит, увеличивается время эффективной работы боковых каналов ДТК, отводится больше пороховых газов для создания реактивной тяги противодействующей отдаче.
Таким образом, существенными признаками, влияющими на достижение заявленного технического решения, являются:
- сужение дульного канала ствола ДТК после боковых каналов;
- выполнение боковых каналов переменного сечения в виде расширяющегося участка сопла Лаваля. Таким образом, формируется сверхзвуковое истечение пороховых газов через боковые каналы дульного тормоза, что приводит к увеличению полной реакции выходного потока, снижая тем самым энергию отдачи.
Комбинация вышеуказанных инженерно-технических решений является самостоятельным способом снижения отдачи ввиду того, что технический результат возможен только при их совместном применении, т.к. при комбинации вышеуказанных существенных признаков происходит взаимоусиление и взаимодополнение, проявляющееся в более эффективном снижении отдачи.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен вид сбоку с разрезом на патентуемый ДТК.
Дульный тормоз содержит плоский корпус 1, отверстие 2 для вылета снаряда, боковые каналы 3 с отражающими поверхностями 4. Отражающие поверхности 4 пересекаются между собой под острым углом а, расширяющимся от канала ствола ДТК 5. Дульный тормоз содержит узел крепления на ствол оружия 6 с фиксатором его положения относительно ствола. Канал ствола ДТК имеет сужения 7 после боковых каналов.
Устройство работает следующим образом.
Дульный тормоз закрепляется на стволе оружия с помощью узла крепления 6 в положении, при котором боковые грани плоского корпуса 1 располагаются вертикально, и стопорится в данном положении.
При стрельбе боек наносит удар по капсюлю, который от удара воспламеняется и поджигает пороховой заряд. При горении порохового заряда образуются газы, которые давят через пыжи на снаряд, перемещают его по каналу ствола, придавая ему определенную скорость. Пороховые газы, идущие вслед за пулей (снарядом) и имеющие высокое давление, сначала попадают в боковые каналы 3, ближайшие к дульному срезу ствола оружия. Выполнение боковых каналов 3 в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия 2 для вылета пули, в виде сопла, например, сопла Лаваля, и расширяющимися к периферии корпуса 1 в горизонтальной плоскости, проходящей через ось канала ствола 5, обеспечивает за счет разгона газового потока создание реактивной силы, тормозящей откат оружия. При этом происходит также охлаждение порохового газа, истекающего из ствола 5. Данные эффекты конструкции первой пары боковых каналов 3, ближайших к узлу крепления 6, присущи и к остальным боковым каналам 3. Прохождение снаряда через дульное сужение запирает пороховые газы в пространстве за снарядом, замедляет прохождение снаряда по каналу ствола ДТК, что увеличивает количество пороховых газов и длительность их прохождения через боковые каналы ДТК. После вылета снаряда из отверстия для вылета снаряда остатки пороховых газов выходят в атмосферу.
Заявляемое выполнение дульного тормоза позволяет организовать эффективный выброс пороховых газов в атмосферу через боковые каналы дульного тормоза, что увеличивает полную реакцию истекающих газов, определяющую эффективность дульного тормоза. Также, сообщение дополнительного импульса оружию в направлении выстрела посредством использования реактивных газов, проходящих через сопла, и использование дульного сужения приведет к улучшению работы автоматики оружия для его перезаряда, что увеличит его надежность при работе с малыми (спортивными) навесками дроби или картечи.
Размеры дульного тормоза-компенсатора определяются исходя из конкретных требований к оружию.
Размер сужения может быть 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1 мм.
Дульный тормоз-компенсатор с дульными сужениями и реактивными соплами для гладкоствольного оружия может быть оснащен съемным дульным сужением для возможности выбора величины дульного сужения для формирования заданного разлета навески дроби или картечи.