ЗАПИРАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
LOCKING MECHANISM OF FIREARMS

Область техники
Изобретение относится к устройству огнестрельного оружия с запирающим механизмом (затвором).
Уровень техники
В уровне технике известны технические решения US 6820533, опубликованное 23.11.2004, RU 2331831, опубликованное 20.08.2008, RU 2386098, опубликованное 10.04.2010, DE 3210427, опубликованное 22.09.1983. В конструкции указанных известных решений при помощи затворной рамы затвор совершает продольно-скользящее движение при неподвижном стволе для прочного запирания канала ствола, извлечения гильз после выстрела, взведения курка, подачи очередного патрона в патронник и передачи удара курка через ударник на капсюль. Недостатком известных решений является то, что все они относятся к типу продольно-скользящих затворов с поворотом рукоятки. Указанный затвор приводится в действие мускульной силой стрелка, причем усилие стрелка, необходимое для функционирования затвора передается с помощью рукоятки. При этом стрелок сообщает затвору не только поступательное движение, но и вращательное, за счет которого затвор поворачивается вокруг его продольной оси на некоторый угол, достаточный для захода боевых упоров затвора за соответствующие упоры ствольной коробки. Затворы такого типа осуществляют запирание за счет захода боевых (запирающих) выступов стебля затвора в соответствующие пазы ствольной коробки или ствола. Обычно такие затворы предусматривают в своей конструкции боевую спиральную пружину.
Известны аналоги заявленного технического решения AT 14590 U1, дата публикации 15.02.2016, АТ327745 В, дата публикации 10.02.1976, в которых раскрывается продольно-скользящий затвор с автоматическим поворотом боевой личинки затвора, боевые выступы (боевые упоры) которой заходят в соответствующие пазы ствольной коробки. Однако недостатками известных решений является их сложная конструкция и снижение надежности работы в затрудненных условиях эксплуатации.
Наиболее близким аналогом - прототипом предлагаемого решения может быть выбран патент US 3618457 А, дата публикации - 09.11.1971, МПК F41A 3/26, 5/18. В данном источнике раскрывается огнестрельное оружие, которое содержит затворную коробку, узел ствола с патронником и подвижную систему. В затворной коробке перемещается подвижная система, состоящая из затворной рамы с помещенным в ее канал затвором с боевыми упорами. Передвижение и поворот затвора осуществляется ведущим пальцем, который взаимодействует с поверхностью хвостовика затвора, ведомая поверхность которой представляет собой геликоид. Как следует из известного решения, ведомая поверхность расположена на хвостовике затвора, причем ведущая поверхность рамы (гладкая ось) имеет круглое сечение и взаимодействует с ведомой винтовой поверхностью затвора в невыгодном варианте - по линии, что ведет к увеличению удельного давления в зоне контакта этих деталей и к их усиленному износу. При этом в неблагоприятных условиях трения, например, трение сухих деталей при продолжительной нагрузке, из-за больших затрат энергии затворной рамы на отпирание и запирание затвора такой механизм будет склонен к неполным откатам и остановке подвижных частей.
Таким образом задачей настоящего изобретения является разработка огнестрельного оружия имеющего запирающий механизм (затвор), который можно использовать в затрудненных условиях, порождаемых рядом внешних факторов и их сочетанием: загрязнение, запыление, загустение смазки и ее полное отсутствие. Появление любого из этих факторов ведет к снижению скорости и энергии подвижных частей, и при определенной величине указанных факторов подвижные части останавливаются и возникает отказ в стрельбе.
Техническим результатом заявленного изобретения является преодоление вышеуказанных недостатков и создание простого и надежного механизма запирания огнестрельного оружия, имеющего сокращенные потери энергии затворной рамы на преодоление трения в узле «затвор-ведущий палец» при повороте затвора и повышенную надежность функционирования в затрудненных условиях, повышение износостойкости взаимодействующих элементов.
Раскрытие изобретения
Технический результат достигается тем, что заявленный запирающий механизм огнестрельного оружия состоит из затворной коробки, узла ствола с патронником и подвижной системы, состоящей из затворной рамы с помещенным в ее канал затвором с боевыми упорами, ведущим пальцем, при этом в затворной коробке имеются направляющие элементы, по которым перемещается указанная подвижная система, состоящая из затворной рамы с помещенным в ее канал затвором с боевыми упорами, а на хвостовике затвора выполнены ведомые поверхности, по обеим сторонам ведущего пальца затворной рамы имеются участки, взаимодействующие с ведомыми поверхностями хвостовика затвора на плече, равном или близком к радиусу хвостовика затвора, при этом ведомые поверхности выполнены в виде геликоида с переменным шагом, ось которого соосна хвостовику затвора, дополнительно на запирающей ведомой поверхности имеется скошенный участок с углом между его рабочей поверхностью и поверхностью ведущего пальца близким к углу самоторможения.
При этом ведущий палец расположен поперек продольной оси рамы и выше/ниже нее.
Кроме этого ведомые поверхности разделены продольным гребнем.
Также технический результат достигается тем, что огнестрельное оружие содержит ложе, затворную коробку, ствольный узел, спусковую скобу, дульное устройство, подвижную систему и магазин, при этом затворная коробка содержит заявленный запирающий механизм.
Сущность изобретения
На фиг. 1 показан запирающий механизм (затвор) согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2 показаны ведомые поверхности А, Б и В на хвостовике затвора.
На фиг. 3 показан общий вид запирающего механизма, когда затвор заперт
На фиг. 4 показан общий вид запирающего механизма, когда затвор открыт.
На фиг. 5 показан общий вид запирающего механизма в начале наката, когда ведущий палец упирается в участок на угле самоторможения.
На фиг. 1-5 использованы следующие обозначения:
1 - коробка затворная;
2 - ствол с патронником;
3 - затворная рама;
4 - затвор;
5 - ведущий палец.
Предложена конструкция огнестрельного оружия, имеющего запирающий механизм. Оружие, в частности, состоит из затворной коробки 1, узла ствола с патронником 2 и подвижной системы. В затворной коробке исполнены направляющие элементы (пазы), по которым перемещается подвижная система, в составе которой присутствует затворная рама 3 с помещенным в ее канал затвором 4 с боевыми упорами. Передвижение и поворот затвора осуществляется ведущим пальцем 5, расположенным поперек продольной оси рамы и выше/ниже нее, который взаимодействует с фигурными ведомыми поверхностями А и Б на хвостовике затвора 4. Ведомые поверхности исполнены в виде участков геликоида с переменным шагом, ось которого соосна хвостовику затвора 4. Более пологий подъем спирали на начальном этапе обеспечивает легкость отпирания поворотного затвора 4, тогда как более крутой шаг подъема на конечном этапе обеспечивает более короткий ход подвижной системы, необходимый для полного поворота затвора 4. Таким образом, обеспечивается легкость отпирания затвора 4 и, в то же время, сравнительно короткий ход подвижной системы, необходимый для отпирания. На запирающей ведомой поверхности А исполнен скошенный участок В с углом между его рабочей поверхностью и поверхностью ведущего пальца 5, близким к углу самоторможения. Ведомые поверхности А и Б разделены продольным гребнем для того, чтоб максимально приблизить их в сечении к диаметру хвостовика затвора 4 и, соответственно, к максимальному радиусу приложения усилия при данном диаметре хвостовика затвора 4, не вскрывая канал ударника, расположенный коаксиально в хвостовике затвора 4. Например, участки ведомых поверхностей А и Б, имеющие форму геликоида в варианте выполнения могут иметь вид спирали с переменным шагом.
Оружие действует следующим образом. При досылании подвижной системы в переднее положение, ведущий палец 5 упирается в скошенный участок В ведомой поверхности А затвора 4 на угле, близком к углу самоторможения, и толкает тем самым затвор 4 вперед. Затвор 4, дойдя до переднего положения, останавливается, ведущий палец 5 соскальзывает со скошенного участка В и, двигаясь по основному участку запирающей ведомой поверхности А, поворачивает затвор 4, запирая тем самым канал ствола 2. При движении подвижной системы назад, ведущий палец 5, двигаясь по основному участку отпирающей ведомой поверхности Б, поворачивает затвор 4 в обратную сторону, отпирая тем самым канал ствола 2. Затем ведущий палец 5 упирается в упорную поверхность хвостовика затвора 4 и тянет его назад.
Как известно механизм запирания, развивающий больший момент силы (то есть силы, прилагаемой затворной рамой к затвору для его поворота), при той же величине силы, приложенной к рычагу, обеспечивает ему более высокий уровень надежности работы в затрудненных условиях эксплуатации, так как в данном случае затвор может преодолеть большее сопротивление повороту, развиваемое неблагоприятными внешними факторами. В связи с тем, что в настоящем изобретении по обеим сторонам ведущего пальца затворной рамы имеются выступы, взаимодействующие с ведомыми поверхностями хвостовика затвора на плече, равном или близком к радиусу хвостовика затвора, величина плеча силы, с которой затворная рама воздействует на затвор и производит его поворот при запирании и отпирании на 10-15% превышает величину плеча силы, которая приводит в действие затвор в конструкции оружия-прототипа. Это позволяет повысить надежность заявленного механизма запирания в затрудненных условиях эксплуатации по сравнению с прототипом.
Кроме этого для исключения расклинивания затвора в направляющих при накате подвижной системы, на начальном участке ведомой поверхности А затвора 4 устроен специальный скошенный участок В с углом между его рабочей поверхностью и основной частью ведомой поверхности, близким к углу самоторможения деталей из стали, но не равен и не превышает его. Это приводит к тому, что при накате подвижной системы до участка, где конструктивно обеспечен поворот затвора при запирании, ведущий цилиндрический палец затворной рамы и начальный участок ведомой поверхности затвора будут взаимодействовать между собой таким образом, что составляющая силы, прилагаемой затворной рамой к затвору и стремящаяся повернуть затвор в запертое положение и расклинить его в направляющих, будет минимальной, не приведет к повороту затвора в запертое положение и, тем самым, не затормозит накат подвижной системы. Такое конструктивное решение повышает надежность работы оружия и упрощает его конструкцию.
Также выполнение ведомых поверхностей А и Б в виде участка геликоида с переменным шагом позволяет получить более пологую спираль, что значительно упрощает отпирание затвора в процессе эксплуатации.
Таким образом, создан простой и надежный механизм запирания огнестрельного оружия, имеющего сокращенные потери энергии затворной рамы на преодоление трения в узле «затвор-ведущий палец» при повороте затвора и повышенную надежность функционирования в затрудненных условиях, повышение износостойкости взаимодействующих элементов.
Резюмируя изложенное можно сделать заключение, что заявленное изобретение существенно превосходит все известные аналоги, в том числе прототип заявленного решения по части безотказности функционирования.