ЗАПИРАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ
SMALL-WEAPON LOCKING MECHANISM

Изобретение относится к области стрелкового оружия, а именно к скользящим полусвободным затворам с поворотными рычагами.
Известно автоматическое огнестрельное оружие (см., например, патент США №2270683 с приоритетом от 14.12.1936 г. по классу F41A 3/56). В данном оружии используется запирающий механизм содержащий затвор, затворную раму с установленным на ней поворотным одноплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. При работе данного запирающего механизма поверхности одноплечего рычага линейно контактируют с упором и затвором, что при высоких рабочих давлениях, вызывает их интенсивный износ.
Известен запирающий механизм автоматического огнестрельного оружие (см., например, патент США №2348790 с приоритетом от 12.12.1938 г. по классу F41A 3/56). Данный запирающий механизм содержит затворную раму, затвор с установленным на нем поворотным двуплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. При работе данного запирающего механизма поверхности двуплечего рычага линейно контактируют с упором и затворной рамой, что при высоких рабочих давлениях, вызывает их интенсивный износ.
Известен запирающий механизм автоматического огнестрельного оружие (см., например, патент Франции №949973 с приоритетом от 25.06.1947 г. по классу F41A 3/56). Данный запирающий механизм содержит затворную раму, затвор с установленным на нем поворотным двуплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. Ось рычага представляет собой цилиндр с вырезанным сектором. Образованная в результате прямоугольная поверхность служит для взаимодействия с упором. Таким образом, ось двуплечего рычага является одновременно его рабочим концом взаимодействующим с упором. При работе данного запирающего механизма поверхности двуплечего рычага также линейно контактируют с упором и затворной рамой, что при высоких рабочих давлениях, вызывает их интенсивный износ.
Известно малокалиберное огнестрельное оружие со вспомогательным запирающим механизмом (см., например, патент Франции №2568994 с приоритетом от 09.08.1984 г. по классу F41A 3/56). В данном оружии используется запирающий механизм, содержащий затворную раму, затвор с установленным на нем поворотным двуплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. На поверхности оси рычага выполнена дополнительная поверхность, которая при повороте рычага взаимодействует с поверхностью дополнительного выступа упора. Таким образом, увеличивается площадь контакта запирающего конца двуплечего рычага с упором и снижается удельное давление, но только в краткий момент выстрела. Как только дно гильзы под воздействием пороховых газов начинает воздействовать на затвор, двуплечий рычаг начинает поворачиваться вокруг своей оси и контакт между упором и запирающим концом рычага переходит в линейный. Происходит скольжение поверхности запирающего конца рычага по упору, что вызывает их интенсивный износ.
Целью изобретения является создание запирающего механизма стрелкового оружия, содержащего затворную раму, затвор, поворотный рычаг, а также упор простой формы, в котором бы было максимально снижено удельное давление на запирающие элементы, а также было бы возможно уйти от линейного взаимодействия скольжения в контактной паре запирающий конец рычага - упор.
Для этого в запирающем механизме стрелкового оружия, содержащем затворную раму, затвор, поворотный рычаг и упор, на запирающем конце рычага установлена с возможностью поворота серьга, рабочая поверхность которой, взаимодействующая с цилиндрическим упором, выполнена дугообразной в плане и представляет собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, радиус которой равен радиусу цилиндрического упора.
Для единообразия положения серьги относительно рычага при накате подвижной системы до встречи с упором серьга может иметь ограничитель поворота, а на оси, связывающей серьгу с поворотным рычагом, установлена пружина кручения, один из рабочих концов которой упирается в серьгу, а другой - в рычаг.
Возможно такое выполнение запирающего механизма стрелкового оружия, когда его поворотный рычаг выполнен одноплечим и установлен на затворной раме. Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями одноплечего рычага и затвора на затворе на оси может быть установлен толкающий ролик.
Возможно также такое выполнение запирающего механизма стрелкового оружия, когда его поворотный рычаг выполнен двуплечим и установлен на затворе. Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями двуплечего рычага и затворной рамы на конце рычага на оси может быть установлен толкающий ролик.
Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями серьги и упора цилиндрический упор может быть выполнен в виде установленного на оси ролика.
на фиг. 1 - подвижная система на боевом взводе (система запирания с одноплечим поворотным рычагом);
на фиг. 2 - 4 - этапы наката подвижной системы;
на фиг. 5 - подвижная система в крайнем переднем положении, выстрел;
на фиг. 6-9 - этапы отката подвижной системы;
на фиг. 10 - сечение А-А на фиг. 1;
на фиг. 11 - сечение Б-Б на фиг. 1;
на фиг. 12 - сечение В-В на фиг. 5;
на фиг. 13 - сечение Г-Г на фиг. 5;
на фиг. 14 - одноплечий поворотный рычаг в сборе с направляющими роликами и установленной серьгой
на фиг. 15 - вид Д на фиг. 13;
на фиг. 16 - сечение Е-Е на фиг. 15;
на фиг. 17 - подвижная система на боевом взводе (система запирания с двуплечим поворотным рычагом);
на фиг. 18-20 - этапы наката подвижной системы;
на фиг. 21 - подвижная система в крайнем переднем положении, выстрел;
на фиг. 22-25 - этапы отката подвижной системы;
на фиг. 26 - сечение Ж-Ж на фиг. 17;
на фиг. 27 - сечение З-З на фиг. 17;
на фиг. 28 - сечение И-И на фиг. 20;
на фиг. 29 - двуплечий поворотный рычаг в сборе с направляющими роликами и установленной серьгой
на фиг. 30 - вид К на фиг. 29;
на фиг. 31 - вид Л на фиг. 30;
на фиг. 32 - затвор;
на фиг. 33 - вид М на фиг. 32;
на фиг. 34 - вид Н на фиг. 32
Рассмотрим два основных варианта выполнения представленного запирающего механизма стрелкового оружия.
Вариант 1
1
2
Запирающий механизм стрелкового оружия содержит затворную раму 1 с установленным на ней одноплечим поворотным рычагом 2, на конце которого смонтирована серьга 3, затвор 4 и цилиндрический упор 5. Рабочая поверхность установленной на конце одноплечего рычага 2 серьги 3, взаимодействующей с упором 5, представляет собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, причем ее радиус R равен радиусу R цилиндрического упора 5. Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями одноплечего рычага 2 и затвора 4 на затворе 4 на оси может быть установлен толкающий ролик 6.
Вариант 2
1
2
Запирающий механизм стрелкового оружия содержит затворную раму 1, затвор 4 с установленным на нем двуплечим поворотным рычагом 7 на конце которого смонтирована серьга 3, и цилиндрический упор 5. Рабочая поверхность установленной на конце двуплечего рычага 7 серьги 3, взаимодействующей с упором 5, представляет собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, причем ее радиус R равен радиусу R цилиндрического упора 5. Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями двуплечего рычага 7 и затворной рамы 1, на конце рычага на оси может быть установлен толкающий ролик 6. Для удобства извлечения рычага 7 из паза затвора 4 при разборке оружия его ось может быть смещена относительно плеч рычага.
Во всех вариантах для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями установленной на запирающем конце поворотного рычага серьги 3 и упора 5, цилиндрический упор 5 может быть выполнен в виде установленного на оси ролика.
Для единообразия положения серьги 3 относительно рычага при накате подвижной системы до встречи с упором 5 на серьге 3 может быть выполнен ограничитель поворота или, например, у варианта с двуплечим поворотным рычагом 7, в затворе 4 может быть выполнен фиксирующий паз 8. На оси, связывающей серьгу 3 с поворотным рычагом, может быть установлена пружина кручения 9, один из рабочих концов которой упирается в серьгу 3, а другой - в рычаг.
Для совместного движения затвора 4 и затворной рамы 1 при накате до встречи установленной на запирающем конце поворотного рычага серьги 3 с упором 5, в ствольной коробке оружия может быть выполнен П-образный в поперечном сечении направляющий желоб 10, по которому движется установленный на рычагах 2 или 7 направляющий ролик 11.
В варианте с двуплечим поворотным рычагом направляющий ролик 9 может быть установлен соосно толкающему ролику 6.
Совместное движения затвора 4 и затворной рамы 1 при откате будет осуществляться, например, за счет взаимодействия поверхности затворной рамы 1 с толкающим роликом 6.
Работа запирающего механизма стрелкового оружия будет осуществляться следующим образом.
Вариант 1
Для примера рассмотрим оружие ведущее огонь с заднего шептала с неподвижно установленным в затворе ударником (спусковой механизм не показан).
1
2
1
2
3
4
1
2
1
2
3
4
Стрелок вставляет в приемное окно ствольной коробки горловину магазина с патронами, затем за рукоятку, связанную с затворной рамой 1, отводит подвижную систему назад до упора и отпускает. Подвижная система встает на боевой взвод (см. фиг. 1). При нажатии на спусковой крючок (не показан), подвижная система под воздействием предварительно сжатой возвратной пружины 12 начинает движение вперед к патроннику ствола 13 (см. фиг. 2). При этом затвор 4 и затворная рама 1 движутся как одно целое. Направляющий ролик 11 катится по желобу 10, а затворная рама 1 поверхностями зафиксированного рычага 2 толкает ролики 6 затвора 4. При своем движении, нижний край затвора 2 извлекает из магазина патрон и направляет его по сухарю 14 в патронник ствола 13. При встрече рабочей поверхности, установленной на запирающем конце одноплечего рычага 2, серьги 3 с упором 5 и выходе направляющего ролика 11 из желоба 10 рычаг 2 получает возможность поворота вокруг оси ОО. Затворная рама 1 получает возможность продольного смещения относительно затвора 4, толкая затвор 4 поверхностями рычага 2 через ролик 6, а прижатая своей рабочей поверхностью к цилиндрическому упору серьга 3 начинает поворачиваться, скручивая пружину 9. При этом, благодаря возможности вращения цилиндрического упора 5, не происходит скольжения рабочей поверхности, установленной на запирающем конце одноплечего рычага 2, серьги 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 5, а контакт между ними, благодаря равенству радиусов R и R, осуществляется по площади. В контактной паре серьга - упор при работе происходит неподвижное сопряжение их рабочих поверхностей. То есть на этапе контакта рабочей поверхности серьги 3 и цилиндрического упора 5, выполненного в виде ролика, их рабочие поверхности не перемещаются друг относительно друга, а только поворачиваются вокруг оси OO цилиндрического упора 5. При достижении подвижной системой крайнего переднего положения ударник затвора бьет по капсюлю патрона. Происходит выстрел. Пуля начинает движение по стволу, а дно гильзы начинает передавать усилие на чашечку затвора 4. Стремясь откатиться в направлении, противоположном движению пули по стволу, затвор 4 посредством толкающих роликов 6 начинает передавать усилие на плечи, установленного на затворной раме 1, рычага 2. Рычаг 2 начинает поворачивать вокруг своей оси OO. Благодаря разности плеч, откат затвора 4 тормозится за счет разгона затворной рамы 1. При откате, благодаря возможности вращения цилиндрического упора 5, выполненного в виде ролика, не происходит скольжения рабочей поверхности серьги 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 5, а контакт между ними, благодаря равенству радиусов R и R, осуществляется по площади, что существенно снижает удельное давление на запирающие элементы и позволяет в контактной паре серьга - упор добиться неподвижного контакта их рабочих поверхностей при работе. То есть на этапе контакта рабочей поверхности серьги 3 и цилиндрического упора 5, их рабочие поверхности не перемещаются друг относительно друга, а только поворачиваются вокруг оси ОО цилиндрического упора 5. При дальнейшем движении назад рабочая поверхность серьги 3, установленной на конце одноплечего поворотного рычага 2, выходит из контакта с поверхностью цилиндрического упора 5, серьга 3 фиксируется относительно рычага 2 ограничителем поворота, направляющий ролик 11 рычага 2 входит в желоб 10 и подвижная система начинает откатываться как одно целое благодаря разогнанной затворной раме 1. Ограничитель поворота серьги может быть выполнен, например, в виде выступа на серьге, который при повороте серьги относительно рычага имеет возможность упора в поверхность рычага. При движении назад также происходит выброс в экстракционное окно стреляной гильзы, а при отпущенном спусковом крючке, осуществляется постановка системы на боевой взвод. При нажатом спусковом крючке цикл работы автоматики повторяется до израсходования патронов находящихся в магазине.
Вариант 2
Для примера рассмотрим оружие, ведущее огонь с заднего шептала, с неподвижно установленным в затворе ударником (спусковой механизм не показан).
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
Стрелок вставляет в приемное окно ствольной коробки горловину магазина с патронами, затем за рукоятку, связанную с затворной рамой 1, отводит подвижную систему назад до упора и отпускает. Подвижная система встает на боевой взвод (см. фиг. 17). При нажатии на спусковой крючок (не показан), подвижная система, под воздействием предварительно сжатой возвратной пружины 12, начинает движение вперед к патроннику ствола 13 (см. фиг. 18). При этом затвор 4 и затворная рама 1 движутся как одно целое. Установленный на зафиксированном двуплечем поворотном рычаге 7, направляющий ролик 11 катится по желобу 10, а затворная рама 1 своей поверхностью толкает установленный на рычаге 7 ролик 6. Поскольку ось двуплечего рычага 7 установлена в пазу затвора 4, то толкающее усилие от поверхности затворной рамы 1 передается на затвор 4 через ролик 6, установленный на рычаге 7. При своем движении нижний край затвора 2 извлекает из магазина патрон и направляет его по сухарю 14 в патронник ствола 13. При встрече рабочей поверхности, установленной на запирающем конце двуплечего рычага 7, серьги 3 с упором 5 и выходе направляющего ролика 11 из желоба 10 рычаг 7 получает возможность поворота вокруг оси OO. Затворная рама 1 получает возможность продольного смещения относительно затвора 4, толкая затвор 4 через ролик 6 рычага 7, а прижатая своей рабочей поверхностью к цилиндрическому упору серьга 3 начинает поворачиваться, скручивая пружину 9. При этом, благодаря возможности вращения цилиндрического упора 5, не происходит скольжения рабочей поверхности, установленной на запирающем конце двуплечего рычага 7, серьги 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 5, а контакт между ними, благодаря равенству радиусов R и R, осуществляется по площади. В контактной паре серьга - упор при работе происходит неподвижное сопряжение их рабочих поверхностей. То есть на этапе контакта рабочей поверхности серьги 3 и цилиндрического упора 5, выполненного в виде ролика, их рабочие поверхности не перемещаются друг относительно друга, а только поворачиваются вокруг оси ОО цилиндрического упора 5. При достижении подвижной системой крайнего переднего положения, ударник затвора бьет по капсюлю патрона. Происходит выстрел. Пуля начинает движение по стволу, а дно гильзы начинает передавать усилие на чашечку затвора 4. Стремясь откатиться в направлении, противоположном движению пули по стволу, затвор 4 посредством толкающих роликов 6 рычага 7 начинает передавать усилие на затворную раму 1. Рычаг 7 начинает поворачивать вокруг своей оси OO. Благодаря разности плеч, откат затвора 4 тормозится за счет разгона затворной рамы 1. При откате, благодаря возможности вращения цилиндрического упора 5 выполненного в виде ролика, не происходит скольжения рабочей поверхности серьги 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 5, а контакт между ними, благодаря равенству радиусов R и R, осуществляется по площади, что существенно снижает удельное давление на запирающие элементы и позволяет в контактной паре серьга - упор добиться неподвижного контакта их рабочих поверхностей при работе. То есть на этапе контакта рабочей поверхности серьги 3 и цилиндрического упора 5, их рабочие поверхности не перемещаются друг относительно друга, а только поворачиваются вокруг оси OO цилиндрического упора 5. При дальнейшем движении назад рабочая поверхность серьги 3, установленной на конце двуплечего поворотного рычага 7, выходит из контакта с поверхностью цилиндрического упора 5, серьга 3 фиксируется относительно рычага 2 ограничителем поворота, выполненным, например, в виде паза 8 на затворе 4, направляющий ролик 11 рычага 7 входит в желоб 10, и подвижная система начинает откатываться как одно целое благодаря разогнанной затворной раме 1. При движении назад также происходит выброс в экстракционное окно гильзы, а при отпущенном спусковом крючке осуществляется постановка системы на боевой взвод. При нажатом спусковом крючке цикл работы автоматики повторяется до израсходования патронов, находящихся в магазине.
Таким образом, предложенное конструктивное выполнение системы запирания, в которой контакт между поверхностями, установленной на запирающем конце рычага, серьги и упора осуществляется по площади, благодаря цилиндрической форме контактирующих поверхностей серьги и упора, радиусы которых равны, позволяет существенно снизить удельное давление на запирающие элементы. А возможности вращения цилиндрического упора, выполненного в виде ролика, позволяет в контактной паре серьга - упор добиться неподвижного контакта их рабочих поверхностей при работе, то есть на этапе контакта рабочей поверхности серьги и цилиндрического упора их рабочие поверхности не перемещаются друг относительно друга, а только поворачиваются вокруг оси цилиндрического упора.