ПОЛУСВОБОДНЫЙ ЗАТВОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ

Изобретение относится к области стрелкового оружия, а именно к конструкции полусвободных затворов с качающимися запирающими элементами установленными на затворе.
Известно самозарядное огнестрельное оружие (см, например, описание к патенту США на изобретение №1348733 с приоритетом от 30.07.1915 г.), в котором полусвободный затвор разделен на две части, личинку затвора и остов затвора. При приходе личинки в крайнее переднее положение, поверхность еще накатывающего остова затвора поворачивает заднюю часть личинки затвора вниз так что между ее задним торцом и упором ствольной коробки остается зазор порядка 2 мм. При выстреле гильза начинает давить на чашечку личинки затвора, который, в свою очередь, начинает передавать его остову затвора. Пройдя совместно расстояние в 2 мм, личинка затвора упирается в поверхность упора ствольной коробки, а разогнанный остов затвора продолжает свое движение. Пройдя путь примерно в 5 мм, остов затвора своей поверхностью поднимает заднюю часть личинки затвора, отпирая ее, и они снова продолжают движение совместно. Отрезка времени между началом взаимодействия торцевой поверхности личинки затвора с поверхностью упора ствольной коробки и его окончанием, оказывается достаточно для того, чтобы извлечение гильзы происходило при безопасном давлении в стволе оружия. Однако при таком запирании происходит прямая передача энергии от личинки остову, что негативно сказывается на надежности запирающего механизма.
Развитием описанного выше запирающего механизма можно считать технические решения по патентам на изобретения США №1457961 с приоритетом от 13.04.1921 г., США №2052287 с конвенционным приоритетом от 10.02.1933 г., Великобритании №631038 с конвенционным приоритетом от 15.07.1946 г., и США №2774283 с приоритетом от 14.06.1954 г., которым присущи те же недостатки, что и их прародителю.
Известно огнестрельное оружие (см., например, описание к патенту США на изобретение №1464864 с приоритетом от 27.09.1921 г.) в котором полусвободный затвор разделен на две части - личинку и остов. Задняя часть личинки выполнена с двумя наклонными поверхностями, одна из которых имеет возможность взаимодействия с упорной поверхностью паза ствольной коробки, а вторая - с соответствующей наклонной поверхностью остова. После выстрела, усилие от донца гильзы передается личинке, которая, стремясь откатиться, начинает скользить своей упорной поверхностью по соответствующей наклонной поверхности паза ствольной коробки. При этом личинка поворачивается и, скользя своей второй наклонной поверхностью по соответствующей наклонной поверхности остова, смещает его относительно себя. Происходит перераспределение энергии между частями затвора. Личинка притормаживается, а остов разгоняется. К недостаткам данной схемы запирания можно отнести небольшое передаточное число, а также чувствительность к условиям трения в паре взаимодействия «поверхность личинки - поверхность паза ствольной коробки».
Дальнейшим развитием данной схемы запирания можно считать технические решения по патентам США на изобретения №2356726 с приоритетом от 28.06.1940 г., №2365389 с приоритетом от 04.11.1941 г., и №3998126 с приоритетом от 03.09.1974 г., которым присущи те же недостатки что и их прародителю.
Известно автоматическое оружие запирающий механизм которого содержит затвор, состоящий из личинки и остова с установленным на нем одноплечим поворотным рычагом, передняя поверхность конца которого имеет возможность взаимодействия с личинкой, а задняя - с упором ствольной коробки (см., например, описание к патенту США №2270683 с конвенционным приоритетом от 14.12.1936 г.). Запирающий механизм также относится к группе полусвободных затворов. Такое конструктивное выполнение запирающего механизма позволяет добиться при отпирании достаточно высоких передаточных отношений между личинкой и остовом. При таком запирании передача энергии от личинки остову происходит с редуцированием посредством одноплечего рычага, что положительно сказывается на надежности и плавности работы запирающего механизма, а также на массе затворной группы. Однако остов располагается над личинкой, что увеличивает вертикальные размеры оружия и смещает центр масс затворной группы вверх. Конец запирающего рычага при отпирании скользит по упору ствольной коробки, а при накате затворной группы - по внутренней поверхности ствольной коробки, что вызывает интенсивный износ в этих парах взаимодействия.
Дальнейшим развитием этой системы запирания являются технические решения по международным заявкам WO 9827396 с приоритетом от 18.12.1996 г., WO 2007137524 с приоритетом от 25.05.2006 г., а также по патенту США №8117957 с приоритетом от 27.01.2011 г. Данным системам запирания присущи те же недостатки, что и их предку.
Известен запирающий механизм стрелкового оружия (см., например, описание к патенту РФ на изобретение №2639965 с приоритетом от 19.08.2016 г. по классу F41A 3/40), взятый за прототип, в котором затвор выполнен в виде личинки и остова с установленным на нем поворотным одноплечим рычагом имеющим возможность взаимодействия с личинкой и упором ствольной коробки, причем личинка и остов установлены последовательно, а задняя поверхность личинки выполнена клинообразной. При всех достоинствах данного запирающего механизма, в его конструкции затворная группа состоит из трех основных элементов: личинки, остова и установленного на нем поворотного одноплечего рычага.
Целью полезной модели является упрощение конструкции запирающего механизма, в котором, при сохранении достоинств прототипа, затворная группа имела бы меньшее количество основных элементов.
Для этого в полусвободном затворе автоматического оружия содержащем последовательно расположенные личинку и остов, остов имеет возможность поворота и взаимодействия с наклонной поверхностью личинки и упором ствольной коробки.
Таким образом, в предложенном полусвободном затворе, при сохранении достоинств прототипа, затворная группа имеет всего два основных элемента: личинку и остов. В отличие от схемы Педерсена (см, например, описание к патенту США на изобретение №1348733 с приоритетом от 30.07.1915 г.), в котором затворная группа также состоит из личинки и остова, обеспечивается не прямая передача энергии от личинки остову, а с редуцированием. А, в отличие от схемы Браунинга (см., например, описание к патенту США на изобретение №1464864 с приоритетом от 27.09.1921 г.), обеспечивается достаточно большое передаточное число между частями затвора при отпирании. Вдобавок, в предложенной схеме запирания личинка не совершает угловых перемещений, что положительно сказывается на единообразии положения чашечки затвора при работе запирающего механизма.
На концах остова, взаимодействующих с личинкой затвора и с упором ствольной коробки, могут быть установлены ролики. Это позволит перейти от трения скольжения к трению качения в контактирующих парах остов-личинка и остов-упор, что снизит износ и повысит их долговечность.
Для снижения трения между направляющими поверхностями ствольной коробки и личинкой при отпирании, на личинке могут быть установлены ролики.
Упор ствольной коробки может быть выполнен в виде сменного вкладыша, рабочая поверхности которого в профиле может быть представлена как прямая, ломаная линия или выпуклая дуга. Замена вкладыша-упора на другой, с иной формой рабочей поверхности и/или углом а между его основанием и рабочей поверхностью, позволит изменять передаточное отношение между личинкой и остовом, что расширит функциональные возможности оружия и повысит его надежность при работе с боеприпасами различной мощности и/или при смене длины ствола.
Поверхность личинки затвора, взаимодействующая с концом остова, в профиле может быть представлена как прямая с углом β между ее верхним основанием и рабочей поверхностью, ломаная линия или вогнутая дуга, что, в сочетании с правильно подобранным вкладышем-упором, позволит добиться при отпирании оптимизации этапа перераспределения энергии между личинкой и остовом затвора.
на фиг. 1 - запертое положение затвора (поверхности упора и личинки - прямые), схема;
на фиг. 2 - начало отпирания затвора (поверхности упора и личинки - прямые), схема;
на фиг. 3 - незапертое положение затвора (поверхности упора и личинки - прямые), схема;
на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1;
на фиг. 5 - личинка затвора;
на фиг. 6 - вид Б на фиг. 5;
на фиг. 7 - вид В на фиг. 5;
на фиг. 8 - вид Г на фиг. 5;
на фиг. 9 - остов затвора;
на фиг. 10 - вид Д на фиг. 9;
на фиг. 11 - вид Е на фиг. 9;
на фиг. 12 - вид Ж на фиг. 9
Полусвободный затвор содержит последовательно установленные личинку 1 и остов 2 имеющий возможность поворота и взаимодействия с наклонной поверхностью 3 личинки 1 и упором 4 ствольной коробки 5.
Для примера рассмотрим затвор с установленным на личинке 1 подпружиненным ударником 6, роликами 7 установленными на конце остова 2, взаимодействующем с наклонной поверхностью 3 личинки 1, роликами 8 установленными на конце остова 2 взаимодействующем с упором 4, а также со спусковым механизмом (не показан) допускающим стрельбу с заднего шептала. На личинке 1, с целью снижения трения, установлены ролики 9.
Полусвободный затвор работает следующим образом. Оттянув и отпустив рукоятку (не показана), связанную с остовом 2 затвора, стрелок ставит оружие на боевой взвод. Для открытия огня стрелок нажимает на спусковой крючок и, под действием возвратной пружины 10, остов 2 и личинка 1 начинают совместное движение в направлении патронника ствола 11, извлекая при этом из магазина патрон и направляя его в патронник. При приходе личинки затвора 1 в крайнее переднее положение (патрон в патроннике ствола 11), остов 2 продолжает накат. При этом остов 2, за счет качения его ролика 7 по наклонной поверхности 3 личинки 1, получает возможность повернуться вниз и сместиться относительно личинки 1. При повороте остова 2 вниз, ролики 8 вступают во взаимодействие с поверхностью упора 4, а выполненный на остове 2 выступ 12 бьет по торцу ударника 6, смещая его вперед. Боек ударника 6 наносит удар по капсюлю патрона (см. фиг. 1). Происходит выстрел. Дно гильзы начинает передавать усилие на личинку 1 в направлении отката. Смещаясь назад, личинка 1 своей наклонной поверхностью 3 передает усилие на ролик 7 остова 2, пытаясь повернуть его вниз (против часовой стрелки), однако за счет силы противодействия действующей в месте контакта ролика 8 с упором 4 на большем плече, происходит поворот остова 2 вверх (по часовой стрелке). Ролик 7 катится по наклонной поверхности 3 личинки 1, а ролик 8 - по рабочей поверхности упора 4. При этом происходит перераспределение энергии между личинкой 1 и остовом 2. Личинка 1 тормозится, а остов 2 разгоняется и смещается относительно нее (см. фиг. 2). После прекращения взаимодействия ролика 8 с рабочей поверхностью упора 4, остов 2 и личинка 1 начинают откатываться как единое целое (см. фиг. 3). При их откате происходит также выброс стреляной гильзы. При отпущенном спусковом крючке, затвор встает на боевой взвод, а при нажатом - цикл работы повторяется до израсходования боеприпасов в магазине оружия.
Таким образом, конструктивное выполнение полусвободного затвора в виде последовательно установленных личинки и остова, который имеет возможность поворота и взаимодействия с наклонной поверхностью личинки и упором ствольной коробки, позволяет существенно упростить запирающий механизм, убрав из конструкции поворотный рычаг. При этом в предложенном запирающим механизме сохраняются такие достоинства прототипа как близкое расположение центра масс затворной группы к продольной оси ствола оружия, оптимизированная протяженность пути выката запирающего элемента, а также небольшая длина узла запирания.