СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ УСИЛИЯ ОТДАЧИ ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ И ПУШКА С ОТКИДНЫМ ПАТРОННИКОМ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ. ВАРИАНТЫ
METHOD FOR REDUCING RECOIL FORCE OF FIREARMS AND GUN WITH FOLDING BARREL CHAMBER FOR IMPLEMENTATION THEREOF (EMBODIMENTS)

Изобретение относится к средствам артиллерийского вооружения, и предназначено для использования в военной области, а именно: в авиации, системах ближайшего рубежа противоракетной и противовоздушной обороны, боевых модулях подвижных воздушных, наземных или надводных, обитаемых или роботизированных платформ, а также в качестве ручных снайперских антиматериальных пушек, ручных автоматических пушек или крупнокалиберных винтовок.
Пушка с откидным патронником выполняется в вариантах: 1. Автоматической пушки; 2. Ручной пушки.
Пушка предназначена для стрельбы унитарным патроном с гильзой любой формы: бутылочной, конической, цилиндрической формы, в том числе и телескопическим патроном, а при установке на наземные огневые платформы целесообразно применение патронов безгильзовых, частично сгорающих или улетающих через ствол гильзами.
Боеприпасы снайперских винтовок обладают относительно небольшим могуществом, достаточным, в основном, только для поражения живой силы. Их нецелесообразно использовать для поражения материальных средств. Распространение средств индивидуальной бронезащиты снизило эффективность снайперского огня и дальность эффективной стрельбы по защищенным целям.
Применение дальнобойного пушечного вооружения с уменьшенным усилием отдачи решает проблему предельных расстояний и индивидуальной защиты, а при использовании осколочного снаряда управляемого траекторного подрыва (который, по сегодняшнему состоянию элементной базы, можно реализовать только в пушечном калибре) увеличивается вероятность поражения живой силы на предельных дальностях стрельбы и расширяется круг решаемых огневых задач. Поэтому такое оружие на тактическом поле боя эффективнее и дешевле огня ракетных систем или тяжелой артиллерии по причине быстрой ситуативной реакции на появляющиеся цели, высокой мобильности таких огневых средств и точности их стрельбы, недосягаемости противоснайперского огня, а также актуально для вооружения летательных аппаратов и легких роботизированных огневых платформ различного вида.
История развития оружия знает об откидывающихся патронниках достаточно давно, причем известны патронники, откидывающиеся назад (патент US 14491 А - 1856 г.), вперед (патенты US 11536 - 1854 г., US 37048 - 1862 г., US 37407 - 1863 г.), в сторону (патент US 109419 - 1860 г.), извлекаемые (патент US 1611 - 1840 г.) и т.д. Целью этих изобретений было, в основном, увеличение скорости ручной перезарядки оружия.
Общим недостатком таких ружей является отсутствие возможности организовать раннее отпирание патронника с целью отстрела стреляной гильзы остаточным давлением газов, а также недостаточная обтюрация пороховых газов в соединениях патронника со стволом.
Известна «Ручная пушка» (Rucni Тор) - RT-20 из Хорватии (https://ru.wikipedia.org/wiki/RT-20), представляющая собой крупнокалиберную 20 мм пушку, ствол которой оборудован трехкамерным дульным тормозом и рядом отверстий, оборудованных в середине ствола, через которые часть пороховых газов отводится из ствола в трубу, оборудованную соплом и установленную над стволом, через которую газы выводятся назад, создавая реактивную силу противодействующую силам отдачи при выстреле, аналогично «реактивной» системе компенсации отдачи у орудия безоткатного типа.
Недостаток пушки в том, что из-за отбора давления пороховых газов в процессе разгона снаряда, она обладает небольшой эффективной дальностью стрельбы.
Известна «Перемещаемая по воздуху оружейная платформа» (патент РФ 2309358), состоящей из множества сборок стволов, в которых один за другим установлены снаряды с метательными зарядами и которые при последовательном и нерегулируемом воспламенении позволяют достичь высочайшего темпа стрельбы - до 180 тысяч выстрелов в минуту, причем, вылет снарядов из стволов производятся одновременно с вылетом противомассы с противоположных концов стволов, что полностью компенсирует отдачу.
Недостатки такого решения состоят в том, что использование такой системы для авиации будет затратно в плане того, что 50% массы, которую можно было бы использовать для поражения, просто улетает назад без пользы, а преимущества в темпе стрельбы будут нивелированы малой эффективной дальностью поражения, т.к. при очень высоком темпе стрельбы, остаточное давление газов в стволе будет противодействовать разгону снаряда, что не позволит получить высокую скорость. К тому же, по мере расходования боекомплекта, длина разгонной части ствола увеличивается, что будет приводить к изменению дальности полета снаряда и, следовательно, будет отрицательно влиять на точность стрельбы. При этом ствол для такой системы должен быть гладким, который характеризуется низкой точностью при стрельбе обычными снарядами. Термонагруженность ствола от высокого темпа стрельбы потребует мощной системы охлаждения. В случае паузы в стрельбе при нагретом стволе, возможна самопроизвольная детонация любого снаряда и/или воспламенение любого заряда в сборке, которые установлены в стволе без гильз, что чревато разрушением платформы, либо высокая температура нагрева ствола не позволит остановить стрельбу, т.к. раскаленный ствол будет воспламенять заряды в стволе, пока не будут израсходованы все выстрелы. При решении проблемы охлаждения ствола, появится проблема необходимости достреливания оставшихся выстрелов в сборке, т.к. перезарядка такой системы или утилизация неизрасходованного боекомплекта будет представлять определенную сложность.
Известны авиапушки ГК-45 и ГК-37 с инертной массой разработки М.Н. Кондакова. (Широкорад А.Б., Ш 87 Тайны русской артиллерии, стр. 331-333. - М.: Яуза, Эксмо, 2003. 480 с, илл. ISBN 5-8153-0172-8). Обе пушки устроены одинаково. Они имели два ствола, направленные противоположно, и общую камору. При выстреле боевой снаряд летел вперед, а фиктивный - назад. Конструкция обоих стволов и механизмов была одинакова, и это позволяло менять местами стволы. Автоматика работала за счет энергии пороховых газов, отводимых из канала ствола. По сути это были динамо-реактивные орудия с инертной массой, в которых вместе с пороховыми газами назад отбрасывается инертная масса, в качестве которой использовались, например, фиктивные снаряды или тяжелые металлические гильзы (поддоны), вылетающие через сопло.
Недостатком у такого решения была избыточная масса пушек и большой нецелевой расход боекомплекта.
Кстати, родоначальником такого принципа стрельбы был великий Леонардо да Винчи, который предложил его около 500 лет тому назад. Его оружие без отдачи состояло из двух одинаковых пушек, соединенных казенными частями, стволы которых направлены в противоположные направления. Если выстрелить строго одновременно из обоих орудий, их суммарная отдача будет равна нулю, а сами орудия и лафет останутся неподвижны. Но недостатком такого решения было то, что одно из орудий должно стрелять в сторону своих войск.
Известна 37-мм динамо-реактивная пушка М.Н. Кондакова «АРКОН» (автоматическая реактивная Кондакова) - первая в мире безоткатная автоматическая пушка, разработка которой была закончена В 1936 г. (Широкорад А.Б., Ш 87 Тайны русской артиллерии, стр. 329. - М.: Яуза, Эксмо, 2003. 480 с, илл. ISBN 5-8153-0172-8). Пушка имела нагруженный ствол и автоматику, работающую за счет отвода газов. Питание магазинное - 5 патронов. Патроны имели латунную гильзу с пластмассовым поддоном. Вертикальный клиновой затвор был сделан заодно с воронкой (соплом) и после выстрела автоматически опускался вниз вместе с воронкой, а ствол перемешался вперед, после чего происходила экстракция стреляной гильзы и подача очередного патрона.
Недостатки динамо-реактивных орудий состоят в том, что при выстреле большая часть давления метательного заряда уходит в открытую казенную часть, из-за этого давление выстрела низкое и быстро снижается, не обеспечивая качественный разгон снаряда. А наличие опасной для людей зоны сзади сопла демаскирует орудие, затрудняет или не позволяет вести стрельбу при больших углах возвышения ствола и использовать такие орудия в качестве танковых, казематных, зенитных или авиационных пушек. Например, известны попытки использовать безоткатные орудия в авиации (А.Б. Широкорад, «Большой блеф» Тухачевского. Как перевооружалась Красная армия», ООО «Издательство «Вече», электронная версия, 2015, URL: https://www.litmir.me/br/?b=600717&p=1). Так, при использовании безоткатных 65-мм Авиационных пушек Курчевского АПК-Збис с зарядом весом 425 г, отмечалось разрушение обшивки фюзеляжа, по причине того, что исходящие газы буквально «отсасывали» обшивку от конструкции самолета.
Известна авиационная одноствольная пушка ГШ-301 (http://www.kbptula.ru/ru/razrabotki-kbp/strelkovo-pushechnoe-i-granatometnoe-vooruzhenie/pushechnoe-vooruzhenie/gsh-301), по количеству общих признаков и назначению принятая в качестве прототипа. Данная пушка обладает высоким темпом стрельбы и использует патрон с электровоспламенением метательного заряда. Автоматика пушки основана на использовании энергии отдачи ствола при его коротком ходе. Ствол вместе с казенником является ведущим звеном автоматики и совершает за один цикл (выстрел) одно возвратно-поступательное движение, обеспечивая работу исполнительных механизмов. Заряжание пушки - бросковое, происходит инерционным способом посредством толчка патрона досылателем. Патрон подается в приемник, снижается на линию досылания и этим движением снимает досылатель с шептала. Затем, с помощью рычажно-пружинного досылателя, осуществляется кратковременный толчок досылателя в дно патрона, который действует на коротком участке, вызывая его бросок в патронник, который происходит без сопровождения досылателем. Патрон летит в патронник по инерции, и там его запирает клиновой затвор.
Основным недостатком артиллерийских систем с подвижным стволом являются пары скольжения подвижного ствола, т.к. для обеспечения требуемой надежности Пушки в условиях вызванного температурным расширением металла ствола, а также скапливающейся пыли и сажи, ствол должен иметь технологические зазоры в парах скольжения. Зазоры приводят к биению ствола, а также добавляется мощная вибрация самой пушки при стрельбе, которые передаются платформе, что отрицательно сказывается на кучности и точности стрельбы, особенно на больших дальностях, свойственных авиационным дистанциям.
Недостатки пушки:
- высокая величина отдачи - около 8 тонн, которая вносит возмущающее влияние стрельбы на полет самолета;
- отпирание затвора происходит после вылета снаряда, когда ствол, под действием сил отдачи движется назад;
- обладает недостаточной точностью и кучностью стрельбы из-за зазоров в парах скольжения ствола;
- обладает недостаточной скоростью снаряда и, соответственно, дальностью стрельбы;
- требует усиления (утяжеления) узлов крепления самой пушки и конструкции платформы, что нивелирует малый вес пушки;
- нельзя использовать пушку на легких мобильных роботизированных платформах, т.к. отдача будет оказывать влияние на динамику и устойчивость во время стрельбы той платформы (автомобиля, катера, летательного аппарата и т.д.), на которой она будет установлена;
- нецелесообразно увеличение калибра из-за еще более увеличивающейся отдачи.
Недостатки системы боепитания:
- одноканальная система боепитания не позволяет произвести выбор снаряда по задаче и вынуждает выстреливать длинную очередь, в которой чередуются разнотипные снаряды для поражения широкого круга целей, что ведет к нецелевому расходу боекомплекта, снижает боевую эффективность, излишне перегревает и изнашивает ствол;
- отсутствие возможности стрельбы с открытого затвора при перегреве ствола, может привести к воспламенению пороха или взрыву ВВ снаряда патрона, находящегося в патроннике;
- отсутствует возможность программирования снаряда на траекторный подрыв.
Цель изобретения состоит в уменьшения усилия отдачи огнестрельного оружия.
Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, позволяет:
1. Уменьшить силу отдачи Пушки при нормальном разгоне снаряда в стволе.
2. Увеличить темп автоматической стрельбы посредством:
- повышения скорости перезарядки посредством использования быстродействующего отклонения патронника, оборудованного канавками Ревелли, с газовым выталкиванием гильзы;
- обеспечения отдельных линий извлечения гильзы и заряжания при стрельбе;
- одновременного выполнения операций по извлечению гильзы и перемещению патронной ленты.
3. Снизить вес Пушки.
4. Производить установку Пушки на легкие мобильные платформы.
5. Обеспечить отвод пороховых газов и отстрела гильзы из патронника в любую сторону, что является благоприятным для ее установки на летательные аппараты.
6. Повысить надежность выстрела посредством:
- воспламенения метательного заряда осечного патрона электровоспламеняемым пиропатроном;
- производства перезарядки осечного патрона электровоспламеняемым пиропатроном посредством отклонения патронника.
7. Увеличить боевую эффективность Пушки вследствие:
- использования двух каналов боепитания и селективного чередования патронов в очереди по характеру цели;
- регулирования темпа стрельбы в широких пределах;
- применения снарядов с программируемым траекторным подрывом.
8. Упростить конструкцию Пушки:
- посредством использования электроприводов без излишних механических связей;
- использования электроуправления процессами стрельбы.
9. Обеспечить возможность ведения автоматической стрельбы безгильзовыми и/или телескопическими патронами с открытого затвора, т.к. отсутствует воздействие
горячих пороховых газов на боекомплект, что, в свою очередь:
- обеспечит отсутствие стреляных гильз и элементов ленты, которые могут попасть в обшивку или в двигатель летательного аппарата, или в личный состав, следующий за роботизированным комплексом;
- упростит технологию изготовления безгильзовых патронов за счет использования в них снарядов, выпускающихся промышленностью.
10. Упростить технологию изготовления Пушки посредством уменьшения технологических операций.
11. Устранить загрязнение пороховыми газами механизмов Пушки.
Сущность способа уменьшения усилия отдачи огнестрельного оружия состоит в том, что извлечение стреляной гильзы давлением пороховых газов осуществляют при откинутом патроннике одновременно с вылетом снаряда из ствола, при этом извлечение гильзы и откидывание патронника производят посредством высокого давления пороховых газов, действующих на дно гильзы и шибер патронника, и, при выходе патронника из-под клина затвора, открывают канал для извлечения гильзы, при этом обеспечивают максимальную синхронность вылета снаряда из ствола и стреляной гильзы из патронника.
Сущность изобретения состоит в том, что Пушка с откидным патронником содержит: нагруженный ствол; ствольный короб, в котором установлен патронник с возможностью откидывания, и для этого он оборудован противоположно установленными по его боковым сторонам валами качания, радиальным элементом скольжения, шибером, выдвижной затворной планкой подъема клина затвора с извлекателем патрона; возвратно-страгивающей пружиной со страгивателем; камора патронника, оборудованная канавками Ревелли; клин затвора, оборудованный пружиной его опускания; электрозапал метательного заряда патрона; по меньшей мере, один пружинный аккумулятор механической энергии и, по меньшей мере, один телескопический толкатель передних поршней пружинных аккумуляторов; звено патронной ленты, оборудованное двояковыпуклым разрезом на спинке в районе передних пружинных лапок с h-образной соединительной скобой; выталкиватель звена; селектор и механизм подачи патронных лент; инерционный досылающий механизм патрона; гидравлический тормоз; систему охлаждения; электропиротехнические системы перезаряжания и воспламенения осечного патрона; звеньесборник; а также содержит систему газодинамической стабилизации; вспомогательные устройства и механизмы; систему электрического или механического воспламенения запала патрона; механизм балансировки; сопло; козырьковый компенсатор; дульное устройство; ствольный короб содержит: боковые пластины, оборудованные отверстиями для валов качания патронника и направляющими для скольжения клина затвора; силовую пластину, оборудованную радиальным вырезом для движения шибера; переднюю перегородку, оборудованную отверстием для установки ствола, возвратно-страгивающей пружины и уплотнительной буксы, скользящей по радиальному элементу патронника; возвратная пружина оборудована страгивателем, выполненным пластинчато-пружинным; выдвижная затворная планка оборудована извлекателем, выполненным пластинчато-пружинным; содержит два пружинных аккумулятора, которые приводят в действие - один - досылающий механизм патрона и выталкиватель звена, второй - селектор и механизм подачи патронных лент; взведение пружинных аккумуляторов осуществляется от, по меньшей мере, одного рычага, установленного, по меньшей мере, на одном валу качания патронника, и соединенного с передними серьгами кулис пружинных аккумуляторов посредством, по меньшей мере, одного телескопического толкателя, оборудованного возвратной пружиной; гидравлический тормоз качаний патронника выполнен в виде поворотного лопастного гидронасоса замкнутого типа, который устанавливается, по меньшей мере, на одном валу качания патронника, и содержит заполненный тормозной жидкостью герметичный статор, оборудованный, по меньшей мере, одной профилированной перегородкой, внутри которого концентрично расположен ротор, оборудованный, по меньшей мере, одной фигурной лопастью, при приближении которой к перегородке, плавно уменьшается проходное сечение для потока тормозной жидкости; заряжание происходит при прямой подаче патрона из звена, а удаление пустого звена осуществляется выталкиванием его назад, для этого звено патронной ленты, оборудовано внутренним незамкнутым цилиндрическим каналом, и состоит из спинки, идущей от переднего выступа до хвостового упора, жесткой арки, выполненной несколько шире донной части гильзы и оборудованной, по меньшей мере, одним ребром жесткости и трубками с каждой стоны для соединительных скоб, двух пар пружинных лапок - передних и задних, одной пары замковых лапок, при этом спинка звена на уровне передних пружинных лапок оборудована двояковыпуклым разрезом, по которому происходит ее прогиб при досылании патрона; звенья патронной ленты соединены между собой посредством h-образных соединительных скоб, каждая скоба состоит из длинной и короткой ножек, соединенных перемычкой; выталкиватель звена патронной ленты, установленный под окном для выброса звена, содержит захват звена, оборудованный прорезью, и установленный с возможностью качания на оси вилки упругого штока с установленной на нем выталкивающей пружиной, ограничительной втулкой и упором, при этом упругая тяга установлена в отверстии кронштейна, оборудованного на заднем поршне пружинного аккумулятора привода досылателя; механизм балансировки откидывания патронника, выполнен на основе отклонения в противофазе балансировочного груза, содержит две взаимодействующие между собой шестерни, одна из которых установлена на валу качания патронника и является ведущей, а другая установлена на оси качания балансира, при этом балансир оборудован грузом, равным приведенному весу патронника в сборе, с пустой гильзой и возвратно-страгивающей пружиной; клин затвора оборудован элементами инициации метательного заряда в виде электроконтакта для электрического и/или ударника для ударного задействования метательного заряда патрона; система газодинамической стабилизации содержит какие-либо надульные устройства, например, втулку, дульный тормоз, локализатор, компенсатор, усилитель отдачи, индукционный программатор взрывателя снаряда, измеритель дульной скорости снаряда, и/или сопло, и/или козырьковый компенсатор, или одно любое устройство или комбинацию из каких-либо вышеперечисленных устройств; система охлаждения содержит бак, оборудованный паропропускаемой мембраной, силиконовые вставку в баке и армированный рукав с манжетой, оборудованный изнутри винтовыми канавками; содержит боевые и/или вспомогательные устройства и механизмы в полном или не полном объеме, в зависимости от ее назначения; оборудована ручной системой заряжания, установленной сзади затвора, представляющей из себя раму, по меньшей мере, для одного магазина, при этом тяга досылателя имеет возможность осевого вращения вместе с досылателем, а досылание осуществляется вручную посредством тяги, оборудованной рукоятью; ствольный короб оборудован продольной балкой, являющейся опорой и/или направляющей для движения досылателя, движка селектора, механизма подачи патронных лент, устройства привода вала селектора.
Сущность изобретения поясняется эскизами, на которых изображена принципиальная конструктивная схема Пушки с откидным патронником.
Фиг. 1. Фрагмент продольного разреза казенной части Пушки, патронник в положении заряжания с открытым затвором.
Фиг. 2. Фрагмент продольного разреза казенной части Пушки, патронник заряжен, затвор заперт.
Фиг. 3. Фрагмент продольного разреза казенной части Пушки, момент извлечения гильзы и вылета снаряда, патронник откинут, затвор закрыт.
Фиг. 4. Механизм электропироперезаряжания.
Фиг. 5. Гидравлический тормоз.
Фиг. 6. Система охлаждения ствола.
Фиг. 7. Поперечный разрез ствольного короба на уровне патронника и механизма электропировоспламенения осечного патрона.
Фиг. 8. Расположение механизмов Пушки после взведения пружинных аккумуляторов, патронник в положении заряжания, толкатель селектора на упоре.
Фиг. 9. Расположение механизмов Пушки после разрядки пружинного аккумулятора селектора и механизма подачи, толкатель селектора воздействовал на механизм подачи и поставил патрон в приемник.
Фиг. 10. Расположение механизмов Пушки после разрядки пружинного аккумулятора досылателя, происходит инерционное досылание патрона в патронник и изгиб спинки звена.
Фиг. 11. Расположение механизмов Пушки после инерционного досылания патрона в патронник и выброс звена назад.
Фиг. 12. Вид на механизмы Пушки сзади.
Фиг. 13. Механизм подачи патронных лент.
Фиг. 14. Поперечный разрез механизма подачи патронных лент.
Фиг. 15. Звено патронной ленты и соединительная скоба.
Фиг. 16. Схема удаления звена.
Фиг. 17. Механизм балансировки патронника.
Фиг. 18. Схема Ручной пушки.
Фиг. 19. Схема механизмов ударно-спускового и досылающего Ручной пушки.
Терминология, принятая в изобретении.
Направление «вперед» - движение, направленное от казенного среза Пушки к дульному срезу (по направлению движения снаряда в стволе), на фигурах это направление справа - налево.
Направление «назад» - движение, направленное от дульного среза к казенному срезу Пушки), на фигурах это направление слева - направо.
Направление «верх» - направление вверх относительно нормально расположенного чертежа.
Направление «вниз» - направление вниз относительно нормально расположенного чертежа.
Электромагнитный замок - шептало с приводом от втягивающего или толкающего электромагнита, работающего под управлением системы управления.
Походное положение - разряженное состояние Пушки - пружинные аккумуляторы разряжены, затвор закрыт, патрона в приемнике и патроннике нет.
Боевое положение - патрон установлен или не установлен в приемник, пружинные аккумуляторы механической энергии взведены, затвор открыт.
Огневое положение - пружинные аккумуляторы разряжены, патрон установлен в патронник, затвор закрыт. Для производства выстрела необходимо только подать электрический импульс на электрокапсюль.
Пушка с откидным патронником (далее, «Пушка») может быть выполнена в нескольких вариантах применения: Автоматической пушки - для авиационной, зенитной, артиллерийской установки, для оборудования мобильной, в т.ч. легкой платформы любого назначения, а также в варианте Ручной пушки, отличие которой заключается в том, она предназначена для ручного использования и, с целью снижения веса, не имеет систем автоматического заряжания, охлаждения, перезаряжания, принудительного воспламенения осечного патрона и т.п., а ручное заряжание осуществляется либо вторым номером расчета, либо самим стрелком, посредством заталкивания патрона в патронник ручным досылателем из, по меньшей мере, одного магазина.
Возможность использования Пушки в вышеперечисленных применениях достигается благодаря применению откидного патронника, позволяющего одновременно с вылетом снаряда отстрелить гильзу, что обеспечивает уравновешивание сил отдачи с обеих сторон Пушки, а также повышает ее стабилизацию во время выстрела, что позволяет существенно снизить воздействие выстрела на платформу или стрелка.
Для этого она оборудована специальными устройствами системы стабилизации, позволяющими обеспечить ее минимальное силовое воздействие на конструкцию боевой платформы во время стрельбы:
- откидной патронник, который во время выстрела выходит из-под затвора, что позволяет отстрелить стреляную гильзу из патронника в момент вылета снаряда из ствола, таким образом взаимно компенсируются реактивные силы;
- надульное устройство (тормоз /компенсатор /локализатор /программатор /измеритель скорости), который при выстреле из Пушки, уменьшает отдачу газодинамическим образом, а также компенсирует неучтенные реактивные силы;
- плечевой упор (для Ручной пушки), который оборудуется затыльником и наплечником, выполненными из поглощающих удары материалов;
- коническое в сечении круглое и/или прямоугольное сопло-компенсатор (т.е. «сопло», оборудованное или не оборудованное козырьком, являющимся компенсатором, т.е. «сопло-компенсатор.
Также на работу автоматики влияют:
- двухсторонний гидравлический тормоз, смягчающий удары при качании (откидывании и возврате) патронника;
- упор казенника, компенсирующий удар от действия вниз реактивной силы газов, выстреливаемых по углу отстреливания гильзы, но не мешающий свободно наводить Ручную пушку по вертикали.
Для сокрытия Ручной пушки от инфракрасных приборов ночного видения, ее поверхность, по меньшей мере, нагревающаяся при выстреле, обработана теплоизоляционным составом (например, кремнийорганической краской или эмалью).
Снижение усилия отдачи достигается посредством совпадения по времени вылета снаряда из ствола с вылетом гильзы из патронника. Удержание гильзы в патроннике до подхода снаряда к дульному срезу достигается более долгим откидыванием более массивного патронника, чем движение снаряда по стволу. Это позволяет направить на разгон снаряда большее количество пороховых газов при существенном снижении силы отдачи.
Способ уменьшения усилия отдачи огнестрельного оружия состоит в том, что извлечение стреляной гильзы давлением пороховых газов осуществляют при откинутом патроннике и обеспечивают максимальную синхронность с вылетом снаряда из ствола, при этом извлечение гильзы и откидывание патронника производят посредством высокого давления пороховых газов, действующих на дно гильзы и шибер патронника, и, при выходе патронника из-под клина затвора, открывают канал для извлечения гильзы.
Для реализации способа используется Пушка, основой автоматики которой является откидной патронник, который при откидывании под действием пороховых газов высокого давления от выстрела взводит пружинные аккумуляторы энергоемких систем. Работа электрических исполнительных механизмов осуществляется под контролем системы управления. Извлечение стреляной гильзы осуществляется высоким давлением в канале ствол-патронник при обеспечении максимальной синхронности с вылетом снаряда из ствола за счет откидывания патронника, посредством воздействия газов высокого давления выстрела на его шибер, и выхода канала патронника из-под клина затвора.
ВАРИАНТ 1. Автоматическая пушка.
I. Стреляющий агрегат.
Автоматическая пушка с откидным патронником, содержит:
- основные боевые устройства и механизмы:
нагруженный ствол; откидной патронник, камора которого оборудована канавками Ревелли; клиновой затвор с механизмом подъема и опускания; механический или элементами инициации метательного заряда в виде электроконтакта для электрического и/или ударника для ударного задействования метательного заряда патрона; систему боепитания, включающую селектор и механизм подачи патронных лент, досылающий механизм патрона, пружинные аккумуляторы, затворную планку, возвратную пружину патронника со страгивателем; звено патронной ленты, оборудованное двояковыпуклым разрезом на спинке в районе передних пружинных лапок с h-образной соединительной скобой; выталкиватель звена; систему электрического или механического воспламенения запала патрона;
- вспомогательные устройства и механизмы, включающие:
гидравлический тормоз; систему охлаждения; электропиротехнические механизмы перезаряжания и воспламенения осечного патрона; звеньесборник; механизм балансировки;
- устройства газодинамической стабилизации оружия, включающие:
сопло, козырьковый компенсатор, дульное устройство.
1. Ствол.
Ствол 1 (фиг. 1) соединен с ствольным коробом 2. Казенный срез ствола 1 оборудован снарядным входом. Дульный срез ствола 1 может быть оборудован каким-либо дульным устройством, являющимся элементом системы (совместно с соплом-компенсатором) газодинамической стабилизации, например, втулкой, дульным тормозом, локализатором, компенсатором, усилителем отдачи, индукционным программатором взрывателя снаряда, измерителем дульной скорости снаряда, выемкой (бортами), или в комбинации каких-либо вышеперечисленных устройств, или не оборудован (не показано).
2. Патронник.
Передний срез патронника 14 оборудован шибером 3, предназначенным для приема давления пороховых газов с целью откидывания патронника 14 на валах 18, установленных по оси его качания, при этом шибер 3 может быть выполнен как на всю ширину патронника 14, так и не на всю, при этом он может располагаться в радиальной проточке 4, и, с целью предотвращения прорыва пороховых газов в ствольный короб 2 при откидывании патронника 14 при извлечении гильзы 19 посредством ее отстрела, периметр шибера 3 и боковые и нижние скользящие поверхности патронника 14 оборудуются элементами газовой герметизации, например, снизу уплотнительной буксой 17, скользящей по нижней радиальной поверхности 16, а боковые элементы герметизации могут быть выполнены в виде ребер и/или полуколец. Боковые поверхности патронника 17 с обеих сторон оборудованы валами качания 18, которые могут быть оборудованы механизмом перезаряжания, и/или гидротормоза, и/или, по меньшей мере, одним рычагом 5 для привода взведения пружинных аккумуляторов механической энергии 61, 89.
Валы качания 18 патронника 14 устанавливаются, преимущественно, перпендикулярно оси ствола 1 в горизонтальной плоскости на уровне оси ствола 1, либо могут быть установлены выше или ниже этой оси.
Камора патронника 14 выполнена под форму гильзы 19, преимущественно, унитарного патрона любой формы - бутылочной, конической, цилиндрической, в т.ч. телескопического патрона, или безгильзового, или со сгорающей, или с улетающей через ствол гильзой.
Для автоматического воспламенения осечных патронов 20 (фиг. 7), в боковых гранях патронника 14 оборудованы отверстия 43, предназначенные для прохода пульки и форса огня от пиропатрона 44 к метательному заряду гильзы 19 патрона 20.
С целью надежного извлечения гильзы 19, которое будет происходить при высоком давлении в патроннике 14, и для предотвращения ее разрыва высоким давлением пороховых газов, в Пушке предусмотрено применение следующего оборудования:
1. Камора патронника 14, начиная от его переднего среза, оборудуется продольными канавками Ревелли (не обозначено), которые обеспечивают поступление пороховых газов высокого давления в пространство между гильзой 19 и стенками каморы патронника 14, и выравнивают давление снаружи и изнутри гильзы, а также уменьшают трение гильзы 19 о стенки каморы патронника 14 во время извлечения, при этом длина канавок рассчитывается в зависимости от характеристик применяемого патрона и может быть выполнена на некоторую длину каморы патронника в различной пропорции по ее длине, начиная с передней ее части, включая каморы для дульца, ската и корпуса гильзы. А для обеспечения обтюрации донной части гильзы при выстреле, камора патронника 14, в районе донной части гильзы, канавками Ревелли не оборудуется.
2. Снизу и сзади патронника 14, по ходу движения отстреливаемой гильзы 19 (фиг. 8), устанавливается конусообразное, преимущественно, овальное в сечении сопло-компенсатор, т.е. сопло 83 и/или сопло-компенсатор, при этом функцию компенсатора выполняет козырек 84. Сопло 83 в верхней части оборудовано проточкой для движения выдвинутых извлекателя 9 и страгивателя 13.
Верхний казенный наружный участок патронника 14 оборудуется выдвижной затворной планкой 8, задний конец которой оборудован извлекателем гильзы 9, выполненным пластинчато-пружинным. Выдвижная затворная планка 8 с извлекателем 9 предназначены для:
- прижатия извлекателем 9 донца установленной в патронник гильзы 19 к контакту 12 затвора 10, с целью обеспечения лучшего прилегания электрокапсюльной втулки к контакту 12 электрозапала или капсюля к бойку;
- отпирания (поднимания) клина затвора 10 выдвинутой затворной планкой 8 при возвращении патронника 14 из откинутого состояния в боевое (фиг. 3).
- запирания затвора 14 посредством задвижки затворной планки 8 вводимым в патронник 14 гильзой 19 патрона 20.
Нижняя часть патронника 14 оборудована возвратно-страгивающей пружиной 15, выполненной пластинчатой, посредством которой патронник 14 возвращается в положение заряжания, свободный конец которой оборудован страгивателем 13, выполненным также пластинчато-пружинным и предназначенным для страгивания гильзы 19 при откидывании.
Передний конец возвратно-страгивающей пружиной 15 прочно установлен в перегородке казенного короба 2, а ее задний конец выполнен скользящим по нижней наружной поверхности патронника 14 при его откидывании, что позволяет концу пружины 15 перемещаться назад и, посредством оборудованного на нем страгивателя 13, выполненного в виде пружинного упора, обеспечивать первоначальное усилие для страгивания гильзы 19, сообщая ей некоторую поступательную скорость. Дальнейшее извлечение происходит под действием давления пороховых газов на дно гильзы 19. Страгиватель 13 входит в кольцевую проточку донной части гильзы при полностью введенном патроне 20 в патронник 14.
Большая скорость извлечения гильзы 19 необходима для того, чтобы уверенно преодолеть возмущенный воздушный поток вокруг летательного аппарата и тем самым исключить удары по обшивке.
При досылании патрона 20 в патронник 14, конические скаты гильзы 19 (фиг. 10) отжимают сначала пружинный извлекатель 9 затворной планки 8, позволяя ему войти в кольцевую проточку гильзы 19 и силой инерции задвинуть затворную планку 8, что освободит клин затвора 10, который, опускаясь под действием своей возвратной пружины 11, запирает патронник 14, а затем - в конце досылания, страгиватель 13 входит в кольцевую проточку гильзы 19 патрона 20 и тормозит его продвижение вместе с упором ската гильзы 19 в скат патронника 14.
Патронник имеет три положения:
а). Заряжания, при котором входной канал патронника 14 (фиг. 1) открыт, а клин затвора 10 поднят вверх.
б). Боевое, при котором он расположен соосно стволу 1, патрон 20 (фиг. 2) установлен в патронник 14, а затвор 10 закрыт;
в). Откинутое положение, при котором происходит извлечение гильзы 19 (фиг. 3) и/или зарядка пружинных аккумуляторов.
При ведении стрельбы иными патронами, отличающимися от характеристик основных, на которые рассчитана масса патронника 14, а также для согласования времени отстрела гильзы с вылетом снаряда 21, возможно оборудование патронника дополнительной массой в нижней части патронника (не показано), регулированием которой можно согласовывать момент откидывания.
3. Ствольный короб (фиг. 1, 8-11).
Ствольный короб 2 является основной несущей деталью механизмов и устройств Пушки. В нем расположены патронник 14, клин затвора 10 и система боепитания. Сзади к нему присоединен звеньесборник 67. Участок ствольного короба 2 в районе расположения патронника 14 до затвора может быть выполнен в виде П-образного короба, нижняя часть которого выполнена открытой, либо закрытой нижней пластиной, а далее короб может быть закрытым. Ствольный короб 2 может быть коротким, например, для Ручной пушки (фиг. 1-3, 17), который оканчивается клиновым затвором 10, или длинным (фиг. 8-11), в котором дополнительно расположена система боепитания, а сзади пристыкован звеньесборник. Спереди ствольный короб оборудован перегородкой с отверстием для установки ствола 1, а также содержит две боковых 12 (фиг. 7), одну силовую 7 пластины, и нижнюю пластину. Боковые пластины 42 оборудованы:
- вырезом для более близкого расположения к отверстиям 43 (фиг. 7) в патроннике 14 блока 45 пиропатронов 44 для воспламенения осечных патронов 20;
- направляющими для вертикального скольжения затвора 10.
Силовая пластина 7 ствольного короба 2 оборудована поворотной камерой 4 (Фиг. 1) в виде дугообразного сектора, выполненного по радиусу качания шибера 3 при откидывании патронника 14. Нижняя часть поворотной камеры 4 оборудована скользящим уплотнением 17.
Открытая часть ствольного короба 2 предназначена для расположения возвратно-страгивающей пружины 15 откидывания патронника 14.
В заклиновом пространстве ствольного короба 2, установлена продольная балка 52 (фиг. 8), на которой установлены механизмы и элементы системы боепитания - каретки 91, 99, движок селектора патронных лент 68, досылатель 70 и трехпозиционный переключатель 65 толкателя 55 селектора, что ствольный короб оборудован продольной балкой 52, являющейся направляющей для движения досылателя 70, движка селектора 68, механизма подачи патронных лент, устройства привода вала 66 селектора 65.
4. Сопло-компенсатор (фиг. 8-11).
Задняя подзатворная часть ствольного короба 2 оборудуется соплом 84, или соплом, оборудованной козырьковым компенсатором 85 (далее, «сопло-компенсатор»), являющимися элементами системы (совместно с дульными устройствами) газодинамической стабилизации. Сопло-компенсатор предназначено для уменьшения отдачи Пушки посредством использования кинетической энергии пороховых газов, выходящих из патронника 14 вслед за извлеченной стреляной гильзой 19 при откидывании патронника, и отражающихся от стенок сопла-компенсатора 84, 85.
Сопло 84 оборудовано специальным профилем, а в поперечном сечении круглым и/или прямоугольным (например, овальным), устанавливается под клином затвора 10 сзади патронника 14 по оси движения отстреливаемой гильзы 19, при необходимости оборудуется газоотражательным козырьком-компенсатором 85, с целью стабилизации положения Пушки при стрельбе в горизонтальной плоскости.
Сопло-компенсатор 84, 85 выполняет следующие функции:
При этом сопло-компенсатор:
а). не позволяет пороховым газам сильно расшириться в момент выхода гильзы 19 из патронника 14 и, тем самым, эти газы создают вокруг извлекаемой гильзы 19 противодавление, не позволяющее ей раздуться или разорваться;
б). реактивная сила выталкивающих гильзу 19 газов, отталкиваясь от стенок сопла-компенсатора 84, 85, уменьшает силу отдачи и стабилизирует Пушку по оси ствола;
в). появляется эффекты локализации газов и пламегашения, т.к. в сопле 84 понижается температура газа и тем самым уменьшаются поперечные размеры газового облака;
г), уменьшает демаскирующие признаки выхлопа пороховых газов при извлечении гильзы 19;
д). козырек-компенсатор 85 уменьшает действие реактивной силы, возникающей при отстреле гильзы 19 и направленной по оси сопла 84 к силовой пластине 7 ствольного короба 2, тем самым газодинамически стабилизирует Пушку в вертикальной плоскости;
е). посредством наличия угла откидывания патронника 14 относительно оси ствола 1, позволяет увеличивать угол вертикального наведения и, тем самым, стрелять из положения лежа (актуально для Ручной пушки).
5. Клиновой затвор.
Клин затвор 10 (фиг. 2) выполнен с постоянным пружинным поджатием запирания и предназначен для запирания патронника 14 в огневом положении (т.е. при выстреле). Средняя продольная внутренняя часть затвора может быть оборудована вертикальным радиальным желобом - долом, предназначенным для обеспечения неизменного радиуса при откидывании патронника 14 для движения верхней части донца гильзы 19, чтобы избежать ее деформации. Для инициации метательного заряда патрона 20, клин 10 оборудуется либо контактом электрозапала 12 для подачи электроэнергии на электрокапсюль патрона, либо ударным механизмом (например, для Ручной пушки, фиг. 18), включающим в себя ударник 133, поджатый боевой пружиной, боевое шептало 139, двуплечий рычаг 135 для передачи ударного импульса на капсюль через толкатель 137 на боек 134.
Клин 10 оборудован возвратной пружиной растяжения 11, постоянно работающей на его закрытие, и установлен скользяще в направляющих ствольного короба 2.
Затвор имеет два положения:
- заряжания (открытое), при котором клин 10 поднят вверх, открыв входной канал патронника 14 (фиг. 1);
- боевое (закрытое), при котором он запирает патронник (фиг. 2).
Длиной клина 10 можно регулировать угол отклонения патронника 14 - чем длиннее клин 10 затвора, тем на больший угол отклоняется патронник 14 для отстреливания гильзы 19.
6. Механизм устранения задержек типа «осечка».
Для устранения задержек типа «осечка» в Пушке имеется два механизма:
а). Электропиротехнический механизм перезаряжания поворотного типа (фиг. 4), предназначенный для взведения пружинных аккумуляторов 89, 61 Пушки и приведения ее механизмов в боевое положение, или извлечения патрона 20 из патронника 14 без производства выстрела. Взведение осуществляется посредством перемещения рычагов 88, 4 (фиг. 11) на валах качания 18 патронника по ходу часовой стрелки, которое, и, при ведении стрельбы, обеспечивает отпирание затвора 10, взведение пружинных аккумуляторов 89, 61 досылателя 70 и движка селектора 68 механизма перемещения патронных лент. В случае применения системы боепитания, выполненной в одноканальном исполнении, Пушка оборудуется одним пружинным аккумулятором 61, при этом патронная лента перемещается при отклонении патронника 14 вниз, а патрон 20, вставший в приемник, досылается в патронник 14 энергией пружинного аккумулятора 61 сразу при возвращении патронника в положение заряжания.
Механизм позволяет осуществить откидывание патронника 14 с помощью электропиропатронов 29 (фиг. 4), при срабатывании любого из которых, пороховые газы, проходя по каналу 23, давят на лопасть 26 ротора 24, установленную в цилиндрическом корпусе статора 25, расположенного на, по меньшей мере, одном валу качания 18, посредством которого откидывается патронник 14 по стрелке «а». Во избежание воздействия раскаленных газов высокого давления на другие пиропатроны 29, их каналы закрываются подпружиненными клапанами 22, которые способны под действием давления открыть канал 23 для сработавшего пиропатрона 29, но перекрывают отверстия к неработающим пиропатронам 29. Отработавшие газы высокого давления, после отклонения патронника 14, выходят в атмосферу по каналу 28. Воспламенение любого электропиропатрона 29 позволяет преобразовать энергию пороховых газов в усилие отклонения патронника 14 и выбрасывания осечного патрона посредством страгивателя 13 и затворной планки 8 с извлекателем 9.
б). Механизм воспламенения порохового заряда патрона 20, представляющая собой блок 45 (фиг. 7) с электропиропатронами 44, установленными, по меньшей мере, на одной боковой поверхности 42 ствольного короба 2, при этом электропиропатроны 44 направлены в отверстия 43, оборудованные в боковых гранях патронника 14. При подаче электроимпульса на любой из электропиропатронов 44, его воспламенившийся заряд пробивает гильзу 19 пулькой через отверстие 43 в патроннике 14, за которой следует форс огня, воспламеняющий струей раскаленных газов метательный заряд патрона 20, обеспечивая выстрел при отказе электроконтактного воспламенителя 12 или капсюля. Электропиропатроны 44 срабатывают автоматически, если не произошел обычный выстрел.
7. Гидравлический тормоз качаний патронника (фиг. 5).
Гидравлический тормоз качаний патронника предназначен для безударной остановки перемещения патронника 14 в крайние положения - откинутое или боевое, посредством торможения угловой скорости и перевода энергии перемещений, приобретаемой патронником 14 при стрельбе, в тепло.
Гидравлический тормоз качаний патронника выполнен в виде поворотного, по меньшей мере, однолопастного гидронасоса замкнутого типа, который устанавливается, по меньшей мере, на одном валу качания 18 патронника 14, корпус (цилиндрический статор) 33 гидротормоза крепится к боковой стенке 42 (фиг. 7) ствольного короба 2.
Гидравлический тормоз представляет собой саморегулируемый гидроаппарат, предназначенный для создания гидравлического сопротивления потоку жидкости 32 при перемещении ее лопастями ротора 31, которое создается за счет изменения проходного сечения для потока тормозной жидкости между ротором 31, при его повороте вместе с лопастями, и перегородками 30, что плавно уменьшает величину потока жидкости, проходящей через щели, увеличивая сопротивление движению ротора, что позволяет плавно снижать скорость качания лопастей ротора 31 и, следовательно, патронника 14, и, тем самым, плавно и безударно останавливать отклонение патронника 14 в любую сторону. Для купирования гидроударов, концевые участки лопастей ротора 31 могут быть выполнены с наличием зазора между ними и статором 33.
Внутренняя кольцевая полость гидротормоза заполнена тормозной жидкостью 32. Охлаждение тормозной жидкости гидротормоза осуществляется посредством ее прокачки насосом (или качающимися лопастями) по трубкам, проходящим через водо-водяной или водо-воздушный охладитель, возможно, совмещенный с проточной системой охлаждения ствола (не показано).
Компенсационные клапаны и другие вспомогательные устройства гидротормоза также не показаны.
Предлагаемая система гидротормоза по конструкции является малоинерционной, обеспечивает быстрое торможение движения ротора 31 с необходимой скоростью в различных фазах процесса торможения.
8. Система охлаждения (фиг. 6).
Для уменьшения тепловых нагрузок ствола Пушки во время стрельбы она может быть оборудована жидкостной проточной (не показано) или водоиспарительной системой охлаждения ведущего участка ствола 1.
Водоиспарительная система охлаждения содержит: бак 41 для охлаждающей жидкости (например, дистиллированной воды - чтобы не забивать поры мембраны 37 отложениями), устанавливаемый вокруг ствола 1, который оборудуется изнутри термостойким вкладышем 40 из мягкой силиконовой резины (для компенсации расширения льда при замерзании воды); коническим теплопроводным вкладышем 39, установленным на ствол 1 (плотно или посредством термопасты), направленный сужением назад (для направления давления льда на заднюю резиновую стенку вкладыша 40); паропропускаемую мембрану 37, опирающуюся на упругую втулку и разделяющей бак 41 на объемы с водой 38 и паром 36. Причем, объем с паром 36 соединен с наружным высокотемпературным армированным силиконовым рукавом 35, оборудованным по внутреннему диаметру винтовыми канавками и надетым на ствол 1, причем передний конец рукава оборудован манжетой-клапаном 34.
Принцип работы замкнутой водоиспарительной системы охлаждения основан на испарении воды из объема 38 при соприкосновении с раскаленным в процессе стрельбы стволом 1 (или с коническим вкладышем 39), превращая воду в пароводяную смесь, причем, пар повышенного давления проходит через паропропускаемую мембрану 37, и скапливаться в объеме для пара 36, и далее пар повышенного давления движется вдоль ствола 1 по винтовым канавкам, оборудованным на внутреннем диаметре армированного силиконового рукава 35, и выходит в атмосферу через передний срез рукава, выполненный в виде обтягивающей ствол манжеты 34, работающей как клапан. При движении пара в рукаве 35 по поверхности ствола 1, происходит отъем тепла, также отъем тепла от ствола 1 происходит непосредственно водой в объеме бака 41 для воды, который может быть оборудован ребрами охлаждения.
Наличие паропропускаемой мембраны 37 будет способствовать более экономичному расходу охлаждающей жидкости.
При замерзании воды на большой высоте, лед, расширяясь, сжимает стенки резинового вкладыша 40, причем наличие конического вкладыша 39 позволяет уменьшить усилия давления расширения льда на ствол 1 и мембрану 37, и перенаправить их на заднюю стенку резинового вкладыша 40, не разрушая при этом ствол 1, мембрану 37 и корпус бака 41.
Пушка, в дополнение к жидкостному охлаждению ствола, может быть оборудована воздушным охлаждением, которое выполнено в виде, преимущественно, продольных ребер охлаждения, оборудованных на стволе 1, с целью их обдува набегающим воздухом для охлаждения ствола 1 при полете летательного аппарата. К тому же, во время прекращения стрельбы, клин затвора 10 Пушки остается открытым, что также позволяет набегающему воздуху охлаждать его изнутри.
9. Механизм балансировки качаний патронника (фиг. 17).
С целью уменьшения вибраций и стабилизации Пушки при стрельбе, патронник 14 может быть оборудован механизмом балансировки его откидывания, выполненным на основе отклонения в противофазе балансировочного груза 120. Взаимное отклонение балансира 119 и патронника 14 осуществляется посредством взаимодействия шестерен 117, 118, одна из которых - 117 - установлена на валу качания 18 патронника 14 и является ведущей, а другая - 118 - установлена на оси качания балансира 119. Балансир 119 оборудован грузом 120, приведенный вес которого равен весу патронника в сборе, с пустой гильзой и возвратно-страгивающей пружиной. При отклонении патронника 14, его вращающаяся шестерня 117 вызывает вращение в противоположную сторону шестерни 118 балансира 119, что вызывает его отклонение на такой же угол, как и патронника 14, но в другую сторону, что компенсирует реакцию отклонения патронника 14.
II. Система боепитания (фиг. 8-11).
Система боепитания устанавливается в ствольном коробе 2 после клинового затвора 10 и содержит следующие устройства: пружинные аккумуляторы 89, 61 (фиг. 11) движок селектора выбора и механизма подачи патронных лент 68 и досылателя 70; механизм перемещения патронных лент (фиг. 13, 14); механизм досылания; механизм удаления звена; звенья патронной ленты; звеньесборник 67.
Удержание пружинного аккумулятора 89 движка селектора выбора и механизма подачи патронных лент 68, осуществляется неподвижным упором 54, в который упирается толкатель селектора 55. Удержание пружинного аккумулятора 61 досылателя 70 во взведенном состоянии осуществляется электромагнитным замком 63.
Поворот толкателя селектора 55 на привод левой или правой ленты осуществляется поворотным электромагнитным устройством 65, например, поворотным электромагнитом или электродвигателем (например, шаговым). Это позволяет подать патрон в приемник из левого или правого каналов боепитания сразу с началом стрельбы. При отсутствии стрельбы клиновой затвор 10 открыт, и ствол 1 дополнительно охлаждается набегающим потоком воздуха, что снимает проблему возможной температурной детонации снаряда после интенсивной стрельбы, если бы он находился в патроннике. Пушка может быть оборудована двумя или одним каналом боепитания с реализацией приема боепитания с любой стороны. Перемещение патронных лент осуществляется устройством, оборудованным каретками 91, 99 (фиг. 13), на которых установлены подающие пальцы (работающие как клапаны) 53, перемещающие возвратно-поступательными движениями звенья с патронами левой или правой ленты в приемник.
Наличие электроуправляемого электромагнитного селектора механизма подачи патронных лент позволяет выбирать перед или во время стрельбы канал подачи ленты, следовательно, тип боеприпаса.
Рычаги 5, 88 (фиг. 12) патронника 14 соединены с передними серьгами 49, в которые упираются передние поршни 50 пружинных аккумуляторов посредством телескопических штоков 47, внутри которых установлены пружины растяжения 46, предназначенных для возврата пружинных аккумуляторов 61,89 и их двуплечих кулисных рычагов 62, 90 в исходное положение для осуществления следующего выстрела.
Досылание патрона 20 в патронник 14 осуществляется способом инерционного прямого досылания, при котором часть энергии выстрела отводится на откидывание патронника 14, при этом рычаги 5, 88 (фиг. 12) привода штоков 49 от валов 18 патронника 14 взводят пружинные аккумуляторы 61, 89 движка селектора механизма перемещения патронных лент 68 и досылателя 70, при котором они фиксируются от разрядки электромагнитным втягивающимся замком 63, и неподвижным упором 54, в который упирается толкатель селектора 55 механизма подачи патронных лент.
1. Пружинные аккумуляторы механической энергии.
Для привода механизмов двухканального боепитания, Пушка содержит два пружинных аккумулятора механической энергии, в которых установлены предварительно напряженные пружины сжатия 51, заключенные в цилиндрические корпусы 61, 89. Аккумуляторы имеют одинаковую конструкцию и установлены параллельно над верхней силовой пластиной 7, с приводом от рычагов 4, 88, рычаги установлены с обеих сторон ствольного короба 2 на валах качания 18 патронника 14. Пружины 51 установлены с предварительным напряжением и зажаты между поршнями передними 50 и задними 56 (86) на кулисе 58, оборудованной серьгами спереди 49 и сзади 60. Передние поршни 50 аккумуляторов оборудованы защелкой для постановки их на электрозамок 48. Спереди передние серьги 49 соединены с телескопическими штоками 47 с пружиной растяжения 46 внутри и соединены с рычагами 5, 88 валов качания 18 патронника 14, а сзади оборудованы кулисными рычагами 62, 90, которые оборудованы продольными пазами, предназначенными для движения по ним осей 57 (кулисных камней). Концы кулис 58 оборудованы серьгами 60, в которые упираются задние поршни 56, 86. Задний поршень 56 пружинного аккумулятора 61 (фиг. 11) досылателя 70 оборудован кронштейном 74 для привода захвата звена 83. Двуплечие кулисные рычаги 62, 90 (фиг. 12) установлены на втулки параллельно на одной оси 59, общую для обоих двуплечих кулисных рычагов, которые соединены - один с досылателем 70, другой с движком селектора 68 механизма перемещения патронных лент.
Двуплечие кулисные рычаги 62, 90 также могут быть выполнены телескопическими с, по меньшей мере, одной пружиной сжатия внутри.
2. Механизм досылания (фиг. 8-11).
Механизм досылания осуществляет инерционную (бросковую) досылку патрона 20 и содержит: рычаг 4 вала качания 18 патронника 14; передние серьга 49 и поршень 50 взведения пружинного аккумулятора 61; пружинный аккумулятор 61; двуплечий кулисный рычаг досылателя 90; досылатель 70, движущийся в продольной балке 52 по пазу типа «ласточкин хвост»; электромагнитный замок 63 с втягивающим якорем; выталкиватель звена, содержащий захват 83 с прорезью 81 для выступа 111 звена 87, соединенный вилкой 79 с упругой тягой 77, взаимодействующей с кронштейном 74 заднего поршня 56; выбрасывающий механизм, содержащий шайбу 71, возвратную пружину 72, установленную в ограничительную трубку 73. Захват звена 83 установлен на оси 82 вилки 79 и подпружинен пружиной 80 для обеспечения рабочего положения.
Механизм досылания устанавливается внутри ствольного короба 2.
3. Селектор механизма подачи патронных лент (фиг. 13).
Селектор механизма подачи патронных лент предназначен для переключения подачи любой патронной ленты к приемнику перед или во время стрельбы, а также он является приводом механизма подачи патронных лент. Селектор представляет из себя движок 68, приводимый в действие двуплечим кулисным рычагом 62 пружинного аккумулятора боепитания 89.
Через движок селектора 68 проходит и закреплен в нем с возможностью вращения вал, передний конец которого оборудован кривошипом 69 с посаженным на него толкателем 55, а задний выходной конец которого выполнен в виде шлицевого вала 66, скользяще входящего в зубчатую втулку трехпозиционного поворотного электромагнита-переключателя или в полый зубчатый изнутри вал электродвигателя (например, шагового) 65, основное положение которого - нейтральное, при котором толкатель селектора 55 стоит на неподвижном упоре 54, при этом пружинный аккумулятор селектора 89 остается взведенным. При подаче электрического напряжения на левую или правую сторону электромагнита-переключателя 65, происходит поворот его втулки влево или вправо, соответственно, при повороте налево толкатель 55, посредством кривошипа 69, устанавливается на привод ползуна 92 левой каретки 91, а при повороте вправо - с упором на привод ползуна 76 правой каретки 99. При постановке на привод ползуна любой каретки, пружинный аккумулятор 89 боепитания получает возможность надавить, посредством взведенного пружинного аккумулятора 89, на привод ползуна 92 или 76 выбранной каретки 91 или 99, что приводит к перемещению ленты на один шаг к приемнику патрона. Это позволяет выбирать тип патрона, который будет использован в очереди при стрельбе, перед или во время стрельбы. Переключение толкателя селектора 55 в любое из этих трех положений осуществляется после разрядки аккумулятора боепитания 89 и перемещения рычагом 88 серьги 49 его переднего поршня пружиной растяжения 46 вперед, чтобы двуплечий кулисный рычаг 62 мог встать в исходное положение, оттянув движок селектора 68 с толкателем 55 назад. Причем, во время автоматической стрельбы, толкатель селектора 55 может не устанавливаться на свой упор 54, а сразу переключаться на привод ползуна 92 или 76 любой каретки 91 или 99. Постановка толкателя селектора 55 на упор 54 происходит при завершении стрельбы, чтобы при ее возобновлении можно было начать стрельбу с необходимого типа боеприпаса.
4. Механизм подачи патронных лент (фиг. 13-14).
Механизм подачи патронных лент предназначен для принудительного перемещения патронной ленты с любой стороны на один шаг приемнику, которое осуществляется во время или после взведения пружинного аккумулятора 89 движка селектора 68 патронных лент, и принципиально может быть выполнен в любом виде. В данном изобретении движок лент выполнен в виде рычажного механизма, который содержит каретки 91, 99, оборудованные элементами скольжения или качения, и двигающиеся возвратно-поступательно в направляющих. Работа привода кареток 91, 99 в движение рассмотрим на примере каретки 99 (каретка 91 работает аналогично). Приведение в движение каретки 99 осуществляется посредством шатуна 98, установленного на оси 97 каретки 99 и двуплечего рычага 96, установленного на неподвижной оси 94. Каретка 99 оборудована подающими пальцами 53 для захвата и перемещения патронной ленты, а канал боепитания оборудован фиксирующими пальцами (клапанами) 78, удерживающими патронную ленту от движения назад. С целью уменьшения веса и габаритов системы боепитания, пружины подающих пальцев 53 (фиг. 3) выполнены пластинчатыми. Ползун 76 соединен с штифтом 94 короткого плеча рычага 96, и оборудован возвратной пружиной 93.
Ползуны 76, 92 кареток 91, 99 расположены симметрично по обе стороны от неподвижного упора 54, в который, при отсутствии стрельбы, упирается толкатель селектора 55. При этом, если пружинный аккумулятор 89 движка селектора 68 взведен, то он удерживается во взведенном состоянии посредством толкателя селектора 55, упирающегося в неподвижный упор 54.
В конце перемещения любой из патронных лент, патрон 20 располагается в приемнике по оси досылания.
5. Звено патронной ленты (фиг. 15, 16).
Звено 87 (фиг. 15а) предназначено для прямой подачи патрона 20 при выдавливании его вперед. Для этого оно оборудовано внутренним незамкнутым цилиндрическим каналом, и состоит из спинки 109, идущей от переднего выступа 111 до хвостового упора 107, жесткой арки, выполненной несколько шире донной части гильзы и оборудованной одним-двумя ребрами жесткости 108 и трубками 104, 116 с каждой стоны, двух пар пружинных лапок - передних 102 и задних 106, одной пары замковых лапок 103, 115.
Патроны установлены в ленте звеньями вниз. Удержание патрона звеном в ленте при транспортировке обеспечивается хвостовым упором 107 и двумя парами пружинных лапок 102 и 106, удерживающими гильзу 19 патрона 20 в предскатной и донной части. Центровку звена 87 в приемнике обеспечивает передний выступ 111, входящий в прорезь 81 захвата звена 83. Спинка звена 109 на уровне передних пружинных лапок 102 оборудована двояковыпуклым разрезом 110, цель которого состоит в том, чтобы при изгибе спинки 109 захватом 81 с последующим отклонением захвата звена 83, прогиб спинки 109 (фиг. 156) осуществлялся на месте разреза 110, что вызовет расхождение передних лапок 102 и ослабит их силу охвата гильзы 19 патрона 20.
Наружная средняя часть звена 87 - арка - выполнена несколько шире донной части гильзы и ее концы по средней линии гильзы оборудованы трубками 104 и 116 для h-образных соединительных скоб. Перед трубками 104, 116 расположены пружинные замковые лапки 103, 115.
h-образная скоба (фиг. 15в) состоит из длинной 114, 113 и короткой 105 ножек, соединенных перемычкой 112.
При установленном в звено патроне 100 (фиг. 14), замковые лапки 103, 115 раздвигаются и, с одной стороны замковая лапка 103 (фиг. 16) обхватывает и удерживает h-образную скобу за длинную ножку 114, установленную в трубку 104, ас другой стороны, выдвинутая патроном 20 замковая лапка 115 не позволяет короткой ножке 105 скобы звена выйти из трубки 116, не позволяя звеньям продольно перемещаться одно относительно другого и обеспечивая их надежное соединение.
Для точной фиксации звена 87 в приемнике при досылании патрона, оно оборудовано передним выступом 111, которым оно удерживается и центрируется по осевой линии приемника при входе в прорезь 81 с коническим входом, выполненную в захвате звена 83, а также хвостовым упором 107, который, при досылании входит в центрирующее углубление опоры 75. Тем самым обеспечивается точный ввод патрона 20 в патронник. Внутренняя поверхность звена 87 покрыта антифрикционным составом, для снижения трения при поступательном движении патрона при его досылании.
Лапки 102, 106 звена 87, удерживающие гильзу, выполнены в разомкнутом исполнении и образуют сверху щель для прохода досылателя 70 и опоры хвостового упора 75. При этом звенья 87 для правой и левой подачи выполнены одинаково, но для левой и правой подачи патронных лент, h-образные скобы, соединяющие их звенья, устанавливаются в зеркальном отражении - короткая ножка 105 скобы должна быть направлена в сторону движения патронной ленты.
h-образные скобы устанавливаются в звено однонаправленно, т.е. с одной стороны в трубку 104 звена устанавливается скоба с длинной ножкой 113, а ее продолжение 114 после перемычки 112 огибается замковой лапкой 103 (фиг. 16), что надежно фиксирует ее на звене. С другой стороны - в трубку 116 звена 87 устанавливается короткая ножка 105, затем сзади в звено вводится патрон 20, который отдвигает замковую лапку 115 и тем самым надежно фиксирует перемычку 112 скобы от извлечения ее из звена 87. Соединение звеньев h-образной скобой обеспечивает должную шарнирность, веерность и скручиваемость патронной ленты, для этого в трубках 104, 116 установки ножек 105, 113 скоб предусмотрены определенные зазоры.
Для односторонней подачи боепитания, патронная лента может быть выполнена нерассыпной, при этом механизм удаления звена может быть отключен, либо, при использовании рассыпных звеньев с замком типа «краб», рассыпание этих звеньев может происходить за пределами ствольного короба.
6. Механизм выталкивания звена (фиг. 9-11).
Выталкиватель звена патронной ленты содержит захват 83, оборудованный прорезью 81, и установленный с возможностью качания на оси 82 вилки 79 упругого штока 77 с установленной на нем выталкивающей пружиной 72, ограничительной втулкой 73 и упором 71. Упругая тяга 77 захвата звена 83 установлена в отверстии кронштейна 74 под окном для выброса звена. Кронштейн 74 тяги захват звена 83 оборудован ограничительной трубкой 73, в которой расположена выталкивающая пружина 72. Ограничительная трубка 73 предназначена для регулирования расстояния, при котором начинается усиленное воздействие захвата звена 83 на передний выступ 111 звена 87 с целью его изгиба по разрезу 110.
При дальнейшем движении кронштейна 74 назад, при зафиксированном скобой от сдвига назад звене 87, происходит отклонение захвата 83 на оси 82 вилки 79, и он своей прорезью 81 изгибает передний выступ 111 звена и его спинку 109 в районе передних пружинных лапок 102, при этом разрез ПО сжимается, что ведет к расширению лапок 102 и уменьшению ими силы обжима гильзы 19, а, чтобы задняя часть звена не поднималась, хвостовой упор 107 упирается в опору 75 и тем самым удерживает звено 87 в осевом положении.
III. Работа механизмов Пушки.
1. Работа ствольной группы.
Принцип работы автоматики основан на движении откидного патронника. Патронник 14 (фиг. 3, 8) является ведущим звеном автоматики и совершает за один выстрел возвратно-поступательное отклонение, при этом взводит пружины пружинных аккумуляторов 61, 89, обеспечивая работу исполнительных механизмов: перемещение патронной ленты, подачу патрона в приемник, его досылание, запирание и отпирание патронника, а также страгивание и удаление стреляной гильзы. При выстреле патронник 14 отклоняется вниз под воздействием высокого давления пороховых газов, действующих на шибер 3, а обратное движение патронника 14 вверх производится усилием возвратно-страгивающей пружины 15.
При выстреле, выход снаряда 21 (фиг. 3) из дульца гильзы 19 позволяет пороховым газам произвести давление на шибер 3 патронника 14, и совместно с движением снаряда 21 по стволу 1, происходит постепенное откидывание патронника 14 относительно оси валов качания 18. Но т.к. приведенная масса патронника 14, а также необходимость в приводе системы боепитания, повышают его инерционность относительно массы снаряда 21, то откидывание патронника 14 до выхода его из-под клина 10, будет происходить медленнее, чем движение снаряда 21 по стволу 1, поэтому отстрел пустой гильзы 19 (фиг. 3) будет происходить одновременно с вылетом снаряда 21 из ствола 1, уравновешивая отдачу от выстрела. Пушка при этом работает как безоткатное орудие. Наличие неурегулированных реактивных сил от выстрела регулируется тормозным надульным устройством и/или соплом-компенсатором 84, 85.
2. Работа затвора.
При откидывании патронника 14, верхний край дна гильзы 19, упирающейся в клин 10 затвора, скользит клину 10 (возможно оборудованным радиальным желобом - долом) и затем выходит из-под него, освобождая пространство для вылета гильзы 19 из патронника 14 и выдвижения затворной планки 8. При возвращении патронника 14 в боевое положение, затворная планка 8 перемещает клин 10 затвора вверх - в открытое положение.
3. Работа гидравлического тормоза качаний патронника (фиг. 5).
При откидывании патронника 14 под воздействием давления пороховых газов на шибер 3, один из его валов качания 18 вращает ротор 31 гидротормоза по стрелке «а», вместе с которым вращаются его лопасти. Торможение разделено на три фазы. В первой фазе при начале вращения ротора 31, его лопасти отсасывают жидкость 32 в залопасной объем из начинающей увеличиваться щели между цилиндрической частью ротора 31 и перемычкой 30, что несколько затормаживает резкий поворот вала качания 18 патронника 14, создавая более щадящие условия его откидывания. Во второй фазе щели максимально открыты, и лопасти ротора 31 продолжают перемещать тормозную жидкость 32 по всей кольцевой полости по стрелке «а». В третьей фазе лопасти ротора 31 приближаются к перемычкам 30, и цилиндрические части ротора 31 постепенно входят в щели перемычек 30, постепенно уменьшая щель для протока жидкости и увеличивая давление в предлопастном объеме и, тем самым, увеличивают сопротивление движению лопастей ротора 31 до их полной остановки, при этом происходит торможение откидывания патронника 14. Безударная остановка ротора 31 происходит посредством наличия зазоров на концах лопастей, через которые также проходит жидкость, но в меньшем количестве, гася импульс откидывания, переводя энергию в тепло.
Возвратное движение лопастей ротора 31 при постановке патронника 14 в боевое положение осуществляется под воздействием возвратно-страгивающей пружины 15 сразу же после остановки его откидывания, при этом процессы, проходящие в гидротормозе на этом этапе, аналогичны вышеописанным.
Скорость качания патронника 14 определяется только условиями перемещения жидкости 32 между рабочими объемами - из предлопастных объемов в залопастные, и наоборот, при откидывании и постановке патронника 14 в боевое положение.
4. Работа звена.
При постановке патрона 20 (фиг. 9) в приемник, передний выступ 111 (фиг. 15) звена 87 входит в прорезь 81 захвата звена 83, который, в свою очередь, подпружинен пружиной 80 и имеет возможность качания на оси 82 вилки 79 тяги 77. При досылании патрона 20, вместе с началом его движения в патронник 14, происходит движение назад захвата звена 87, при этом звено 87 не может сдвинуться назад, т.к. перемычка 11 (фиг. 15в) скобы удерживается упругой отогнутой замковой лапкой 115 (фиг. 16). Поэтому воздействие отодвигающегося назад кронштейна 74 (фиг. 9) заднего поршня 56 на тягу 77 захвата 83 звена 87, приводит к его отклонению на оси 82 вилки 79 и выгибанию спинки 109 звена 87 с выступом 111 по линии двояковыпуклого разреза ПО (фиг. 10, 15), что ведет к разведению передних лапок 102 и ослаблению трения гильзы 19 патрона 20 (фиг. 10) о них при досылании.
Удаление пустого звена 87 осуществляется выталкиванием его назад - в звеньесборник 67, сразу же после пересечения гильзой 19 патрона 20 (фиг. 10) задней границы упругих замковых лапок 103, 115 (фиг. 16), при этом замковая лапка 115 получает возможность отогнуться внутрь пустого звена 87, чем освобождает перемычку 112 скобы, следовательно, и короткую ножку 105 скобы от удержания, и, тем самым, позволяет обеспечить выталкивание захватом 83 звена 87 назад, при этом захват 83, под действием своей пружины 80 становится в исходное положение, а возвратная пружина 72 тяги 77, разжимаясь, выталкивает звено 87 в звеньесборник 67.
После выталкивания звена 87 в звеньесборник 67, происходит опускание электромагнита замка 48 пружинного аккумулятора 61 досылателя 70, что позволяет аккумулятору переместиться в исходное - переднее - положение посредством пружины растяжения 46 в толкателе 47 передней серьги 49 переднего поршня 50, при этом захват 83 и досылатель 70 также перемещаются в исходное положение и становится на свой электромагнитный замок 63, а приемник готов к постановке в него следующего патрона, которое произойдет во время или после отклонения патронника при выстреле.
5. Работа механизма перемещения патронных лент (фиг. 13, 14).
В процессе стрельбы или перед стрельбой трехпозиционный поворотный электромагнит-переключатель 56 поворачивает шлицевой вал 66, который, в свою очередь, поворачивает и устанавливает кривошип 69 с толкателем 55 напротив движка 76 или 92 (фиг. 13) выбранной каретки 91 или 99 канала боепитания, в котором установлены боевые комплекты (патроны) необходимого типа, и каретка этого канала, под действием пружинного аккумулятора 89 перемещения лент, перемещает первый патрон 20 (фиг. 14) в ленте в приемник. При совершении холостого хода кареткой 91 или 99, когда замок 48 этого аккумулятора под действием электромагнита выключается, пружина растяжения 46 в толкателе 47 серьги 49 его поршня 50 тянет пружинный аккумулятор 61 в исходное положение, поэтому лента удерживается фиксирующими пальцами 78 (фиг. 8-11, 13, 14), а при рабочем ходе каретки 91, 99, через свои подающие пальцы 53 захватывает ближайшее к приемнику звено с патроном и передвигает его и патронную ленту на один шаг в окно подачи в приемник.
В Пушке применена прямая инерционная подача, т.е. происходит выдавливание и бросок патрона из открытого звена 87 патронной ленты вперед - прямо в патронник 14.
Система боепитания Пушки, преимущественно, выполнена для двухсторонней подачи рассыпных патронных лент.
6. Работа автоматики Пушки.
В Пушке используется схема автоматики с частичным совмещением операций по времени. Основным элементом автоматики выступает откидывающийся патронник 14, досылание патрона производится практически безударным образом посредством досылателя 70, толкающего патрон 20 за счет энергии пружины 51 аккумулятора 61, а извлечение стреляной гильзы 19, после механического страгивания из патронника 14, осуществляется давлением пороховых газов, выбрасывающим ее наружу с высокой скоростью. Для рассеивания избыточной энергии откидывающегося патронника 14 и стабилизации работы автоматики при стрельбе, используется пластинчатая возвратно-страгивающая пружина 15 с демпфированием ударных нагрузок двусторонним гидротормозом, установленным на валу 18 качания патронника 14.
Заряжание Пушки в воздухе производится электропиропатроном 29 (фиг. 4), посредством которого происходит откидывание патронника 14, рычаги 5, 88, (фиг. 11) которого производят взведение пружинных аккумуляторов 61, 89, движка селектора 68 и досылателя 70. При этом передние поршни 50 пружинных аккумуляторов 61, 89 посредством выступов встают на свои электромагнитные замки 48, досылатель 70 удерживается замком 63, а толкатель селектора 55 упирается в неподвижный упор 54 в готовности к ведению стрельбы.
В момент нажатия кнопки спуска, блок управления оружием дает команду переключателю 66 на поворот толкателя 55 селектора каналов на выбранный движок 76, 92 канала боепитания, который производит постановку патрона в приемник посредством каретки 91 или 99, которая перемещает ленту на один шаг и устанавливает в приемник патрон выбранного типа. Сразу после этого каретка совершает холостой ход - движется назад и фиксирует очередной патрон, и тем самым подающие пальцы 53 не препятствует движению патрона 20 в патронник 14 при досылании. После установки патрона 20 в приемник, включается электромагнитный замок 63 досылателя 70, который, под действием пружины 51 аккумулятора 61, толкает патрон 20 вперед на небольшом участке, при этом патрон 20 летит в патронник 14 без взаимодействия с какими-либо направляющими. В конце движения тормозящее действие на патрон 20 оказывают выдвинутая подвижная затворная планка 8 (патрон ее задвигает) и фиксатор страгивателя 13, который тормозит патрон 20 за кольцевую проточку гильзы 19, снижая ударные усилия ската патрона 20 в скат патронника 14, при этом пружина 11 затвора опускает клин 10. Посадка патрона 20 в патронник 14 происходит с перештамповкой ската гильзы 19, осуществляя более плавный останов патрона 20, что уменьшает его отскок. Для обеспечения контакта электрозапала патрона 20 с электроконтактом 12 клина затвора 10, осуществляется подтяг установленного в патронник 14 патрона 20 к контакту 12 клина затвора 10 посредством фиксатора 9, оборудованного на подвижной затворной планке 8 и/или страгивателе 13.
Затем происходит включение электромагнитных замков 48 пружинных аккумуляторов 61, 89, и они возвращаются в исходное положение посредством пружины растяжения 46, и элементы системы боепитания досылатель 70 и движок селектора 68 встают в исходное положение, готовое к следующему взведению пружинных аккумуляторов.
Оружие заряжено и находится в готовности к выстрелу после подачи электроимпульса на электроконтакт 12.
Возможна стрельба с открытого затвора, когда после взведения пружинных аккумуляторов, досылатель 70 и толкатель селектора 55 остаются стоять на своих замке 64 и упоре 54. При этом канал ствола 1 открыт для дополнительного охлаждения набегающим потоком воздуха.
После подачи электроимпульса на электрокапсюль патрона 20, следует выстрел, во время которого происходит откидывание патронника 14 и вылет стреляной гильзы 19, а также взведение пружинных аккумуляторов 61, 89, энергия которых позволяет привести в действие механизмы перемещения лент и досылателя.
1. Во время выстрела происходит:
- откидывание патронника 14 в положение извлечения гильзы 19;
- страгивание гильзы 19 и ее выброс остаточным давлением пороховых газов;
- вылет снаряда 21 из ствола 1;
- выдвижение затворной планки 8;
- снижение давления в стволе 1 и патроннике 14;
- взвод пружин 51 аккумуляторов 61, 89 досылателя 70 и движка селектора 68;
- срабатывание гидротормоза.
2. После выстрела происходит:
- возвращение патронника 14 в боевое положение;
- отпирание затвора 10;
- готовность к перемещению или перемещение патронной ленты из любого канала боепитания и постановка патрона 20 в приемник на линию досылания;
- срабатывание гидротормоза.
3. После установки патронника 14 в боевое положение происходит:
- досылание патрона 20 в патронник 14;
- задвижка досылающим патроном 20 затворной планки 8 в паз патронника 14;
- готовность селектора выбрать и подать патрон в приемник;
- готовность досылателя 70 подать патрон в патронник 14;
4. После выбора селектором типа патрона и начала стрельбы происходит:
- перемещение патронной ленты и постановка патрона 20 в приемник;
- досылание патрона 20 в патронник 14;
- запирание затвора 10;
- подача электроимпульса на электроконтакт 12 (или механического усилия на шептало ударника для очередного выстрела - для Ручной пушки).
При нажатии кнопки «спуск» или нажатии на спусковой крючок (при установленном патроне в патроннике) происходит подача напряжения на электрокапсюль (или удар бойка по капсюлю), который воспламеняет метательный заряд патрона 20. Расширяющиеся метательные газы заталкивают снаряд 21 в канал ствола 1, и при выходе снаряда 21 из дульца гильзы 19, высокое давление воздействуют на шибер 3 патронника 14, которое распространяется по поворотной камере 5, и откидывает патронник 14 вниз в сторону открытой части ствольного короба 2, отгибая возвратно-страгивающую пружину 15. При этом вылет снаряда 21 из ствола 1 совпадает по времени с вылетом гильзы 19 из патронника 14, что позволяет уменьшить усилие отдачи. Во время откидывания патронника 14, происходит принудительное страгивание гильзы 19 концом возвратной пружины 15, оборудованной страгивателем 13, а также происходит выдвижение подвижной затворной планки 8, оборудованной извлекателем 9, и предназначенной для подъема клина затвора 10, а также и для извлечения гильзы 19.
После вылета снаряда 21 из ствола 1, сила возвратно-страгивающей пружины 15 толкает патронник 14 вверх, при этом выдвинутый страгиватель 13 входит в свой паз и становится на место, а выдвинутая затворная планка 8 поднимает клин затвора 10, освобождая проем патронника 14 для ввода в него патрона 20, который при входе в патронник 14 своими скатами гильзы отжимает вверх извлекатель 9, и при дальнейшем продвижении патрона 20, этот извлекатель 9 входит в проточку гильзы 19, что позволяет патрону 20, при движении вперед, задвинуть затворную планку 8 в пазы патронника 14, освобождая путь для опускания клина затвора 10. При запертом затворе 10 извлекатель 9 прижимает дно гильзы 19 патрона 20 к контакту электрозапала 12 или к бойку, оборудованного в клине затвора 10, обеспечивая надежный контакт между электрозапалом 12 и электрокапсюльной втулкой, или капсюля с бойком.
IV. Система управления.
Система управления оружием, в основном, содержит: систему распознавания целей, дальномер, баллистический вычислитель, управление селектором, досылателем, пружинными аккумуляторами, пиропатронами системы перезарядки и воспламенения осечного патрона, систему программирования траекторного подрыва, радиолокатор, и др.
Система управления содержит: блок управления, который выдает управляющие сигналы на исполнительные устройства: электрозапалы патронов; электродетонаторы снарядов; электропиропатроны 29, 44; электромагниты различных замков 48, 63; электропереключатель селектора 65, и другие устройства.
Для облегчения конструкции и уменьшения массы связей механизмов, Пушка оснащена электроприводами, а процесс выстрела контролируется разными датчиками, данные с которых обрабатывает блок управления и дает команду исполнительным электроуправляемым механизмам на выполнение того или иного действия.
Работа системы управления.
Пушка имеет возможность вести огонь очередями следующим образом:
- с открытого затвора, когда очередной патрон находится в приемнике и затем поступает в патронник - для охлаждения ствола встречным потоком воздуха;
- с открытого затвора, когда в приемнике патрона нет, а очередной патрон выбирается из любого из двух каналов боепитания, затем поступает в приемник и далее в патронник - для возможности выбора боеприпаса по цели;
- с закрытого затвора, когда патрон находится в патроннике - для уменьшения времени реакции на поражение цели.
После взведения пружин 51 аккумуляторов 61, 89, подъема клина затвора 10 и перевода механизмов Пушки из исходного положения в боевое, цикл стрельбы состоит из следующих процессов:
Ведение стрельбы.
При взведенных пружинных аккумуляторах и наведении Пушки на цель, нажатие на кнопку спуска, запускаются следующие действия:
1. Определение расстояния;
2. Распознавание цели;
3. Определение скорострельности, количества и типа боеприпасов и их последовательность в очереди, расстояние траекторного подрыва и направленность осколочного поля снарядов для комплексного поражения цели;
4. Подачу патрона в приемник;
5. Подачу патрона в патронник;
6. Запирание затвора;
7. Выстрел;
8. Определение скорости снаряда для ввода уточняющих поправок;
9. Откидывание патронника;
10. Взведение пружинных аккумуляторов;
11. Отстрел стреляной гильзы;
12. Перемещение патронной ленты;
13. Постановка нового патрона в приемник;
14. Возврат патронника в боевое положение;
15. Открытие затвора;
После окончания первого цикла стрельбы, при нажатой кнопке спуска, Пушка продолжает отрабатывать следующие циклы выстрела, начиная с п. 4 до отпускания кнопки, т.е. если подача электроэнергии в определенной последовательности на электромагнитные замки систем Пушки не прекращается, то подача патронов в патронник осуществляется непрерывно, и циклы повторяются один за другим, тем самым осуществляется стрельба очередью.
Если в Пушке предусмотрена одноканальная система боепитания с последовательным чередованием типа боеприпасов в патронной ленте, то в боевом положении Пушки патрон может устанавливаться в патронник. При многоканальном боепитании возможно осуществить выбор типа боеприпаса и в ходе стрельбы ставить на линию досылания подходящий боеприпас. В этом случае при остановках в стрельбе, линия досылания остается свободной до выбора системой управления типа боеприпаса.
Для остановки стрельбы прекращается подача электричества на электромагниты замков механизмов системы боепитания. При этом достреливается последний патрон, находящийся в патроннике, и механизмы Пушки останавливаются в боевом положении своих частей, начиная сп. 1, а патронник встает в боевое положение заряжания с открытым затвором.
Работу автоматики Пушки в ходе стрельбы обеспечивает электромеханический, и/или механический, и/или ручной привод. Привод автоматики Пушки использует, преимущественно, энергию газов высокого давления при выстреле, откидывающих патронник, а также, для привода электроустройств, используется энергия от электрического источника (внешнего и/или встроенного), например, от электрогенератора и/или электрического аккумулятора платформы, на которой установлена Пушка.
Реализация перезаряжания Пушки посредством отстреливания гильз из отклоняемого патронника, позволяет упростить механизм извлечения гильзы, минимизировать массу Пушки, увеличить темп стрельбы, снизить отдачу. При этом, для применения Пушки в летательных аппаратах, она устанавливается соплом вниз, а при использовании на сухопутных или плавающих платформах - соплом, преимущественно, вверх или в сторону.
Предлагаемая Пушка, обладающая уменьшенной отдачей, оборудованная датчиками и электроприводами разных систем, позволяет объединить в сеть несколько отдельно установленных в любом месте артиллерийских установок и использовать эти орудия как многоствольный артиллерийский комплекс с обеспечением стрельбы очередями и/или залпом, в которых в любой последовательности чередуются или не чередуются типы патронов, при этом возможно вести залповую стрельбу из всех орудий по площадям и/или вероятным участкам направления движения цели при ее непредсказуемых маневрах.
ВАРИАНТ 2. Ручная пушка (фиг. 18, 19).
Пушка может быть выполнена в упрощенной конструкции в виде Ручной пушки. Обладая высокой мобильностью, Ручная пушка расширяет круг огневых задач на поле боя, и может быть применена для оперативной нейтрализации или критического повреждения дорогостоящего оборудования и небронированной военной техники противника, например, радиолокационного оборудования, ракет на марше и в пусковых установках, емкостей с нефтепродуктами, и других объектов, находящихся на расстояниях, недоступных для крупнокалиберных винтовок. Снаряд Ручной пушки сможет поражать цель в бронетранспортере с достаточным запреградным действием, а также поражать скопление живой силы на местности осколочным снарядом с управляемым траекторным подрывом, или фугасным снарядом при расположении ее в легких укрытиях.
Пушка предназначено для снайперских групп специального назначения с расчетом, состоящим из двух-трех номеров.
Применение в боевых условиях мобильного ручного безоткатного пушечного вооружения - Ручной пушки, обладающей высокой мобильностью, компактностью, небольшим весом, а также сниженной отдачей для обеспечения возможности стрельбы с сошек или легких станков, во многих случаях, гораздо предпочтительнее, чем использование тяжелых артиллерийских систем, тем более, что применение новых прицельных устройств позволяет существенно увеличить эффективную дальность поражения. Ручная пушка будет значительно превосходить обычные крупнокалиберные снайперские винтовки по дальности эффективной стрельбы и энергии снаряда, а в сравнении с обычными пушками - по массе, габаритам и отдаче, что сказывается на области ее применения.
Чтобы не ухудшать точность стрельбы из Ручной пушки вибрациями ствола, при выстреле, ствол 1 выполнен вывешенным, а инициация порохового заряда патрона 20 осуществляется, преимущественно, электрическим способом, при этом, для обеспечения устойчивости Ручной пушки при наведении, ее цевье оборудуется органами стабилизации - передним упором, выполненным в виде двуногой сошки 130 и/или лыж, закрепленными на цевье 128, и задней опорой 126, установленной на нижней грани ствольный короба 2, а также органами ручного управления - плечевым упором 127 и рукоятью 129, стандартными креплениями, на которых устанавливаются прицелы и другие приспособления.
1. Система боепитания Ручной пушки.
Система боепитания Ручной пушки может быть выполнена с ручным приводом, включающим установленную сзади ствольного короба 2 раму 124, преимущественно, для одного-двух магазинов 125, установленных один напротив другого вертикально и/или горизонтально, из которых один магазин может снаряжаться, например, осколочно-фугасными патронами, другой бронебойными. При этом для оперативного выбора типа патрона, досылатель 122 установлен на жесткой тяге 121, которая выполнена поворотной. Тяга 121 соединена, например, с подвижной передней 143 или задней рукоятью, а также взаимодействует со штифтом 132 (фиг. 18) на ударнике 133 механизма ударной инициации метательного заряда патрона, вследствие чего при досылании патрона 20 производится взведение пружины ударника 133, и постановка на электромагнитный замок или механическое шептало 139. Вращательный механизм тяги, установленный рядом с рукоятью 143 или на ней, позволяет производить досылание из любого магазина, не теряя наводку. При этом сам досылатель 122 выполнен отклоняемым и подпружиненным пружиной 123 для того, чтобы: а). При запирании затвора, клин 10 мог бы отклонить досылатель 122 (по стрелке), чтобы он не препятствовал запиранию; б). Свободно перемещаться над патроном 20, установленным в магазине 125, чтобы затем отклониться и упереться в дно выбранного верхнего патрона в магазине.
2. Механический ударно-спусковой механизм для разбивания капсюля (фиг. 19).
Ручная пушка может быть оборудована механическим ударно-спусковым механизмом для разбивания капсюля. Этот механизм работает следующим образом.
При воздействии усилий стрелка на спусковой крючок 142, тяга 141 тянет рычаг 140, который опускает шептало 139, и ударник 133, оборудованный жалом 138, перемещается назад к клину затвора 10 под воздействием боевой пружины, и производит удар по толкателю 137, который, сдвигаясь назад, через двуплечий рычаг 135 передает импульс на боек 134, который вынужденно движется вперед и разбивает капсюль - происходит воспламенение метательного заряда патрона 20. Взведение ударника 132 производится выступом 131 на штанге 121 досылателя 122, воздействующим на штифт 132, установленный на ударнике 133, при досылании патрона 20 из магазина 125.
Перемещение клина затвора 10 не мешает ударному механизму функционировать.
Ручная пушка также может быть выполнена в облегченной форме, например, без механизма заряжания, а досылание патрона осуществляется вручную другим номером расчета.
Ручная пушка оборудуется несколькими устройствами, позволяющими обеспечить компенсацию момента силы отдачи, чтобы снизить воздействие выстрела на стрелка и ее стабилизацию во время выстрела:
- откидной патронник 14, который во время выстрела выходит из-под клина затвора 10, что позволяет отстрелить стреляную гильзу 19 из патронника 14 вверх и/или вбок в момент вылета снаряда 21 из ствола 1, таким образом взаимно компенсируются реактивные силы;
- надульное устройство (тормоз/компенсатор/локализатор, измеритель скорости, индукционный программатор и т.п.), который при выстреле из пушки, уменьшает отдачу газодинамическим образом, а также компенсирует неучтенные реактивные силы;
- плечевой упор (приклад) 123, который оборудуется затыльником и наплечником, выполненными из поглощающих удары материалов;
- двухсторонний гидравлический тормоз, смягчающий удары в крайних точках качания патронника 14;
- задний упор, смягчающий удар от действия вниз реактивной силы газов, выстреливаемых по углу отстреливания гильзы;
- коническое круглое и/или прямоугольное сопло 84, установленное по ходу движения отстреливаемой гильзы 19, являющееся реактивным усилителем, действие которого направлено вперед.
Для сокрытия Ручной пушки от инфракрасных приборов наблюдения, на поверхность ее нагревающихся частей нанесено теплоизоляционное покрытие.
Для уменьшения веса, при использовании Пушки, например, в качестве Ручной пушки, она может не комплектоваться: системой охлаждения, звеньесборником, ствольным коробом с системой боепитания, системой заряжания, системой воспламенения осечного патрона, системой крепления, надульным устройством и других.
Следствием реализации изобретения будет повышение огневых возможностей Ручной пушки.
Изложенная выше схема Пушки с откидным патронником показана принципиально и является общей иллюстрацией, которая имеет большую вариативность конкретного исполнения деталей, узлов, механизмов и/или последовательности их работы, но для конкретных целей использования Пушки, показанные ее схема и принцип работы не являются ограничением для применения других технических решений, которые могут быть использованы на практике без нарушения основной идеи изобретения.