УСТРОЙСТВО ПЕРЕЗАРЯЖАНИЯ САМОЗАРЯДНОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ВИНТОВКИ

Полезная модель относится к самозарядному пневматическому оружию и может использоваться в многозарядных пневматических винтовках, применяемых для любительской стрельбы и спорта.
Известны многозарядные пневматические винтовки с ручным механизмом перезаряжания и элементом запирания затвора виде клинового механизма (см., например, патент США №3810455, МПК: F41B 11/00, опубликован 14.05.1974). Такое пневматическое оружие обладают высокой точностью и кучностью стрельбы, однако в таких винтовках не предусмотрена функция самозаряжания, что существенно снижает скорострельность.
В настоящее время для любительской стрельбы и спорта широко применяются автоматические пневматические винтовки с резервуаром - высокого давления для хранения сжатого газа. Так, например, в российском свидетельстве на полезную модель №16544Ш (МПК: F41B 11/00, F41B 11/02, опубликовано 10.01.2001) описана конструкция газобаллонного пневматического автомата, который обеспечивает высокие показатели стрельбы при использовании всего запаса магазина. Пневматический автомат содержит механизм перезаряжания с подвижным затвором. При взводе затвора за его рукоятку происходит сцепление боевого выступа на его поверхности и шептала. За счет движения толкателя под действием распрямляющейся пружины сжатия происходит поворот личинки затвора до совмещения с каналом магазина, и заряд подается в канал личинки затвора. При нажатии на спусковой крючок шептало освобождает боевой выступ затвора, который начинает перемещаться, оказывая давление на толкатель. Личинка затвора поворачивается до совмещения ее канала с каналом ствола. В момент удара ударника о хвостовик клапана происходит выброс сжатого газа через выходное отверстие, соединяющее центральный канал затвора и камеру клапанного устройства. Часть потока газа оказывает давление на заряд, находящийся в канале затвора. Другая часть сжатого газа оказывает давление на сам затвор, который перемещается в обратном направлении по отношению к заряду, перекрывая при этом отверстие газового канала и освобождая личинку затвора. При откате затвора происходит сброс сжатого газа из камеры затвора, после этого повторяется полный цикл выстрела. Данная последовательность действий обеспечивает автоматический процесс стрельбы. Следует отметить, что процесс перезаряжания в известной пневматической винтовке производится за счет расходования части сжатого газа из резервуара. Расходуемая часть сжатого газа не используется для ускорения заряда в стволе. Кроме того, точность и кучность стрельбы снижается из-за перемещения затвора в момент выстрела.
Наиболее близким аналогом патентуемой полезной модели является механизм перезаряжания самозарядной пневматической винтовки, конструкция которой раскрыта в европейском патенте EP 1729082 B1 (МПК: F41B 11/06, F41B 11/32, опубликован 17.09.2008). Устройство содержит спусковой механизм, связанный с помощью шептала с выступом, выполненным на поверхности подпружиненного ударника. Клапан устройства сообщает канал ствола винтовки с газовой полостью, заполненной сжатым газом. Толкатель тарели клапана взаимодействует с ударником спускового механизма. Затвор пневматической винтовки выполнен свободно перемещаемым и связан через подпружиненный толкатель с ударником. Досылатель заряда жестко соединен с затвором. На срезе ствола винтовки установлена газовая камера, сообщенная через трубку с силовым цилиндром, в котором размещен поршень, механически связанный с помощью тяги с ударником спускового механизма.
Конструкция известной пневматической винтовки позволяет полностью использовать энергию сжатого газа для ускорения заряда в канале ствола. Частично расширенный газ у среза ствола перепускается в силовой цилиндр, с помощью которого производится взведение затвора для следующего выстрела. Точность и кучность стрельбы повышается за счет того, что перемещение затвора осуществляется после выхода заряда из ствола. Однако известное устройство перезаряжания не исключает возможности перемещения досылателя вместе с затвором под действием сжатого газа, подаваемого в канал ствола через клапан, при нажатии на спусковой крючок.
Полезная модель направлена на исключение подвижности затвора пневматической винтовки с момента нажатия на спусковой крючок до выхода заряда из канала ствола. Решение данной технической задачи позволит существенно повысить точность и кучность стрельбы при эффективном расходовании сжатого газа.
Данный технический результат достигается с помощью устройства перезаряжания самозарядной пневматической винтовки, снабженного механизмом запирания затвора. Устройство включает в свой состав следующие элементы: корпус с каналом для подачи зарядов, спусковой механизм с подпружиненным ударником, связанным со спусковым механизмом, газовый клапан с толкателем, взаимодействующим с ударником, затвор с рычагом взведения, досылатель заряда, соединенный с затвором и установленный во входном отверстии канала ствола пневматической винтовки, и силовой цилиндр с поршнем, соединенным с тягой. Надпоршневая полость силового цилиндра сообщена с газовой камерой, расположенной на срезе канала ствола пневматической винтовки. Устройство перезаряжания самозарядной пневматической винтовки дополнительно снабжено механизмом запирания затвора, приводимым в движение тягой, соединенной с поршнем силового цилиндра.
Наличие механизма запирания обеспечивает неподвижность затвора с момента его взведения до момента выхода заряда из канала ствола пневматической винтовки. Данная особенность патентуемого устройства характеризует его отличие от известных устройств автоматического перезаряжания со свободным затвором. За счет исключения возможности перемещения затвора под действием высокого давления сжатого газа в процессе движения заряда в канале ствола существенно повышается точность и кучность стрельбы.
Механизм запирания затвора может быть выполнен в виде вращаемого рычага взведения, снабженного фиксатором положения, при этом ось вращении рычага взведения жестко соединена с затвором. Для упрощения конструкции устройства фиксатор положения может быть выполнен в виде планки, соединенной с рычагом взведения. В данном варианте конструкции устройства на противолежащей (по отношению к планке) поверхности корпуса выполняется выступ. На поверхности рычага взведения создается направляющая поверхность, контактирующая с торцевой поверхностью тяги. На данной поверхности рычага взведения имеется также паз, выполненный с возможностью контакта с торцевой поверхностью тяги за пределами направляющей поверхности. На торцевой части планки образован выступ, выполненный с возможностью контакта с выступом корпуса. Для возвращения планки в фиксированное положение после сброса давления из надпоршневой полости цилиндра между затвором и планкой со стороны контактирующих поверхностей выступов планки и корпуса устанавливается пружина.
В предпочтительном варианте выполнения устройство включает в свой состав съемный магазин для подачи зарядов в канал ствола. Канал магазина совмещается с каналом корпуса для подачи зарядов.
Далее полезная модель поясняется описанием конкретного примера реализации полезной модели. В рассматриваемом примере конструкции устройства перезаряжания самозарядной пневматической винтовки используется механизм запирания затвора, выполненный в виде вращаемого рычага взведения. Фиксатор положения затвора имеет форму планки с направляющей поверхностью и пазами. На прилагаемых поясняющих чертежах изображено следующее:
на фиг.1 - схематичный разрез устройства в вертикальной плоскости (в плоскости размещения спускового механизма) в исходном положении до первого взведения затвора;
на фиг.2 - схематичный разрез устройства в горизонтальном плоскости (в плоскости размещения рычага взведения затвора) в исходном положении до первого взведения затвора;
на фиг.3 - схематичный разрез устройства в горизонтальной плоскости в момент начала взведения затвора;
на фиг.4 - схематичный разрез устройства в горизонтальной плоскости на первом этапе взведения затвора (подача заряда из магазина в канал ствола);
на фиг.5 - схематичный разрез устройства в вертикальной плоскости на первом этапе взведения затвора (подача заряда из магазина в канал ствола);
на фиг.6 - схематичный разрез устройства в горизонтальной плоскости после окончания второго этапа взведения затвора (заряд перемещен в камеру подачи сжатого газа);
на фиг.7 - схематичный разрез устройства в вертикальной плоскости после окончания второго этапа взведения затвора (заряд перемещен в камеру подачи сжатого газа);
на фиг.8 - схематичный разрез устройства в вертикальной плоскости в момент выстрела;
на фиг.9 - схематичный разрез устройства в горизонтальной плоскости в момент выстрела;
на фиг.10 - схематичный разрез устройства в вертикальной плоскости на первом этапе автоматического взведения затвора.
Устройство перезаряжания самозарядной пневматической винтовки включает в свой состав корпус 1 с каналом 2 для подачи зарядов 3 в канал ствола 4 пневматической винтовки (см. фиг.1 чертежей). В канале 2 установлен съемный магазин 5 барабанного типа, в котором заряды 3 перемещаются в направлении канала ствола 4. Устройство содержит также спусковой механизм 6 со спусковым крючком 7 и ударником 8. Между ударником 8 и корпусом 1 установлена боевая пружина 9. В камере 10, в которой происходит перемещение ударника 8, размещен подвижный толкатель 11 газового клапана 12. Толкатель 11 установлен с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью ударника 9. Газовый клапан 12 соединен с толкателем 11 и сообщен с резервуаром 13 высокого давления, заполненным сжатым газом, через перфорированную стенку 14. Между тарелью газового клапана 12 и перфорированной стенкой 14 установлена пружина 15. Газовая полость под седлом клапана 12 сообщена с каналом ствола 4 через газовый канал 16. Выходное отверстие 17 газового канала 16 расположено за каналом 2, через который заряды 3 поступают в канал ствола 4.
В состав устройства входит перемещаемый затвор 18, с которым соединен досылатель 19, размещенный в канале ствола 4. На боковой цилиндрической поверхности затвора 18 расположен выступ 20, контактирующий с противолежащей поверхностью ударника 8. Между тыльной торцевой поверхностью затвора 18 и корпусом 1 установлена возвратная пружина 21. Коаксиально стволу пневматической винтовки размещен силовой цилиндр 22 с поршнем 23, перемещаемым вдоль ствола 4. Между тыльной стороной поршня 23 и корпусом 1 в подпоршневом пространстве установлена возвратная пружина 24. В исходном состоянии возвратная пружина 24 обеспечивает положение поршня 23 вблизи среза канала ствола 4. Над поршнем 23 в корпусе 1 образована газовая камера 25 с выходным отверстием 26.
Рычаг взведения 27 затвора 18 выполнен с возможностью вращения относительно оси 28, которая жестко соединена с затвором 18, и снабжен фиксатором положения (см. фиг.2 чертежей). В рассматриваемом варианте выполнения устройства рычаг взведения 27 вместе с фиксатором положения образуют механизм запирания затвора. Согласно примеру выполнения конструкции устройства, изображенному на фиг.1-10 чертежей, фиксатор положения затвора имеет форму планки 29, которая соединена с рычагом взведения 27. Между планкой 29 и противолежащей поверхностью затвора 18 установлена пружина 30. На поверхности корпуса 1, обращенной к планке 29, образован выступ 31.
Поршень 23 связан с механизмом запирания затвора с помощью перемещаемой тяги 32. Одна торцевая часть тяги 32 соединена с поршнем 23, а противоположная торцевая часть - контактирует с рычагом взведения 27. На поверхности рычага взведения 27 выполнены направляющая поверхность 33, контактирующая с торцевой поверхностью тяги 32. На той же поверхности рычага взведения 27 образован паз 34, который выполнен с возможностью контакта с торцевой поверхностью тяги 32 за пределами направляющей поверхности 33. На торцевой части планки 29 образован выступ 35, который выполнен с возможностью контакта с выступом 31 корпуса 1. Пружина 30 размещена относительно оси 28 вращения рычага взведения 27 со стороны контактирующих поверхностей паза 35 и выступа 31.
Работа устройства перезаряжания самозарядной пневматической винтовки, изображенного на фиг.1-10 чертежей, осуществляется следующим образом.
В исходном положении затвора 18, перед его первым взведением (см. фиг.1 и 2 чертежей), самозарядная пневматическая винтовка снаряжается резервуаром 13 высокого давления, заполненным сжатым воздухом при начальном рабочем давлении ~30 МПа, и съемным магазином 5 с зарядами 3. Канал магазина 5 совмещается с каналом 2 корпуса 1, предназначенным для подачи зарядов 3 в канал ствола 4.
Ударник 8 находится в камере 10 в крайнем правом положении, в контакте с толкателем 11 клапана 12. Тарель газового клапана 12 перекрывает под действием давления сжатого газа и усилия пружины 15 газовый канал 16, через который сжатый газ подается из резервуара 13 высокого давления в канал ствола 4. Затвор 18 находится в фиксированном положении с помощью механизма запирания затвора. В качестве фиксатора положения затвора используется планка 29, соединенная с вращаемым относительно оси 28 рычагом взведения 27. Положение планки 29 фиксируется пружиной 30, которая прижимает планку 29 к противолежащей поверхности корпуса 1. За счет усилия пружины 30 выступ 35 планки входит в зацепление с выступом 31 корпуса, вследствие чего затвор 18 оказывается запертым, и досылатель 19 не может перемещаться в канале ствола 4.
В момент первого взведения затвора (см. фиг.3 чертежей) к рычагу взведения 27 прикладывается усилие F, под действием которого происходит поворот рычага взведения 27 и соединенной с ним планки 29 относительно оси 28. В результате поворота планки 29 выступ 35 выходит из зацепления с выступом 31. Далее, на первом этапе взведения, затвор 18 под действием усилия взведения F перемещается в крайнее левое положение (см. фиг.4 чертежей). Усилие взведения F передается через выступ 20, выполненный на поверхности затвора 18, на ударник 8, взводящий спусковой механизм 6 (см. фиг.5 чертежей). При смещении вместе с затвором 18 досылателя 19 происходит открытие канала 2 подачи зарядов, и заряд 3 выталкивается из магазина 5 в канал ствола 4 (см. фиг.4 и 5 чертежей).
На втором этапе взведения затвор 18 под действием усилия сжатия возвратной пружины 21 перемещается в обратном направлении (к стволу 4) до момента фиксации положения затвора 18, когда выступ 35 входит в зацепление с выступом 31 под действием усилия пружины 30. При этом вместе с затвором 18 перемещается и досылатель 19, проталкивая заряд 3 в канале ствола 4 за пределы выходного отверстия 17 газового канала 16 (см. фиг.6 и 7 чертежей). В исходном состоянии, после первого взведения затвора, между тыльной частью заряда 3 и торцевой частью досылателя 19 образуется камера подачи сжатого газа, которая сообщена через закрытый газовый клапан 12 с резервуаром 13 высокого давления. Существенным отличием устройства перезаряжания самозарядной пневматической винтовки является то, что после подготовки к выстрелу затвор 18 оказывается запертым (неподвижным) с помощью механизма запирания. Фиксатор положения затвора 18 за счет зацепления планки 29 в корпусе 1 препятствует смещению затвора 18 в направлении от канала ствола 4. При этом со стороны рычага взведения 27 направляющая поверхность 33 контактирует с противолежащей торцевой поверхностью тяги 32, соединенной с поршнем 23 силового цилиндра 22.
При нажатии на спусковой крючок 7 происходит срабатывание спускового механизма 6. Шептало спускового механизма освобождает из зацепления ударник 8, который под действием усилия боевой пружины 9 перемещается в камере 10 в направлении к толкателю 11 (см. фиг.8 чертежей). При ударе торцевой части ударника 8 по торцу толкателя 11 происходит кратковременное открытие газового клапана 12, и порция сжатого воздуха поступает из резервуара 13 высокого давления через перфорированную стенку 14 и газовый канал 16 в газовую камеру канала ствола 4 (между торцевой частью досылателя 19 и тыльной частью заряда 3). За счет перепада давления между давлением сжатого воздуха и давлением окружающей среды происходит ускорение заряда 3 в канале ствола 4 до заданной скорости. После выстрела газовый клапан 12 закрывается под действием усилия сжатия возвратной пружины 15. Ускоренный заряд 3 после выхода из канала ствола 4 проходит через газовую камеру 25, расположенную за срезом канала ствола 4, и вылетает из выходного отверстия 26 пневматической винтовки.
При выходе заряда 3 из канала ствола 4 частично расширившийся сжатый газ поступает в газовую камеру 25 и производится автоматическое взведение затвора 18. Под действием давления сжатого газа поршень 23 начинает перемещаться влево, сжимая возвратную пружину 24. Вместе с поршнем 23 смещается также и соединенная с ним тяга 32. При движении торцевой части тяги 32 вдоль направляющей поверхности 33 рычаг взведения 27 совместно с планкой 29 поворачивается относительно оси 28 (см. фиг.9 чертежей). За пределами направляющей поверхности 33 торцевая часть тяги 32 фиксируется в пазе 34. После сжатия пружины 30 и фиксирования углового положения рычага взведения 27 под действием усилия, передаваемого тягой 32, осуществляется поступательное перемещение затвора 18 в крайнее левое положение.
Усилие тяги 32 передается также и на ударник 8 с помощью выступа 20 на поверхности затвора 18. При смещении ударника 8 в направлении от толкателя 11 происходит взведение спускового механизма 6 (см. фиг.10 чертежей). В результате сброса сжатого воздуха из газовой камеры 25 через выходное отверстие 26 поршень 23 перемещается в исходное положение под действием усилия возвратной пружины 24. После этого в циклическом режиме повторяются следующие операции: подача и досылание заряда 3 в канал ствола 4, запирание затвора 18, срабатывание спускового механизма 6 при нажатии на спусковой крючок 7, выстрел и автоматическое взведение затвора 18 совместно со спусковым механизмом 6.
В процессе цикла перезаряжания, от момента окончания досылания заряда в ствол до момента выхода заряда из канала ствола 4, затвор 18 остается неподвижным и находится в запертом состоянии с помощью механизма запирания. Момент отпирания затвора синхронизирован с моментом выхода заряда 3 из канала ствола 4. Данная особенность работы устройства перезаряжания в составе самозарядной пневматической винтовки определяет высокую точность и кучность стрельбы.
Следует отметить, что описанный выше пример реализации конструкции устройства перезаряжания представляет наиболее простое конструктивное решение и не исключает иные более сложные формы выполнения конструкции механизма запирания затвора и, в частности, фиксатора положения затвора. В качестве съемного магазина могут использоваться не только барабанные магазины, но и магазины линейного типа. Устройство перезаряжания может применяться в составе различных конструкций самозарядных пневматических винтовок.