Огнестрельное модульное стрелковое оружие с отдачей полусвободного затвора
MODULAR SMALL FIREARMS WITH SEMI-FREE BOLT RECOIL

Изобретение относится к огнестрельному самозарядному и автоматическому длинноствольному модульному стрелковому оружию под пистолетные, промежуточные и винтовочные патроны. Применение принципа модульности позволяет изменять функциональные возможности машины за счет смены ее отдельных модулей (функциональных блоков). Для стрелкового огнестрельного оружия модульность определяется, прежде всего, возможностью использования стволов различной длины под разные типы патронов.
На сегодняшний день известны следующие мультикалиберные системы модульного самозарядного и автоматического стрелкового оружия со сменными модулями стволов различной длины:
• в США винтовка ACR фирмы Bushmaster, позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 5,56×45 и 6.8mm Rem SPC, винтовка XCR-L фирмы Robinson Arms - позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 5,56×45, 5,45×39, 7,62×39, 300 BLC и 6.8mm Rem SPC [1, 2];
• в Бельгии SCAR-H фирмы FN Herstal, позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 7,62×39 и 7,62×51 [3].
• в Италии - ARX-160 фирмы Beretta (RU2470247C2, МПК F41A 11/02, опубл. 20.12.2012), позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 5,56×45, и 7,62×39 [4];
• в Израиле - винтовка IWI Х95, позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 5,56×45 и 9×19 [5];
• в Австрии - винтовка AUG фирмы STEYR MANNLICHER GMBH, позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 5,56×45 и 9х19[6];
• в Чехии - винтовка CZ 805 BREN фирмы Ceska zbrojovka a.s, позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 5,56×45 [7];
• в ФРГ - винтовка НК 416 А5 фирмы Heckler & Koch GmbH, позволяющая использовать стволы различной длины под боеприпасы 5,56×45 [8].
• в Российской Федерации известны расчетно-проектировочные работы, связанные с разработкой модульной системы индивидуального автоматического оружия под широкий диапазон типов патронов [9] на основе запатентованной конструкции ствольной коробки [10].
Общим недостатком известных систем стрелкового оружия является следующее.
Все перечисленные системы объединяет использование схемы работы автоматики, основанной на отводе части пороховых газов из канала ствола, при этом обеспечение работоспособности автоматики при использовании различных стволов достигается изменением параметров газоотводной системы, являющейся неотъемлемой частью модуля ствола. В свою очередь, необходимость наличия жесткого запирания канала ствола с учетом его сменности и обеспечения взаимозаменяемости, приводит к повышенным требованиям изготовления узла запирания, что обуславливает высокую стоимость модульных систем стрелкового оружия и затрудняет постановку образцов на массовый тип производства, характерный для образцов индивидуального автоматического оружия.
Техническим решением, позволяющим устранить указанные недостатки системы стрелкового оружия, может являться изменение схемы работы автоматики оружия. Так в мировой оружейной практике известны образцы индивидуального стрелкового оружия под пистолетные, автоматные и винтовочные патроны, автоматика которых основана на принципе отдачи полусвободного затвора [11], выбранные в качестве прототипа предлагаемого в настоящей заявке модульного стрелкового оружия, к наиболее известным из которых относятся следующие:
• штурмовая винтовка G3 (ФРГ) под патрон.308Win [12]; полусвободный затвор роликового типа;
• пистолет-пулемет МР5 (ФРГ) под патроны 9×19 Парабеллум, 10 мм Auto,.40S&W [13]; полусвободный затвор роликового типа;
• штурмовая винтовка НК 33 (ФРГ) под патрон 5,56×45 [14]; полусвободный затвор роликового типа;
• автоматический карабин 39М (Венгрия) под патрон 9×25 Маузер [15]; полусвободный затвор рычажного типа с переменным передаточным отношением;
• штурмовая винтовка FAMAS (Франция) под патрон 5,56×45 [16]; полусвободный затвор рычажного типа с переменным передаточным отношением;
• автомат ТКБ-517 (СССР) под патрон 7,62×39 [17]; полусвободный затвор рычажного типа с переменным передаточным отношением;
• Автомат А2П (СССР) под патрон 5,45×39 [18]; полусвободный затвор рычажного типа с переменным передаточным отношением.
К основному недостатку оружейных систем-прототипов относится то, что все известные на сегодняшний день образцы индивидуального автоматического и самозарядного огнестрельного оружия с отдачей полусвободного затвора имеют жестко закрепленный в ствольной коробке ствол.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение работоспособности автоматики при смене стволов за счет возможности замены стебля затвора и элементов торможения отката затвора.
Указанная задача решена тем, что модульное стрелковое оружие содержит ствольную коробку, магазин, вкладыш магазина, модуль ударно-спускового механизма, модуль ствола, состоящий из ствола, посадочной муфты с углублениями или пазами с возможностью жесткого закрепления со стволом и надульных устройств, механизмов управления оружием и затворной группы, состоящей из остова затвора, стебля затвора и элементов торможения отката затвора, с возможностью продольного перемещения по направляющим ствольной коробки. Отличает оружие от известных аналогов то, что работоспособность автоматики оружия при смене модуля ствола обеспечивается выполнением стебля затвора и элементов торможения отката затвора сменными.
Элементы торможения отката затвора могут быть выполнены следующим образом:
• в виде цилиндров с возможностью взаимодействия с поверхностями стебля затвора и пазами или углублениями посадочной муфты модуля ствола;
• в виде сферы с возможностью взаимодействия с поверхностями стебля затвора и пазами или углублениями посадочной муфты модуля ствола;
• в виде Г-образного рычага с возможностью взаимодействия с поверхностями стебля затвора и пазами или углублениями посадочной муфты модуля ствола;
• в виде Г-образного рычага с возможностью взаимодействия с поверхностями стебля затвора и поверхностями ствольной коробки.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытыми выше конструктивными признаками модульного стрелкового оружия с автоматикой, основанной на принципе отдачи полусвободного затвора, является следующее:
• простая и технологичная конструкция оружия;
• меньшая масса образцов (на ≈0,5 кг);
• лучшая кучность автоматической стрельбы из неустойчивых положений (для оружия под промежуточные патроны).
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема роликового полусвободного затвора; на фиг.2 приведена схема модуля ствола для автоматики с роликовым полусвободным затвором; на фиг.3 приведена схема рычажного полусвободного затвора.
Огнестрельное модульное стрелковое оружие с отдачей полусвободного затвора устроено следующим образом.
Применение полусвободного затвора в модульных системах со сменными модулями стволов различной длины возможно за счет изменения силы сопротивления движению затвора при выстреле, достигаемое путем замены элементов торможения его отката. В зависимости от типа полусвободного затвора существуют различные варианты по изменению параметров торможения, а соответственно и реализации принципа модульности.
Для схемы с роликовым полусвободным запиранием затвора (фиг.1) обеспечение работоспособности автоматики можно достичь либо изменением угла α - угла наклона пазов или углублений (1), взаимодействующих с роликами (2) и расположенных в запрессованной муфте ствола (3), либо за счет углов В - наклона поверхностей (4), расположенных в стебле затвора (5). В первом случае необходимо, чтобы поверхности взаимодействия с роликами находились не на ствольной коробке, а на муфте ствола, то есть модуль ствола (фиг.2) будет представлять собой ствол (6) с закрепленной на нем муфтой (7) с пазами или углублениями (8) для взаимодействия с роликами. Таким образом, при реализации принципа модульности в стрелковом оружии с роликовым полусвободным затвором наиболее рациональным при смене стволов является изменение следующих элементов:
• стебля затвора (5) (или его части) с различным углом В;
• применение в конструкции стебля затвора (5) механизма регулировки угла (3 наклона от установленного ствола.
При изменении угла (3 к каждому сменному стволу необходимо наличие либо сменного стебля затвора, либо его составной части, на которой расположены наклонные поверхности для взаимодействия с роликами, или механизма регулировки угла наклона.
При использовании рычажного полусвободного затвора (фиг.3) обеспечение работоспособности автоматики при использовании различных длин стволов под определенный патрон может быть достигнуто за счет варьирования длин плеч рычага (9), углом наклона поверхности τ-τ ствольной коробки или муфты ствола (10) и углом наклона поверхности π-π стебля затвора (11). Наибольшее влияние на величину передаточного отношения оказывают соотношение плеч рычага (9) и угол наклона поверхности π-π стебля затвора (11). Таким образом, при реализации принципа модульности в стрелковом оружии с рычажным полусвободным затвором наиболее рациональным при смене стволов является изменение следующих элементов:
• передаточного рычага (9) с различным соотношением плеч;
• стебля затвора (11) (или его части) с различным наклоном поверхности π-π;
• применение в конструкции стебля затвора (11) механизма регулировки угла наклона поверхности π-π в зависимости от установленного ствола.
Проведенные расчетно-теоретические и проектировочные работы в полной мере подтвердили принципиальную возможность реализации подобного рода модульной системы индивидуального самозарядного и автоматического стрелкового оружия.
Огнестрельное модульное стрелковое оружие используется следующим образом.
Первоначально осуществляют его сборку.
Для этого к базовому модулю спереди на посадочное место присоединяется цевье и фиксируется при помощи болта шестигранного на бородке цевья. Быстросменный модуль ствола (Фиг. 2) под определенный тип патрона, состоящий из муфты ствола (7) с пазами или углублениями (8), ствола (6) и дульного устройства, устанавливается в посадочное отверстие узла крепления модуля ствола и фиксируется при помощи замыкателя ствола. Затем производится присоединение затворной группы (фиг.1, 3), состоящей из остова затвора(5, 11), личинки затвора и элементов торможения отката (2, 9) (ролики или Г-образный рычаг) под соответствующий патрон путем совмещения П-образных выступов направляющей базового модуля и пазов на остове затвора. Затем в задний канал на остове затвора вставляется возвратный механизм.
К коробу спускового механизма сзади присоединяется приклад, снизу присоединяется пистолетная рукоятка, снизу устанавливается модуль крепления магазина под соответствующий патрон, а сверху вставляется модуль ударно-спускового механизма. Далее соединяются собранный короб спускового механизма и базового модуля и с помощью переднего и заднего несущего штифта закрепляются. В магазин снаряжаются соответствующие патроны, магазин устанавливается в модуль крепления узла, после чего оружие готово к стрельбе.
При осуществлении выстрела из оружия остов затвора при поступательном движении назад взаимодействует с личинкой затвора и элементами торможения отката, которые выходят из пазов или углублений находящихся в муфте модуля ствола, открывая канал ствола. После открывания канала ствола затворная группа движется назад до крайнего заднего положения, позволяющего патрону в магазине встать на линию досылания, при этом по пути движения остов затвора взаимодействуют с курком, взводя боевую пружину. Курок, приводимый в движение остовом затвора, производит вращательное движение и в определенном положении входит в зацепление с шепталом, расположенным в спусковом механизме. После прихода затворной группы в крайнее заднее положение она при движении вперед досылает патрон в патронник, остов затвора при переходе в переднее положение взаимодействует с элементами торможения отката затвора, устанавливая их в пазы или углубления, находящиеся в муфте модуля ствола, и личинкой затвора запирает канал ствола. Курок при этом остается во взведенном положении в зацеплении с шепталом. После нажатия на спусковой крючок последний взаимодействует с шепталом, шептало взаимодействует с курком и получает возможность двигаться. Курок под действием боевой пружины ударяет по ударнику, расположенному в затворной группе, ударник накалывает капсюль патрона и происходит выстрел, после чего цикл работы может повторяться до опустошения магазина.
Список использованных источников:
1. American Mettle Since 1973 // Bushmaster Firearms International, LLC. URL: https://bushmaster.com/firearms/acr/ (дата обращения: 15.07.2021].
2. XCR-L // Robinson Armament Company. URL: https://robinsonarmament.com/ products/#xcr-m (дата обращения: 15.07.2021).
3. Rifles // FN Herstal, S.A. URL: (https://www.fnherstal.com/en/product/fn-scar-h, дата обращения 15.07.2021).
4. Пат.№2470247 Российская Федерация, МПК F41A 11/02. Огнестрельное оружие с упрощенной разборкой / Цедроссер Ульрих (AT); патентообладатель Фаббрика Д'арми Пьетро Беретта С.п.А. (IT). 2008139241/11; заявл. 03.10.2008; 20.12.2012, Бюл. №10. - 9 с.; 4 ил.
5. Assault Rifles // Israel Weapon Industries (IWI) Ltd. URL: https://iwi.net/iwi-x95/ (дата обращения: 15.07.2021).
6. STEYR AUG - three letters that redefined modern assault rifles // Steyr Mannlicher GmbH. URL: (https://www.steyr-arms.com/en/sporting-rifles/aug-z/ (дата обращения: 15.07.2021).
7. CZ805BRENA1 // Ceska zbrojovka a.s. URL: https://www.czub.cz/en/firearms-and-products-family/cz-bren2-ms#guns (дата обращения: 15.07.2021).
8. HK416 A5 I Technical Data // Heckler & Koch GmbH: [сайт]. URL: http://www.heckler-koch.com/en/products/military/assault-rifles/hk416-a5/hk416-a5-11/technical-data.html (дата обращения: 15.07.2021).
9. Пат.№166910 Российская Федерация, МПК F41A 11/04. Ствольная коробка модульного автоматического оружия / Якимович Борис Анатольевич (RU); патентообладатель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова» (RU). 2016108098/11, заявл. 04.03.2016; 10.12.2016 Бюл. №34. - 15 с.; 11 ил.
10. Федорова Е.А. О системе модульного индивидуального стрелкового оружия // Калашниковские чтения. - 2018. - С. 108-112.
11. Алексеев С.А. Проектирование автоматического оружия с инерционным запиранием канала ствола. - 2007.
12. Бишоп К. Стрелковое оружие //М.: Омега, 2001. С.54-55.
13. МР5 I Technical Data // Heckler & Koch GmbH: [сайт]. URL: https://www.heckler-koch.com/en/products/military/submachine-guns/mp5/ mp5/overview.html (дата обращения: 15.07.2021).
14. Бишоп К. Стрелковое оружие //М.: Омега, 2001. С.55.
15. А. И. Благовестов. То, из чего стреляют в СНГ: Справочник стрелкового оружия. / под общ. ред. А.Е. Тараса. Минск, «Харвест», 2000. стр. 274-276
16. FAMAS - французский автомат // журнал «Мастер-ружье», №33, 1999. стр. 44-53
17. ТКБ-517: серьезный соперник АКМ // Калашников media URL: https://kalashnikov.media/article/weapons/tkb-517-sereznyy-sopernik-akm (дата обращения 15.07.2021).
18. Буклет «85-летие Конструкторско-технологического цента» - АО «Концерн «Калашников», 2017 г.