СПОСОБ КОМПОНОВКИ МЕХАНИЗМА ПОЛУСВОБОДНЫХ КОЖУХА С ЗАТВОРОМ И СТВОЛА, ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНО ДЛЯ ПИСТОЛЕТА
LAYOUT METHOD OF MECHANISM OF SEMI-FREE CASING WITH BOLT AND BARREL, MAINLY FOR GUN

Известно, что в автоматике пистолета подвижная часть ее занимает ведущее место. Она чаще всего включает кожух, выполненный вместе с затвором, и ствол. В облегченных системах на ствол, скрепленный наглухо с рамкой пистолета, надевается возвратная пружина, подпирающая свободный затвор («9 мм. Пистолет Макарова (ПМ)» - наставление по стрелковому делу. М.: Военное издательство, 1986).
Автоматика может быть выполнена и при полусвободном затворе, когда его связь со стволом нарушается при движении на некотором расстоянии от казенного среза ствола - при ослаблении трения вкладыша (Жук А.Б. - Пистолет-пулемет Томпсон, в кн. «Винтовки и автоматы». М., 1987, стр.113, рис.79-2), а также при сцепленным стволом с кожухом затвора, которые при совместном движении назад расцепляются в крайнем положении за счет перекоса ствола по отношению к кожуху (Мураховский В.И., Федосеев С.Л. Оружие пехоты. М.: Арсенал-Пресс, 1997 г., стр.30, схемы - Кольт, Браунинг).
Отмеченные системы распространены, но и они не лишены недостатков. Так, для систем со свободным затвором требуется массивный затвор, в противном случае не исключается при выстреле разрыв гильзы и в этой связи серьезные задержки при стрельбе.
Системы с ходом ствола и затвора в направлении, обратном полету пули, более сложны.
Общим недостатком этих систем является недостаточная устойчивость при стрельбе, обусловленная большими ударными нагрузками подвижных деталей вследствие неравнозначного перераспределения энергии и скорости движения между передней и задней частями сложной составляющей, а также большим плечом между линией выстрела и рукой стрелка. Для уменьшения этого влияния в некоторых системах предусмотрены плечевые упоры (9 мм. Автоматический пистолет Стечкина (АПС). М.: Военное издательство, 1957 г.).
Остановившись далеко не на полном обзоре различных систем оружия ближнего боя, рассмотрим вопрос, касающийся оружия с поступательным движением ствола и затвора в противоположных направлениях.
Так, одним из основополагающих представителей этой системы, по-видимому, можно считать пистолет Манлихера (Жук А.Б. Револьверы и пистолеты. М.: Воениздат, 1990 г., стр.224, рис.28-6). Здесь фигурирует подвижный ствол в направлении полета пули, а роль неподвижного затвора - стенка рамки.
Особенность пистолета состоит в том, что подпружиненный подвижный вперед ствол под действием силы трения пули при врезании ее и движении по нарезам двигается вперед, освобождая место для подачи очередного патрона. Движение ствола вперед ограничивается упором выступа ствола в стенку выемки кожуха, в которой двигается ствол. При возвратном движении под действием пружины ствол находит на патрон, подымаемый из магазина.
Из недостатков этой системы более существенными являются: усиленная отдача за счет выката ствола вперед в момент выстрела; неудобство заряжания.
Аналогичный принцип использован в пистолете, где подпружиненный подвижный ствол при неподвижном затыльнике передвигается вперед мускульной силой пальца стрелка (Пистолет системы Чебакова Е.Н., патент RU 2074354 С1, 1997 г.).
Отмеченные системы - образцы развития оружейной техники по пути его совершенствания.
В некоторой части более подходящим аналогом, по отношению к нашему предложению, является «Армейский пистолет» - RU 2089818 С1, 1997 г. Авторы Шевченко А.В., Данилов Ю.С., Бурлуцкий A.M. Здесь в компоновке узлов и механизмов пистолета применена, как считают авторы, сбалансированная система автоматики: движение ствола - вперед, затвора - назад. Затвор имеет перегородку с отверстием для направляющего штыря и возвратного механизма, а в его верхней части в пазах размещен ствол. Нижняя часть его имеет прилив с отверстиями для буфера и возвратного механизма. Между приливом стола и перегородкой затвора размещен возвратный механизм с буфером. Он содержит направляющий штырь и возвратную пружину, предназначенные для торможения отката ствола и затвора в момент выстрела и наката их после выстрела.
Для заряжения пистолета необходимо вручную отвести ствол за казенную часть в переднее положение и отпустить. При этом ствол под действием возвратной пружины движется назад, извлекая из магазина патрон и продолжая движение, надвигается на него. В крайнем заднем положении ствол соударяется с затвором. Выстрел происходит при воздействии на спусковой механизм. Пуля под действием пороховых газов врезается в нарезы и перемещает ствол вперед, а гильза отбрасывает затвор назад. При этом ствол перемещается относительно затвора на величину, равную 2/3 длины патрона.
В крайнем заднем положении затвора и в переднем крайнем положении ствола происходит удар по буферу приливом ствола и перегородкой затвора. Буфер, сжимаясь, гасит энергию ствола и затвора, чем смягчает передачу ударных нагрузок на рамку пистолета.
Действием усилия буфера и возвратной пружины ствол и затвор возвращаются в исходное положение, при этом происходит досылание патрона в патронник.
Однако с некоторыми положениями авторов «Армейского пистолета» нельзя согласиться. Так, ствол и затвор по отношению друг к другу по существу автономны. Сбалансированность их определяется возвратным механизмом и буферами, что при отсутствии кинематической связи ствол-затвор проблематично: неудобство перезаряжания, связанное с ручным перемещением ствола за казенную часть вперед, при этом рука оказывается на уровне пространства для выброса патрона, гильзы.
Более раскрыто показана система ствол-затвор при противоположном движении их, авторами изобретения RU 2239759 С1 «Способ работы автоматического стрелкового оружия для стрельбы мощными боеприпасами и оружие на его основе», авторы Бобылев A.M., Богданов Ю.М., Громов В.В., Жирехин В.И., Липсман Э.П., Махнин А.В., Мышков А.В.
Здесь ствол и затвор приобретают поступательное движение в противоположных направлениях при уменьшении хода и скорости затвора, который при кинематической связи - через систему рычагов передает движение стволу. При этом, как считают авторы, масса подвижных частей ствол-затвор может регулироваться соотношением плеч рычагов. Затвор и ствол снабжены каждый своей возвратной пружиной. Ведущая роль принадлежит затвору.
Это устройство принято нами за прототип.
При этом и оно, на наш взгляд, не лишено недостатков. Так, замена рычагов подвижной части требует определенных условий для разборки и сборки при соответствующем расчете их размеров: наличие неоднородных возвратных пружин для ствола и затвора усложняют баланс их хода, а при крупногабаритной связи через рычаги затвора со стволом при передаче большей скорости стволу - неизбежны существенные ударные нагрузки ствола при его встрече с преградой. Не раскрыто проектируемое условие заряжения.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, а именно расширение функциональных возможностей пистолета за счет упрощения компоновки деталей устройства, не требующих инструментов с применением нетрадиционных приемов - совмещения затвора с кожухом, а также направляющих деталей подвижной части, их сбалансированное полусвободное взаимодействие при выстреле, что в совокупности обеспечит технический результат - снижение ударных нагрузок и, следовательно, устойчивость оружия при стрельбе.
Технический результат достигается тем, что способ компоновки механизма полусвободных кожуха с затвором и ствола, предпочтительно для пистолета, отличается тем, что кожух в казенной части по периметру снабжен опорными выступами, а затвор - соответствующими вырезами, которые при введении затвора перпендикулярно по отношению к оси ствола, фиксируются в опорных выступах кожуха, при этом единая возвратная пружина оказывает одинаковое действие на обе подвижные части, перемещаемые на равные расстояния, а кинематическая связь представлена как направляющий стержень, выполненный в виде двухходовой спирали, витки которой и шаг их одинаковы и расположены от середины к краям, что при взаимодействии через прямоугольные отверстия нижней трубки кожуха с затвором и прилива ствола обеспечивает одновременное перемещение по нему на равные расстояния с одинаковой скоростью кожуха с затвором и ствола в разные направления.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в простоте и целесообразности компоновки деталей механизма, взаимосвязь которых позволяет повысить результативность использования оружия.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
∗На фиг.1 - кожух 1 включает кольцо 2, направляющие (на чертеже не обозначены), нижнюю трубку 3 с прямоугольным отверстием 4, суженным в средней части, опорные выступы 5 в казенной части по периметру его;
На фиг.2 - затвор 6 включает вырезы 7, досылатель 8, ударник с бойком 9, экстрактор 10, канал отражателя 11, останов 12;
∗На фиг.3 - ствол 13 включает прилив 14 с прямоугольным отверстием 15, суженным в средней части;
∗∗На фиг.4 - направляющий стержень 16;
На фиг.5 - возвратная пружина 17;
∗∗∗На фиг.6 - механизм в сборе - «А» - исходное, «Б» - рабочее положения.
Примечание.
∗Информация о суженности в средней части прямоугольных отверстий 4, 15 далее упоминаться не будет во избежание повторений.
∗∗Направляющий стержень 16 выполнен от середины в виде двухходовой спирали, обе части которой имеют одинаковое число витков и их шаг. При помещении на противоположных концах стержня деталей, имеющих прямоугольные отверстия, при движении их с концов к середине или от середины к концам, они будут вращать стержень совместно соответственно по часовой стрелке и против. При механическом воздействии с одного конца на направляющий стержень, на другой его половине, при наличии детали, будет иметь место адекватное действие в противоположном направлении.
∗∗∗Остановы в рамке предполагаемого пистолета 18: «в» -направляющего стержня 16, «г» - затвора 6.
Из практики и литературы известны применяемые в оружии кожухи, выполненные заодно с затвором. Такое устройство вполне соответствует системам пистолетов с относительно коротким неподвижным стволом и установленной на нем возвратной пружиной (Жук А.Б. Револьверы и пистолеты. М.: Военное издательство, 1990, стр.404, схема 2).
В системах с подвижным стволом и коротким его ходом прибегают к конструктивному изменению кожуха, где дульная часть и нижняя трубка его открыты для введения ствола с приливом и последующим закрытием направляющей втулкой и наконечником возвратной пружины, а запирание канала ствола осуществляется при совмещении полукольцевых пазов его с выступами кожуха затвора (Благонравов А.А. Материальная часть стрелкового оружия. Книга первая. М.: Оборонгиз, 1945 г., стр.246, фиг.230, 231).
В предлагаемом нами механизме нельзя использовать отмеченные выше конструкции в том виде, как они указаны. Это обусловлено тем, что длина ствола составляет ¾ длины кожуха. Даже при таком положении затвор при традиционном его месте не позволяет ввести ствол в кожух под нижнюю трубку его (большой угол), а по другому варианту - где дульная часть кожуха и нижней трубки открыты, ввести с этой стороны ствол с приливом, превышающим диаметр трубки, также не представляется возможным.
Исходя из вышеизложенного наиболее приемлемым на наш взгляд решением послужило конструирование съемного затвора.
Аналогами подобного устройства мы не располагаем, однако в стрелковом оружии, хотя и в иной форме, имеют место сочетания при запирании затвора со ствольной коробкой. Например, большинство магазинных винтовок имеют продольно скользящие затворы с возможностью вращения вокруг продольной оси для ввода выступов боевой личинки в соответствующие вырезы ствольной коробки для запирания канала ствола (Жук А.Б. Винтовки и автоматы. М.: Военное издательство, 1987 г., стр.33, 34); ствола по отношению к кожуху затвора (Благонравов А.А. Материальная часть стрелкового оружия. Книга первая. М.: Оборонгиз, 1945 г., - пистолеты-Браунинга, стр.260, Кольта, стр.276). В этой связи, по-видимому, не исключена возможность сочетания кожуха со съемным затвором.
В предлагаемой нами заявке детали, сборка их и взаимодействие осуществляются в следующем порядке: в кольцо 2 кожуха 1 по направляющим (в чертеже не обозначены) вводится ствол 13, затем в нижнюю трубку 3 устанавливается возвратная пружина 17 с продвижением ее до упора в прилив 14 ствола 13. После этого через прямоугольное отверстие 4 нижней трубки 3 кожуха 1 вводится направляющий стержень 16, который, взаимодействуя с гранями прямоугольного отверстия 4, вращаясь, перемещается внутри возвратной пружины 17 и входит своим концом в прямоугольное отверстие 15 прилива 14. Таким образом, устанавливается кинематическая связь направляющего стержня 16 с кожухом 1 и стволом 13 через прямоугольные отверстия 4 и 15. После этого за прилив 14, отжав на некоторое расстояние ствол 13 по направлению к кольцу 2 освобождается место в казенной части кожуха 1 для затвора 6, который вводится в кожух 1 перпендикулярно оси ствола 13 при совмещении опорных выступов 5, расположенных по периметру кожуха 1 с вырезами 7 затвора 6. Прекратив отжатие ствол 13, действием возвратной пружины 17, упираясь в затвор 6, занимает исходное положение «А», показанное на фиг.6.
Взаимодействие деталей предлагаемого нами механизма полусвободных кожуха с затвором и ствола в составе предполагаемого пистолета будет следующим:
1. При ручном перемещении кожуха 1 с затвором 6 в направлении, братном полету пули,происходит сжатие возвратной пружины 17, взаимодействие прямоугольных отверстий 4 и 15 соответственно кожуха 1 с затвором 6 и приливом 14 ствола 13 с направляющим стержнем 16, который одним концом через прямоугольное отверстие 15 прилива 14 упирается в останов 18 «в» из условия возможности вращения вокруг своей оси. В этом случае воздействием граней прямоугольных отверстий 4 и 15 с полостью направляющего стержня 16 обусловливается вращение его и соответственно перемещение по нему одновременно и на одинаковое расстояние кожуха 1 с затвором 6 и прилива 14 ствола 13 в противоположном направлении: кожух 1 с затвором 6 - назад, прилив 14 ствола 13 - вперед, образуя пространство между казенным срезом ствола 13 и затвором 6, необходимое для подачи патронов. Устройство займет рабочее положение «Б» на фиг.6.
Обратное движение кожуха 1 с затвором 6 и прилива 14 ствола 13 осуществляется при расжатии возвратной пружины 17, действующей одновременно с одинаковым усилием на обе подвижные части. При этом ствол 13 будет надвигаться на патрон, а затвор 6, двигаясь навстречу, досылать его в канал ствола 13 до контакта с ним.
2. При выстреле нет ручного перемещения подвижных деталей. Здесь действием пороховых газов пуля, взаимодействуя с нарезами канала ствола 13,перемещает его вперед, а гильза отбрасывает затвор 6 с кожухом 1 назад. В этом случае направляющий стержень 16 сохраняет кинематическую связь кожуха 1 с затвором 6 и стволом 13 соответственно через прямоугольные отверстия 4 и 15, между которыми помещена возвратная пружина 17. В этом случае ведущая роль - у кожуха 1 с затвором 6 при их большей массе по сравнению со стволом 13. При этом здесь будет иметь место относительное импульсное замедление отката кожуха 1 с затвором 6 по отношению к стволу 13. Поскольку направляющий стержень 16 общий, но усилие вращения, передаваемое при движении на одной половине - кожух 1 с затвором 6 большее, то другая половина стержня 16 со стволом 13 - ведомые. В этом случае ведущая часть - кожух 1 с затвором 6 будут сдерживать импульс скорости перемещения ведомой детали - ствола 13 и вращения направляющего стержня 16, затрачивая свою энергию, снижая скорость перемещения ствола 13 до своего уровня, т.е. до сбалансированности обоих полусвободных частей. Это в целом влечет замедление перемещения подвижной части и в сочетании с тормозящим действием направляющего стержня и возвратной пружины 17 сводит к минимуму ударные нагрузки в местах их встречи с преградой и увеличит устойчивость оружия.