Стрелковое оружие с системой управления стрельбой
SMALL ARMS WITH FIRE CONTROL SYSTEM

Изобретение относится к стрелковому оружию и может быть использовано в стрелковом оружии или устройствах, конструктивно схожих со стрелковым оружием.
Известна конструкция огнестрельного оружия с электромеханическим ударно-спусковым механизмом, (патент US №8807007 от 17.05.2012, F41A 19/59), в которой можно контролировать темп стрельбы и количество выстрелов при стрельбе, электромеханический ударно-спусковой механизм состоит из спускового крючка, основного шептала и шептала одиночной стрельбы, предохранителя, курка, электромагнитного привода, кнопки замыкания цепи, блока управления с элементом питания. Для производства выстрела, необходимо нажать на спусковой крючок до контакта с кнопкой замыкания цепи, после чего сигнал о готовности производства выстрела поступит на блок управления, и далее на электромагнитный привод, который поворачивает основное шептало. При повороте выступ основного шептала выходит из зацепления с боевым взводом курка, освобождая курок, после чего курок под действием боевой пружины проворачивается относительно оси и производит удар по ударник, который ударяет по капсюлю патрона, после чего производится выстрел из стрелкового оружия.
Недостатком конструкции является недостаточная безопасность при управлении темпом стрельбы, так как при перемещении спускового крючка в предельное положение относительно исходного положения электромагнитный привод не обеспечивает управление темпом стрельбы и количеством выстрелов в очереди ввиду того, что при предельном положении спускового крючка, его передний выступ поворачивает основное шептало на угол больше, чем это необходимо. Вследствие чего выступ основного шептала не во всех случаях может взаимодействовать с боевым взводом курка и перехватывать его в момент взведения.
Известна конструкция огнестрельного оружия с электромеханическим ударно-спусковым механизмом (патент US №10113823 от 20.12.2016, F41A 19/59), в котором устройство электромеханического ударно-спускового механизма позволяет с помощью переводчика-предохранителя выбирать один из режимов стрельбы: режим одиночной стрельбы, непрерывной стрельбы и стрельбы с помощью электромагнитного привода. На рукоятке размещены органы управления для выбора необходимого режима работы при стрельбе в режиме с электромагнитным приводом.
Недостатком конструкции является низкая безопасность при обращении с оружием ввиду того, что массивный сердечник электромагнита, который поворачивает основное шептало, удерживающее курок, подвержен перемещению под действием инерционных нагрузок, что при падении оружия может вызвать непреднамеренный выстрел.
Общим недостатком известных устройств является ограниченная сфера применения только в качестве автономных устройств управления стрельбой без возможности интеграции с системами управления огнем, для обеспечения автоматизированного выстрела по команде.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение функциональной надежности, эксплуатационных характеристик и расширение области применения.
Технический результат заключается в обеспечении возможности управления режимами стрельбы, снижение влияния человеческого фактора на процесс выстрела во всех режимах стрельбы, безопасность при обращении с оружием, возможность интеграции оружия в системы управления огнем, например, в составе приборно-прицельных комплексов стрелкового оружия или систем управления боевых робототехнических комплексов.
Поставленная задача достигается тем, что стрелковое оружие с системой управления стрельбой содержит: ствольную коробку со стволом, газовую камеру, газовый поршень со штоком, затворную раму с затвором, возвратный механизм, спусковую коробку с расположенным в ней ударно-спусковым механизмом, содержащим шептало одиночной стрельбы, курок, сектор переводчика и спусковой крючок, рукоятку управления, в которой расположены блок управления, электрически соединенный с переключателем темпа стрельбы и переключателем отсечки очереди выстрелов, с датчиком положения флажков сектора переводчика, с датчиком положения спускового крючка и с электроприводом, дополнительно введено шептало электропривода, взаимодействующее с электроприводом посредством штока, и с курком, через выступ, выполненный на боковой поверхности курка, а ударно-спусковой механизм дополнительно содержит шептало автоспуска, причем спусковой крючок выполнен с возможностью удержания курка во взведенном положении, и в корпусе спусковой коробки размещен разъем для подключения внешнего источника сигналов, электрически связанный с блоком управления.
Поставленная задача достигается также тем, что переключатель темпа стрельбы и переключатель отсечки очереди выстрелов расположены на панели, установленной в нижней части рукоятки управления, и выполнены с возможностью дискретного переключения; в спусковой коробке дополнительно установлен датчик положения переводчика шептала электропривода, выполненного в виде поворотного флажка, датчики положения: флажков сектора переводчика, спускового крючка и переводчика шептала электропривода, расположенные в корпусе спусковой коробки. Датчики положения: флажков сектора переводчика, спускового крючка и переводчика шептала электропривода выполнены в виде бесконтактных датчиков Холла.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
фиг.1 - общий вид стрелкового оружия с системой управления стрельбой с продольным разрезом с правой стороны спусковой коробки в сборе;
фиг.2 - общий вид стрелкового оружия с системой управления стрельбой с продольным разрезом с левой стороны спусковой коробки в сборе;
фиг.3 - общий вид спусковой коробки в сборе, переводчик шептала электропривода во включенном положении;
фиг.4 - общий вид спусковой коробки в сборе, переводчик шептала электропривода в выключенном положении;
Для простоты представления работы стрелкового оружия на представленных фигурах не показаны следующие части оружия: ствол, затворная рама с затвором, ствольная коробка, газовая камера, газовый поршень со штоком, возвратный механизм.
Стрелковое оружие с системой управления стрельбой состоит из спусковой коробки 1, выполненной единой корпусной деталью с рукояткой, например, в виде пистолетной рукоятки управления оружия. В спусковой коробке 1 на посадочные места установлены ударно-спусковой механизм 2 и электропривод 3 со штоком 4. В нижней части рукоятки спусковой коробки 1 на посадочное место установлена крышка рукоятки 5, а также расположены блок 6 управления с силовым элементом управления (не показан), элемент питания 7, переключатель 8 темпа стрельбы и переключатель 9 отсечки очереди выстрелов.
Ударно-спусковой механизм 2 содержит: шептало 10 электропривода, пружину 11 шептала электропривода, спусковой крючок 12, курок 13, сектор 14 переводчика, ось 15, шептало 16 одиночной стрельбы, шептало 17 автоспуска, переводчик 18 шептала электропривода (фиг.4) и флажки 19 сектора 14 переводчика (фиг 2, фиг.3).
Шептало 10 электропривода установлено на оси 15 ударно-спускового механизма 2. В передней части шептало 10 электропривода имеет боковой выступ 20 и рабочий выступ 21. Боковой выступ 20 имеет опорную поверхность для взаимодействия с переводчиком 18 шептала электропривода. В задней части шептала 10 электропривода выполнен ограничительный выступ 22 и хвостовик 23 для опорного конца пружины 11 шептала электропривода.
Курок 13 имеет два боевых взвода 24 и взвод 25 автоспуска для взаимодействия с шепталом 17 автоспуска. Боевые взводы 24 предназначены для удержания курка 13 на рабочем выступе 26 спускового крючка 12 и рабочем выступе 21 шептала 10 электропривода.
Переводчик 18 шептала электропривода (фиг.3 и фиг.4) содержит: ось 27, втулку 28, штифт 29 и флажок 30 с гнетком 31 и пружиной 32. Переводчик 18 шептала электропривода установлен в отверстие спусковой коробки 1. На оси 27 выполнен кулачковый выступ 33 (фиг.2) для взаимодействия с опорной поверхностью бокового выступа 20 шептала 10 электропривода.
Электропривод 3 со штоком 4, электрически соединен с блоком управления 6, который в свою очередь связан с переключателем 8 темпа стрельбы, переключателем 9 отсечки очереди выстрелов, с датчиком положения спускового крючка 12, датчиком положения флажков 19 сектора переводчика, датчиком положения переводчика 18 шептала электропривода (для упрощения представления датчики на фигурах не указаны) и с элементом питания 7.
Датчик положения спускового крючка 12, датчик положения флажков 19 сектора переводчика, датчик положения переводчика 18 шептала электропривода установлены в боковых стенках спусковой коробки 1.
В спусковом крючке 12, в флажке 19 сектора переводчика, в переводчике 18 шептала электропривода установлены магнитные метки 34 (фиг.2), 35 (фиг.4) и 36 (фиг.3) соответственно, представляющие из себя, например, постоянные магниты. Магнитная метка 34 спускового крючка 12, магнитная метка 35 флажка 19 сектора переводчика и магнитная метка 36 переводчика 18 шептала электропривода находятся в зоне чувствительности датчика положения спускового крючка 12, датчика положения флажков 19 сектора переводчика и датчика положения переводчика 18 шептала электропривода соответственно. В качестве датчиков могут использоваться, например, датчики Холла.
В задней части спусковой коробки 1 над рукояткой управления оружия установлен разъем 37 для подключения внешнего источника сигнала, например, с целью использования стрелкового оружия в составе приборно-прицельного комплекса управления огнем.
Вместо разъема 37 может использоваться дополнительное устройство приема данных, например, в виде модуля беспроводной связи. Для увеличения надежности и обеспечения компактности, провода датчиков, переключателей, и разъема могут быть расположены в теле материала спусковой коробки 1.
Рассмотрим подробнее работу стрелкового оружия с системой управления стрельбой в различных режимах работы.
Для работы механизмов стрелкового оружия при стрельбе используется энергия пороховых газов, отводимых из канала ствола в газовую камеру. При выстреле часть пороховых газов, следующих за пулей, устремляется через отверстие в стенке ствола в газовую камеру, и расширяясь в газовой камере, воздействует на газовый поршень штока, при этом отбрасывает затворную раму с затвором в заднее положение.
При отходе затворной рамы назад происходит отпирание затвора, который извлекает из патронника гильзу и с помощью отражательного выступа выбрасывает ее наружу. Затворная рама сжимает возвратную пружину и взводит курок 13. Курок 13 взводом 25 автоспуска удерживается на шептале 17 автоспуска.
В переднее положение затворная рама с затвором возвращается под действием возвратной пружины. Затвор при этом досылает патрон из магазина в патронник и закрывает канал ствола. Затворная рама выводит шептало 17 автоспуска из-под взвода 25 автоспуска курка 13, после чего можно произвести следующий выстрел, в зависимости от того, какой из режимов стрельбы был выбран. Стрелковое оружие с системой управления стрельбой обеспечивает стрельбу в следующих режимах:
1.1 одиночная стрельба с механическим управлением;
1.2 автоматическая стрельба с механическим управлением;
1.3 одиночная стрельба с электромеханическим управлением;
1.4 автоматическая стрельба с электромеханическим управлением;
2.1 одиночная стрельба с электромеханическим управлением от внешнего источника сигналов;
2.2 автоматическая стрельба с электромеханическим управлением от внешнего источника сигналов.
При механическом управлении, выстрел осуществляют нажатием спускового крючка 12, удерживающего курок 13 на боевом взводе 24.
При электромеханическом управлении, выстрел осуществляют нажатием спускового крючка 12, при этом шептало 10 электропривода, удерживающее курок 13 на боевом взводе 24, приводится в движение штоком 4 электропривода 3.
Для стрельбы с механическим управлением необходимо, чтобы переводчик 18 шептала электропривода находился в выключенном положении, как показано на фиг.4.
Для стрельбы с электромеханическим управлением, необходимо, чтобы переводчик 18 шептала электропривода находился во включенном положении, как показано на фиг.3.
Одиночная стрельба с механическим управлением (режим 1.1) осуществляется следующим образом:
Переводчик 18 шептала электропривода находится в выключенном положении (фиг.4), при этом электропривод 3 со штоком 4 и шептало 10 электропривода не задействованы в работе ударно-спускового механизма 2.
Флажки 19 сектора переводчика установлены в положение «одиночная стрельба», это позволяет при нажатии на спусковой крючок 12 произвести только один выстрел, при этом для производства следующего выстрела необходимо отпустить спусковой крючок 12 и нажать его снова, так как курок 13 удерживается шепталом 16 одиночной стрельбы.
Если флажки 19 сектора переводчика установлены в положение «автоматическая стрельба», это позволяет при нажатии на спусковой крючок 12 произвести два или более выстрелов (автоматическая стрельба с механическим управлением - режим 1.2). Для прекращения стрельбы необходимо отпустить спусковой крючок 12, после чего курок своим боевым взводом 24 встает на рабочий выступ 26 спускового крючка 12.
Одиночная стрельба с электромеханическим управлением (режим 1.3) осуществляется следующим образом:
Переводчик 18 шептала электропривода находится во включенном положении (фиг.3), при этом шептало 10 электропривода задействуется в работе ударно-спускового механизма 2, при этом блок управления 6 считывает сигнал с датчика положения переводчика 18 шептала электропривода для включения электропривода 3 со штоком 4 в работу ударно-спускового механизма 2.
Флажки 19 сектора переводчика установлены в положение «одиночная стрельба», что позволяет при нажатии на спусковой крючок 12 произвести только один выстрел, при этом при нажатии на спусковой крючок 12 магнитная метка 34, установленная в нем, попадает в зону действия датчика положения спускового крючка 12, который передает информацию о положении спускового крючка 12 на блок управления 6, с которого поступает сигнал на электропривод 3, который перемещает шток 4. Перемещаясь, шток 4 поворачивает шептало 10 электропривода, которое освобождает курок 13 для производства выстрела.
Чтобы произвести следующий выстрел необходимо отпустить спусковой крючок 12 и нажать его снова, так как курок 13 удерживается шепталом 16 одиночной стрельбы.
При использовании системы для одиночной стрельбы с электромеханическим управлением (1.3) происходит снижение влияния на оружие в процессе прицеливания стрелком при воздействии на спусковой крючок во всех режимах стрельбы.
Автоматическая стрельба с электромеханическим управлением (режим 1.4) осуществляется следующим образом:
Переводчик 18 шептала электропривода находится во включенном положении (фиг.3), тогда шептало 10 электропривода задействуется в работе ударно-спускового механизма 2, при этом блок управления 6 считывает сигнал от датчика положения переводчика 18 шептала электропривода для включения электропривода 3 со штоком 4 в работу ударно-спускового механизма 2. Флажки 19 сектора переводчика находятся в положении «автоматическая стрельба».
В случае необходимости изменения темпа стрельбы переключателем 8 темпа стрельбы выбирается необходимый темп стрельбы, значение с переключателя 8 темпа стрельбы передается на блок управления 6, который регулирует время периода срабатывания электропривода 3, вследствие чего высвобождение курка 13 шепталом 10 электропривода происходит в определенные моменты времени, соответствующие заданному темпу стрельбы.
В случае необходимости изменения отсечки количества выстрелов в очереди стрельбы при установленных флажках 19 сектора переводчика в положение «автоматическая стрельба», переключателем 9 отсечки очереди выстрелов выбирается необходимое количество выстрелов в очереди, при этом значение с переключателя 9 отсечки очереди выстрелов передается на блок 6 управления, который регулирует количество срабатываний электропривода 3, вследствие чего высвобождение курка 13 шепталом 10 электропривода происходит заданное количество раз.
Аналогично режимам одиночной и автоматической стрельбы с электромеханическим управлением (1.3 и 1.4) в режиме одиночной и автоматической стрельбы с электромеханическим управлением от внешнего источника сигналов (2.1 и 2.2) для производства выстрела электропривод 3 срабатывает при подаче команды от блока 6 управления, при этом блок управления 6 получает команду от внешнего источника сигналов.
В качестве блока управления 6 может использоваться микроконтроллер, который, имеет в своем составе счетчики и таймеры, обеспечивающие контроль выполнения программы управления.
Для контроля работоспособности устройства в блок 6 управления, например, может быть установлен индикатор в виде светодиода или микровибромотора, срабатывающий при наличии сигнала от датчика положения спускового крючка 12 при нажатии на спусковой крючок 12.
Блок 6 управления может быть выполнен в виде устройства, направляющего данные о выбранных режимах стрельбы и информацию от датчика положения спускового крючка 12, а также иную служебную информацию, например, уровень заряда элемента питания 7 через разъем 37 на внешний источник сигналов.
Предложенная конструкция стрелкового оружия с системой управления стрельбой позволяет использовать внешний источник сигналов для настройки системы, например, в составе приборно-прицельных комплексов системы управления огнем для стрелкового оружия, в составе боевых автоматизированных систем, либо в дистанционно управляемом боевом модуле.
Преимуществом по сравнению с существующими образцами является наличие встроенного электропривода, который освобождает от необходимости применения в боевом модуле дополнительных приводов для воздействия на спусковую деталь, и как следствие увеличивает надежность системы.
Объем формулы изобретения не ограничивается предложенными вариантами осуществления, изложенными в описании, и может иметь широкое толкование, согласующееся с описанием в целом.