СПОСОБ ПЕРЕЗАРЯДКИ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
METHOD OF RECHARGING AUTOMATIC FIREARMS

Область техники
Изобретение относится к автоматическому огнестрельному оружию, а именно к стрелковому самозарядному оружию, и направлено на совершенствование конструкции и процесса перезарядки автоматического огнестрельного оружия.
Уровень техники
Из уровня техники известны следующие самозарядные пистолеты и автоматы (см. «Оружие Победы», В.И. Новиков, Москва, «Машиностроение», 1987 г., «Стрелковое оружие», К. Бишоп, ЗАО «Омега», Москва, 2003 г.): Тульский, Токарева (ТТ) (индекс ГРАУ - 56-А-132), Макарова (индекс ГРАУ - 56-А-125), Кольт, Браунинг, Вальтер Р38, Калашникова (АК) (индекс ГРАУ - 56-А-212), пистолет-пулемет Шпагина (ППШ), МР40.
В перечисленных выше самозарядных пистолетах и автоматах перезарядка оружия осуществляется в результате начального движения свободного затвора или затвора, сцепленного со стволом или с корпусом оружия, в направлении, противоположном направлению выстрела.
Из уровня техники известен способ компоновки механизма полусвободных кожуха с затвором и ствола по патенту на изобретение RU 2531997 С1, МПК F41A 3/86, опубл. 27.10.2014, характеризующийся 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 с одинаковым шагом витков, проходящих 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.
Из уровня техники известен самозарядный пистолет по патенту на изобретение RU 2453787 С1, МПК F41C 3/00, опубл. 20.06.2012, включающий в себя рамку, ствол, свободный затвор с ударно-спусковым механизмом и подпружиненной личинкой, магазин и возвратную пружину, при этом ствол установлен в рамке с возможностью продольного перемещения совместно с затвором и затворной личинкой таким образом, что их удар в крайнем заднем положении о рамку происходит последовательно, причем затвор имеет выступ для последовательного взаимодействия со стволом и рамкой, а усилие пружины ствола значительно больше усилия возвратной пружины.
Из уровня техники известно автоматическое оружие по патенту на полезную модель RU 105979 U1, МПК F41A 27/04, опубл. 27.06.2011, содержащее ствольную группу, установленную в кожухе и состоящую из ствола и ствольной коробки, на ствольной коробке выполнены направляющие, опорные поверхности которых расположены в горизонтальной плоскости, проходящей через ось канала ствола, а в кожухе выполнены пазы, соответствующие по форме направляющим ствольной коробки.
Из уровня техники известна система автоматического отпирания затвора по патенту на полезную модель RU 92524 U1, МПК F41A 3/64, опубл. 20.03.2010, содержащая ствольную коробку, ствол, затвор, возвратную пружину, при этом ствол выполнен подвижным, а затвор снабжен раздвижным механизмом, состоящим из двух рычагов, соединенных роликом с возможностью перемещения по дополнительно установленной внутри ствольной коробки направляющей, причем конец одного рычага соединен со стволом, а конец другого - с затвором.
К недостаткам указанных выше технических решений относятся низкая точность стрельбы в связи с разбалансировкой оружия, обусловленной существенными смещениями больших масс конструкции оружия.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является автоматическое огнестрельное оружие с улучшенной компенсацией работы автоматики, известное из публикации WO 2014/046571 А1, МПК F41A 3/78, F41A 5/18, F41C 7/00, F41C 3/00, опубл. 27.03.2014, содержащее механизм перезаряжания, обеспечивающее подачу патрона в патронник и извлечение гильзы после выстрела.
К недостаткам наиболее близкого аналога можно отнести сложность конструкции, поскольку требуется применение в конструкции специальных мер для устранения прорыва газов при использовании патронов повышенной мощности.
Раскрытие изобретения
Задачей, решаемой заявленным изобретением, является разработка способа перезарядки автоматического оружия, при котором возможно применение простой конструкции автоматического огнестрельного оружия, использующего патроны повышенной мощности.
Поставленная задача решается способом перезарядки автоматического оружия, включающим в себя удаление стреляной гильзы после выстрела и досылание очередного патрона из магазина в патронник ствола, при этом в соответствии с изобретением, при выстреле пороховой газ проникает в расположенную параллельно стволу газовую камеру через боковое отверстие в стволе и жестко связанную со стволом газовую трубку и оказывает давление на два поршня, один из которых перемещает подвижный ствол оружия вперед в направлении выстрела, а другой, двигаясь в обратном направлении, взводит курок, причем удаление стреляной гильзы обеспечивается расположенным на корпусе оружия пружинным выбрасывателем, возвращение ствола в исходное положение реализуется возвратной пружиной, а очередной патрон из магазина досылается в патронник ствола при возвращении ствола в исходное положение.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является повышение точности стрельбы за счет того, что при выстреле в течение всего времени движения пули по каналу ствола отсутствуют существенные смещения больших масс, т.е. не происходит разбалансировка оружия, а также за счет уменьшения разворота оружия вверх под действием давления пороховых газов через дно гильзы на корпус, т.к. по конструктивным особенностям ось ствола находится ближе к центру массы оружия.
Еще одним техническим результатом является то, что в сравнении с традиционными способами перезарядки, при одинаковой длине стволов продольный размер оружия может быть короче как минимум на длину снаряженного патрона.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показано исходное состояние оружия до выстрела;
на фиг. 2 - положение подвижных частей оружия после прохождения пулей отверстия газоотводного канала;
на фиг. 3 - ствол;
на фиг. 4 - увеличенное изображение участка ствола со стороны патронника;
на фиг. 5 - увеличенное изображение пружинного выбрасывателя;
на фиг. 6 - расположение пружинного выбрасывателя, при этом стрелкой показано начальное направление движения ствола;
на фиг. 7 - пружинный выбрасыватель в свободном состоянии.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан способ перезарядки автоматического огнестрельного оружия. После удара курка 1 по ударнику 12 разбивается капсюль и поджигается пороховой заряд патрона 11, находящегося в стволе 10.
Под давлением пороховых газов пуля перемещается по каналу ствола, и после прохождения пулей отверстия газоотводного канала 8 пороховые газы через этот канал проникают в газовую камеру 6 и начинают оказывать давление на газовые поршни 5 и 7.
Под действием давления на газовый поршень 7 ствол движется вперед, сжимая возвратную пружину 9, при этом закрепленный на корпусе оружия 3 пружинный выбрасыватель (см. фиг. 5) удаляет из патронника стреляную гильзу.
Одновременно с этим газовый поршень 5 начинает движение назад, сжимает возвратную пружину 4, а жестко связанный с ним шток 2 взводит курок 1.
Положение подвижных частей оружия после прохождения пулей отверстия газоотводного канала показано на фиг. 2, где g - газообразные продукты сгорания пороха.
Далее из магазина поступает очередной патрон, который упирается в ограничитель подачи патронов 19 (см. фиг. 3 и 4). Сжатой возвратной пружиной 9 ствол перемещается назад, в исходное положение, при этом очередной патрон досылается в патронник ствола. Шток взведения курка возвращается в исходное положение сжатой пружиной 4.
Теперь оружие перезаряжено и готово к новому выстрелу.
Подвижный ствол (см. фиг. 3) является единой деталью и его основное назначение заключается в сообщении пуле необходимой скорости, направления и вращения. Кроме этого, он выполняет следующие функции:
- канал 8 в газовой трубке 13 отводит в газовую камеру пороховые газы;
- газовый поршень 7 осуществляет перемещения ствола вперед;
- при перезарядке ограничитель 19 фиксирует положение поступающего из магазина очередного патрона;
- проточенные в ограничителе площадки 20, 21 и 22 (см. фиг. 4) задают необходимое отклонение пружинного выбрасывателя (фиг. 5);
- паз 18 обеспечивает начальное зацепление пружинного выбрасывателя за кольцевую проточку в донышке гильзы патрона;
- при движении ствола назад, в исходное положение, срезы 17 облегчают отделение очередного патрона от находящихся в магазине остальных патронов;
- рукоятка 14 позволяет вручную осуществлять первичную зарядку или перезарядку оружия;
- рукоятка может быть передней частью предохранительной скобы спускового крючка.
Пружинный выбрасыватель (см. фиг. 5) является закаленной деталью и в свободном состоянии изогнут, как показано на фиг. 7. Выбрасыватель закреплен на корпусе оружия в районе нахождения ударника (см. фиг. 6) и скошенной передней частью свободно входит в прорезанный в стволе паз 18 (см. фиг. 3 и 4). В передней части выбрасывателя находится выступ 23, позволяющий осуществить зацепление за кольцевую проточку в донышке гильзы и извлечь гильзу из патронника. Кроме этого, в передней части находится цилиндрический выступ 24. При движении ствола выступ скользит по проточенным в ограничителе площадкам 20, 21 и 22 (см. фиг. 4) и меняет отклонение пружинного выбрасывателя. Находясь на площадке 20, выбрасыватель находится в центральном положении и сцеплен с гильзой. На площадке 21 выбрасыватель отклоняется вниз и выбрасывает гильзу за пределы оружия. На площадке 22 выбрасыватель отклоняется вверх и не препятствует поступлению из магазина очередного патрона.
Известно, что в оружии со свободным затвором не используют мощные пороховые заряды. Это обусловлено тем, что в процессе выстрела, под действием очень большого давления пороховых газов затвор успевает сместиться на расстояние, большее размера стреляной гильзы, еще до того, как пуля покинет ствол. В результате из патронника ствола происходит прорыв газов и энергия порохового заряда полностью не используется. В многочисленных конструкциях современного оружия этот недостаток устраняется применением различных, достаточно сложных способов: задержки затвора, сцепления затвора с подвижным стволом, сцепления затвора с корпусом оружия и т.д.
тр
газ
В осевом направлении на подвижный ствол оружия сила газового давления не действует и его увлекает вперед, в направлении выстрела, только сила трения (F) пули о канал ствола. Сила трения значительно меньше силы давления пороховых газов (F), действующих на пулю и, через дно гильзы, на корпус оружия.
пр
1
Если в первом приближении считать, что в процессе всего движения пули по каналу ствола перечисленные выше силы являются постоянными, и пренебречь силой действия на ствол возвратной пружины (F), то несложно показать, что при смещении пули на длину ствола (x) ствол при этом сместится вперед на величину:
1
2
, где m и m - массы пули и ствола соответственно.
2
Для мощных патронов с нитроглицериновым порохом, развивающих при выстреле давление в стволе до Р=3000 кГ/см (см. «Артиллерия и ракеты», Военное издательство МО СССР, Москва, 1968 г. стр. 150), можно приближенно оценить величину возможного смещения ствола после выстрела, задав следующие конкретные (достаточно близкие к реальным) параметры оружия:
1
-2
- масса пули m = 10 г = 10 [кг];
-3
- диаметр пули d = 9 мм = 9·10 [м];
2
- масса ствола m = 200 г = 0,2 [кг];
1
-1
- длина ствола x = 15 см = 1,5·10 [м];
газ
2
4
- сила давления пороховых газов F=P·πd/4≈2000 кГ ≈2·10 [Н];
тр
3
- сила трения пули о канал ствола F=100 кГ ≈10 [Н].
2
Используя предлагаемую выше формулу, на момент выхода пули из ствола получим величину смещения ствола х≈0,4 мм.
тр
пр
Следует отметить, что полученная оценка величины смещения завышена, т.к. заложенная в расчет величина силы трения пули о канал ствола F=100 кГ явно велика. Кроме этого, в расчете не учитывалась сила действия на ствол возвратной пружины (F), которая тоже должна несколько уменьшить смещение ствола.
Столь небольшая величина смещения позволяет сделать вывод, что при использовании мощных патронов предлагаемый способ перезарядки не требует применения в конструкции специальных мер для устранения прорыва газов в процессе выстрела.