Прибор бесшумной и беспламенной стрельбы оружия с малым демаскирующим действием с энергопоглащающим включением

Полезная модель относится к оборонной технике и направлена на совершенствование приборов бесшумной стрельбы (ПБС) для оружия с малым демаскирующим действием (ОМДД), а именно подавления звука и пламени при выстреле.
Минимальные величины интенсивности звуко- (громкость) и пламяобразования (пламенность) выстрела являются тактическими характеристиками оружия с малым демаскирующим действием (ОМДД), определяющие возможность успешного выполнения поставленной огневой задачи. На практике это означает выполнение условия скрытности факта выстрела и места расположения стрелявшего (снайпера).
Из новейших отечественных разработок в области ОМДД следует отметить ПБС к винтовке снайперской специальной (ВСС) «Винторез». В этом оружии ПБС соединен со стволом, обычного типа, с завихрителями потока газов. Пороховые газы попадают в полость ПБС через ряд веерообразных отверстий в стенке ствола. В расширительной камере происходит сброс давления, затем газы разделяются на противопотоки и окончательно охлаждаются. Данный образец ОМДД имеет дозвуковую начальную скорость полета пули (290 м/с), что имеет существенное значение для снижения уровня звука при выстреле.
Известны конструкции подобных ПБС к ОМДД, таких как «Прибор бесшумной стрельбы реактивно-активного типа» по патенту на полезную модель №116212, опубл. 20.05.2012 г., F41А 21/30 [1], «Глушитель для стрелкового оружия» по патенту на полезную модель №65635, опубл. 10.08.2007 г., F41А 21/30 [2], и «Глушитель к стрелковому оружию с малым демаскирующим действием» по патенту на полезную модель №66802, опубл. 27.09.2007 г., F 41А21/30 [3] предназначенные для уменьшения тактического параметра ОМДД - громкости выстрела.
За прототип изобретения был взят «Прибор бесшумной стрельбы реактивно-активного типа» запатентованный патентом на полезную модель №116212, опубл. 20.05.2012 г. Во всех перечисленных конструкциях ПБС и в выбранном прототипе, в том числе имеется основной недостаток. Основной акцент в данных полезных моделях уделялся снижению величины интенсивности звука. Интенсивность же снижения пламяобразования оставалась недостаточной и являлась приоритетным направлением дальнейших исследований в данной области. Наряду с этим при стрельбе из стрелкового оружия оснащенным таким ПБС (прототипом) происходит эрозионное вымывание базальтового волокна струей выстрела, снижающего его ресурс и приводящему к ограниченному числу выстрелов.
Цель полезной модели заключается в снижении величины пламяобразования (пламенность) выстрела из ОМДД при сохранении прежних характеристик интенсивности звука (громкость) при выстреле из ОМДД.
Указанная цель достигается, за счет установки на перфорированную область ствола винтовки кольцеобразной полости - обечайки, изготовленной из стальной сетки с шагом ячьи 1×1 мм, и заполненной жаростойким базальтовым волокном. Базальтовое волокно закреплено в цилиндре из стальной сетки, который поджат с двух сторон фиксирующими втулками, исключающих его осевое перемещение. Принцип фиксации и установки подобен установке сепаратора в корпус ПБС. Такой же принцип установки сепаратора реализован в ВСС «Винторез» [4]. Геометрические характеристики ствола винтовки, заявленного ПБС и прототипа остаются одинаковыми. Данное техническое решение обеспечит сохранение параметров звука (громкости), и уменьшит пламенность (температуру пороховых газов) при выстреле из ОМДД.
А именно, при взаимодействии пороховых газов с жаростойким базальтовым волокном происходит химическая реакция эндотермического типа, т.е. с поглощением тепла. В волокне происходит процесс сублимации, и оно, из твердого состояния минуя жидкую фазу, переходит в газообразное состояние и вместе с пороховыми газами через кожух ПБС выходит в окружающую среду. В результате отбора тепла, происходит снижение температуры и давления пороховых газов, поступающих в сепаратор ПБС.
Применение обечайки с жаростойким базальтовым волокном в виде отдельного съемного блока позволяет использовать ПБС в отдельных случаях (контртеррористическая операция в населенном пункте) и штатном режиме стрельбы.
Конструктивная схема прототипа «Прибора бесшумной стрельбы реактивно-активного типа» представлена на фиг. 1. Он состоит из базальтового волокна 1, корпуса обечайки 2, внешнего кожуха ПБС 3.
Конструктивная схема прибора бесшумной и беспламенной стрельбы ОМДД с энергопоглащающим материалом представлена на фиг. 2. На перфорированную область ствола винтовки 4 устанавливается кольцеобразная полость - обечайка 5, изготовленной из стальной сетки с шагом ячьи 1x1 мм, и заполненной жаростойким базальтовым волокном 6. При взаимодействии пороховых газов с жаростойким базальтовым волокном происходит химическая реакция эндотермического типа, т.е. с поглощением тепла. В волокне происходит процесс сублимации, и оно, из твердого состояния минуя жидкую фазу, переходит в газообразное состояние и вместе с пороховыми газами через наружный кожух 7 ПБС выходит в окружающую среду. В результате отбора тепла, происходит снижение температуры и давления пороховых газов, поступающих в сепаратор 8 ПБС. Корпус обечайки 5 поджат с двух сторон фиксирующими втулками 9, 10.
На фиг. 3 представлена обечайка, в виде съемного блока из стальной сетки, заполненная базальтовым волокном. Базальтовое волокно 11 закреплено в корпусе обечайки 12, который поджат с двух сторон фиксирующими втулками 13, 14, исключающих его осевое перемещение. Принцип фиксации и установки подобен установке сепаратора в корпус ПБС.
На фиг. 4 показана зависимость интенсивности звукообразования от заполнения ПБС жаростойким базальтовым волокном при различных значениях вязкости пороховых газов. Наименьшая интенсивность звука наблюдалась при небольшом зазоре (порядка 2-3мм) между базальтовым волокном и стволом с отверстиями. Совпадение теоретических результатов с экспериментальными результатами наблюдается при вязкости пороховых газов .
6
6
Отметим, что такая вязкость для воздуха реализуется при температурах порядка 1800 - 2000°С и давлении 15⋅10 - 20⋅10 Па.
Результаты численных исследований показали, что интенсивность звука (громкость) от ПБС к ОМДД с энергопоглащающим материалом сохраняет прежние характеристики как и у его прототипа. В предлагаемой конструкции ПБС к ОМДД с энергопоглащающим материалом пороховые газы при расширении в дополнительных камерах охлаждаются до температуры, равной 800 К, что является ниже температуры свечения продуктов сгорания и, следовательно, исключается возможность возникновения пламени при выстреле из ОМДД.
Данное техническое решение обеспечило сохранение параметров звука (громкости), и уменьшило пламенность (температуру пороховых газов) при выстреле из ОМДД на выше приведенную величину.
Источники информации
1. Курков С.Н., Голованов О.А., Курков Д.С., Устинов Е.М., Кубекин Д.Н.. Прибор бесшумной и беспламенной стрельбы реактивно-активного типа. - ФИПС. Патент на полезную модель №116212 (прототип).
2. Курков С.Н., Грачев И.И., Голованов О. А.,, Грачев А.И, Устинов Е.М.. Глушитель для стрелкового оружия. - ФИПС. Патент на полезную модель №65635.
3. Курков С.Н., Грачев И.И., Голованов О. А., Грачев А.И, Устинов Е.М.. Глушитель к стрелковому оружию с малым демаскирующим действием. - ФИПС. Патент на полезную модель №66802.
4. Руководство службы к винтовке снайперской специальной ВСС "Винторез", АО «ЦНИИточмаш».
5. Иванушкин В.В., Курков С.Н. Концептуальные основы создания приборов бесшумной стрельбы для оружия с малым демаскирующим действием. Сб. трудов 20 ВНПК РАРАН «Актуальные вопросы защиты и безопасности», Том 1. Вооружение и военная техника. - Спб. НПО «СМ», 2017, С. 79.