ЗАПИРАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ (ВАРИАНТЫ)
LIGHT WEAPONS BREECH BLOCK (VERSIONS)

Изобретение относится к области стрелкового оружия, а именно к скользящим полусвободным затворам с поворотными рычагами.
Известно автоматическое огнестрельное оружие (см., например, описание к патенту Чехословакии на изобретение № 65274 с приоритетом от 14.12.1936 г.). В этом оружии полусвободный затвор разделен на две части, личинку и остов, на котором установлен одноплечий поворотный рычаг. К достоинствам системы запирания можно отнести большое передаточное число рычага, поскольку линия контакта между задним торцом личинки и рычагом располагается близко к точке контакта рычага с упором. К недостаткам можно отнести то, что в представленном виде запирающий механизм может быть использован только для оружия, автоматика которого основана на отдаче полусвободного затвора, а также то, что он не может быть оперативно адаптирован под боеприпасы разной мощности. Прямыми потомками описанного полусвободного затвора являются, например, технические решения по международным заявкам WO 9827396 с приоритетом от 18.12.1996 г., WO 2007137524 с приоритетом от 25.05.2006 г. и по патенту США № 8117957 с приоритетом от 24.07.2009 г. Конструкциям этих полусвободных затворов присущи те же достоинства и недостатки, что и их прародителю.
Известен запирающий механизм стрелкового оружия или артиллерийского орудия (см., например, описание к патенту РФ на изобретение № 2002195 с приоритетом от 18.09.1992 г. по классу F41A 3/36). Данный запирающий механизм содержит ствольную коробку с боевым упором, затворную раму, запирающий рычаг, возвратный механизм со штоком и затвор, выполненный в виде остова и личинки, причем личинка подвижно установлена в остове с возможностью качания в вертикальной продольной плоскости и непосредственного воздействия на затворную раму, а запирающий рычаг выполнен одноплечим и установлен в затворной раме с возможностью качания и взаимодействия с боевым упором ствольной коробки и с задней частью остова затвора. Одноплечий качающийся рычаг в данном запирающем механизме несет исключительно функцию запирающего элемента, что сужает его возможности и требует наличия дополнительного элемента (поворотной личинки) для перераспределения энергии между подвижными частями затвора.
Целью изобретения является создание простого и технологичного запирающего механизма с одноплечим поворотным рычагом, который бы позволил использовать его в оружии, использующем автоматику, функционирующую на основе принципа отдачи полусвободного затвора и/или на основе газоотводного принципа. Причем, в режиме полусвободного затвора, конструкция запирающего механизма с одноплечим поворотным рычагом позволяла бы оперативно адаптировать оружие к использованию боеприпасов нестандартной мощности и/или затрудненным условиям эксплуатации, тем самым, расширив его функциональные возможности.
Для этого в запирающем механизме стрелкового оружия, содержащем выполненный в ствольной коробке упор, затвор, затворную раму с установленным на ней поворотным одноплечим рычагом, имеющим возможность взаимодействия с боевым упором ствольной коробки, на затворе смонтирован тыльник, имеющий возможность установки в несколько фиксированных положений относительно затвора, а также имеющий возможность взаимодействия задней частью с одноплечим поворотным рычагом.
Быстрая перестановка тыльника относительно затвора позволяет изменять передаточное число рычага между затвором и затворной рамой, тем самым, давая возможность использовать в оружии, в полусвободном режиме функционирования, боеприпасы разного тактического назначения с разной мощностью заряда или позволяя автоматике оружия надежно функционировать в затрудненных условиях. Самое нижнее положение тыльника обеспечивает такое большое передаточное число рычага, что затвор не может отпереться без силового воздействия на затворную раму либо руки стрелка (в неавтоматическом режиме), либо штока, связанного с газовым поршнем (при газоотводном режиме работы автоматики).
Тыльник может перемещаться относительно затвора по выполненным между ними направляющим. Направляющие могут быть выполнены, например, прямоугольными или трапециевидными типа «ласточкин хвост».
Для обеспечения единообразия положения между затвором и затворной рамой, при разных положениях тыльника относительно затвора, величина угла α между направляющей поверхностью тыльника и поперечной вертикальной плоскостью равна величине угла β между передней поверхностью одноплечего рычага и поперечной вертикальной плоскостью. Таким образом, тыльник, при любой его установке относительно затвора, будет иметь возможность контакта с рычагом.
В качестве ограничителя перемещения тыльника относительно затвора, а также продольного перемещения затвора относительно затворной рамы, может быть использован поперечный штифт, конструкция которого аналогична конструкции штифта по патенту Чехословакии № 24025 с приоритетом от 22.06.1926 г.
Также, в качестве ограничителя перемещения тыльника относительно затвора, может быть использован поперечный подпружиненный штифт, конструкция которого аналогична конструкции защелки магазина пистолета ТТ (см., например, Наставление по стрелковому делу Револьвер обр. 1895 г. и Пистолет обр. 1933 г., Военное издательство министерства обороны СССР, 1975 г., стр. 65, рис. 58).
Возможно также такое выполнение запирающего механизма стрелкового оружия, содержащего выполненный в ствольной коробке упор, затвор, затворную раму с установленным на ней поворотным одноплечим рычагом, имеющим возможность взаимодействия с боевым упором ствольной коробки, когда на поворотном одноплечем рычаге смонтирован упорный выступ, имеющий возможность установки в несколько фиксированных положений относительно рычага, а также имеющий возможность взаимодействия с задней частью затвора. Упорный выступ может перемещаться относительно рычага по выполненным между ними направляющим.
Для обеспечения единообразия положения между затвором и затворной рамой при разных положениях упорного выступа относительно рычага, величина угла λ, между направляющей поверхностью рычага и поперечной вертикальной плоскостью, равна величине угла μ между задней поверхностью затвора и поперечной вертикальной плоскостью. Таким образом, упорный выступ, при любой его установке относительно рычага, будет иметь возможность контакта с затвором.
В качестве ограничителя перемещения упорного выступа относительно рычага, а также продольного перемещения затвора относительно затворной рамы, может быть использован поперечный штифт, конструкция которого аналогична конструкции штифта по патенту Чехословакии № 24025 с приоритетом от 22.06.1926 г.
Возможно также такое выполнение запирающего механизма стрелкового оружия, содержащего выполненный в ствольной коробке упор, затвор, затворную раму с установленным на ней поворотным одноплечим рычагом, имеющим возможность взаимодействия с боевым упором ствольной коробки, когда на затворе установлен поворотный упор, выполненный в виде одноплечего рычага, имеющего возможность установки в несколько фиксированных положений, и конец которого имеет возможность взаимодействия с дугообразной поверхностью поворотного одноплечего рычага, установленного на затворной раме.
1
На передней части одноплечего рычага, установленного на затворной раме, выполнен участок в плане, представляющий собой дугу окружности радиусом R. При запертом положении затвора центр этой окружности совпадает с точкой, лежащей на оси поворота поворотного упора, установленного на затворе.
В качестве ограничителя поворота поворотного упора относительно затвора и продольного перемещения затвора относительно затворной рамы может быть использован поперечный штифт, конструкция которого аналогична конструкции штифта по патенту Чехословакии № 24025 с приоритетом от 22.06.1926 г.
Также, в качестве ограничителя поворота поворотного упора относительно затвора, может быть использован поперечный подпружиненный штифт, конструкция которого аналогична конструкции защелки магазина пистолета ТТ (см., например, Наставление по стрелковому делу Револьвер обр. 1895 г. и Пистолет обр. 1933 г., Военное издательство министерства обороны СССР, 1975 г., стр. 65, рис. 58).
Для снижения влияния на надежность работы автоматики оружия условий трения гильзы в патроннике в нем могут быть выполнены разгрузочные канавки, конструкция которых аналогична конструкции, представленной, например, в описании к патенту Великобритании GB 191508943 с конвенционным приоритетом от 18.06.1914.
на фиг. 1 - затвор заперт (крайнее переднее положение, патрон в патроннике, тыльник в крайнем верхнем положении III (минимальное допустимое передаточное отношение рычага));
на фиг. 2 - откат затвора и затворной рамы;
на фиг. 3 - сечение затворной рамы по центральной продольной вертикальной плоскости (затвор заперт);
на фиг. 4 - сечение затворной рамы по центральной продольной вертикальной плоскости (откат затвора);
на фиг. 5 - затвор заперт (тыльник в промежуточном положении II (стандартное передаточное отношение рычага));
на фиг. 6 - откат затвора и затворной рамы;
на фиг. 7 - затвор заперт (тыльник в крайнем нижнем положении I (максимальное передаточное отношение рычага));
на фиг. 8 - откат затвора и затворной рамы;
на фиг. 9 - газоотводный узел (вентиль открыт);
на фиг. 10 - газоотводный узел (вентиль закрыт);
на фиг. 11 - сечение А-А на фиг. 3;
на фиг. 12 - сечение Б-Б на фиг. 3;
на фиг. 13 - одноплечий рычаг;
на фиг. 14 - сечение В-В на фиг. 13;
на фиг. 15 - вид Г на фиг. 13
на фиг. 16 - вид Д на фиг.13
на фиг. 17 - остов затвора;
на фиг. 18 - сечение задней части остова затвора;
на фиг. 19 - вид Е на фиг. 17;
на фиг. 20 - вид Ж на фиг. 17;
на фиг. 21 - вид З на фиг. 17;
на фиг. 22 - тыльник затвора;
на фиг. 23 - вид И на фиг. 22;
на фиг. 24 - вид К на фиг. 22;
на фиг. 25 - вид Л на фиг. 22;
на фиг. 26 - затворная рама;
на фиг. 27 - вид М на фиг. 26;
на фиг. 28 - вид Н на фиг. 26;
на фиг. 29 - вариант запирающего механизма с упорным выступом на одноплечем рычаге (упорный выступ в промежуточном положении, затвор заперт);
на фиг. 30 - задняя часть затвора и затворной рамы (упорный выступ в крайнем нижнем положении, затвор заперт);
на фиг. 31 - задняя часть затвора и затворной рамы (упорный выступ в крайнем верхнем положении, затвор заперт);
на фиг. 32 - вариант запирающего механизма с поворотным упором на затворе (поворотный упор в промежуточном положении, затвор заперт);
на фиг. 33 - задняя часть затвора и затворной рамы (поворотный упор в крайнем верхнем положении, затвор заперт);
на фиг. 34 - задняя часть затвора и затворной рамы (поворотный упор в крайнем нижнем положении, затвор заперт)
Механизм запирания стрелкового оружия (в варианте с тыльником на остове) содержит затвор 1, с зафиксированным на нем тыльником 2, затворную раму 3 с установленным на ней одноплечим рычагом 4, имеющим возможность взаимодействия с боевым упором 5 ствольной коробки бис задней частью тыльника 2.
Механизм запирания стрелкового оружия (в варианте с упорным выступом на рычаге) содержит затвор 1, затворную раму 3 с установленным на ней поворотным одноплечим рычагом 4, имеющим возможность взаимодействия с боевым упором 5 ствольной коробки 6, причем на поворотном одноплечем рычаге 4 смонтирован упорный выступ 7, имеющий возможность установки в несколько фиксированных положений относительно рычага 4, а также имеющий возможность взаимодействия с задней частью затвора 1 (см. фиг. 29 - фиг. 31).
Механизм запирания стрелкового оружия (в варианте с поворотным упором на затворе) содержит затвор 1, затворную раму 3 с установленным на ней поворотным одноплечим рычагом 4, имеющим возможность взаимодействия с боевым упором 5 ствольной коробки 6, причем на затворе 1 установлен поворотный упор 8, выполненный в виде одноплечего рычага, имеющего возможность установки в несколько фиксированных положений, и конец которого имеет возможность взаимодействия с дугообразной поверхностью поворотного одноплечего рычага 4, установленного на затворной раме 3 (см. фиг. 32 - фиг. 34).
Рассмотрим основные варианты работы оружия с механизмом запирания, на затворе 1 которого установлен тыльник 2. Для примера возьмем оружие, ведущее огонь с заднего шептала и оснащенное колодкой 9 с газовым вентилем 10, а также снабженное газовым поршнем 11, установленным на подпружиненном штоке 12.
Пример 1.
Рассмотрим работу предложенного механизма запирания в режиме, когда тыльник 2 находится в стандартном положении II (см. фиг. 5 и фиг. 6), а газовый вентиль 10 закрыт (см. фиг. 10). Таким образом, автоматика оружия будет работать на основе принципа отдачи полусвободного затвора.
1
При спуске затвора с боевого взвода, под действием возвратной пружины 13 затворная рама 3 совместно с затвором 1 начинают двигаться вперед. При этом одноплечий рычаг 4 упирается в заднюю часть тыльника 2, толкая затвор. Затвор 1 своим передним торцом извлекает из магазина (не показан) патрон и начинает досылать его в ствол 14. Не дойдя до торца патронника ствола 14, выступы 15 одноплечего рычага 4 выходят из направляющих 16 ствольной коробки 6, давая возможность одноплечему рычагу 4 повернуться относительно своей оси ОО и своим нижним концом вступить во взаимодействие с установленным в ствольной коробке 6 боевым упором 5, а затворной раме 3 сместиться относительно затвора 1. Конец одноплечего рычага 4 фактически вклинивается между тыльником 2 и боевым упором 5. Далее поворачивающийся одноплечий рычаг 4 выступом на своей передней поверхности воздействует на ударник 17 затвора 1. Затвор 1 с тыльником 2 и затворная рама 3 достигают крайнего переднего положения. Происходит выстрел (см. фиг. 5).
1
1
После выстрела дно гильзы начинает передавать усилие на затвор 1, который, в свою очередь, задней торцевой поверхностью тыльника 2 передает его на одноплечий рычаг 4. Одноплечий рычаг 4 стремится повернуться относительно оси контакта его нижнего конца с упором 5. При этом одноплечий рычаг 4 поворачивается относительно своей оси ОО и отбрасывает затворную раму 3. Одноплечий рычаг 4 своим нижним концом скользит по упору 5, продолжая поворачиваться относительно своей оси ОО. Выступы 15 одноплечего рычага 4 входят в направляющие 16 ствольной коробки 6. После окончания взаимодействия нижнего конца одноплечего рычага 4 с упором 5 откатывающаяся затворная рама 3 становится ведущим звеном автоматики и увлекает за собой затвор 1 с тыльником 2 (см. фиг. 6). Благодаря выполненным на затворной раме 3 и затворе 1 пазу и выступу разогнанная затворная рама 3 увлекает за собой затвор 1 с тыльником 2 (см. фиг. 3 и фиг. 4). Также, вместо паза и выступа, для ограничения возможности продольного перемещения затвора 1 с тыльником 2 относительно затворной рамы 3, на ней может быть установлен поперечный штифт, а на затворе - выполнена канавка (см. фиг. 5 и фиг. 6).
Далее, при откате затвора с затворной рамой, происходит сжатие возвратной пружины 13, выброс стреляной гильзы в экстракционное окно ствольной коробки, а также постановка затвора на боевой взвод при отпущенном спусковом крючке (не показано). При нажатом спусковом крючке цикл работы автоматики повторяется до израсходования патронов из магазина.
Пример 2.
Рассмотрим работу предложенного механизма запирания в режиме, когда тыльник 2 находится в крайнем нижнем положении I (см. фиг. 7 и фиг. 8), а газовый вентиль 10 открыт (см. фиг. 9). Таким образом, автоматика оружия будет работать на основе газоотводного принципа.
1
При спуске затвора с боевого взвода, под действием возвратной пружины 13 затворная рама 3 совместно с затвором 1 начинают двигаться вперед. При этом одноплечий рычаг 4 упирается в заднюю часть тыльника 2, толкая затвор. Затвор 1 своим передним торцом извлекает из магазина (не показан) патрон и начинает досылать его в ствол 14. Не дойдя до торца патронника ствола 14, выступы 15 одноплечего рычага 4 выходят из направляющих 16 ствольной коробки 6, давая возможность одноплечему рычагу 4 повернуться относительно своей оси ОО и своим нижним концом вступить во взаимодействие с установленным в ствольной коробке 6 боевым упором 5, а затворной раме 3 сместиться относительно затвора 1. Конец одноплечего рычага 4 фактически вклинивается между тыльником 2 и боевым упором 5. Далее, поворачивающийся одноплечий рычаг 4 выступом на своей передней поверхности воздействует на ударник 17 затвора 1. Затвор 1 с тыльником 2 и затворная рама 3 достигают крайнего переднего положения. Происходит выстрел (см. фиг. 7).
После выстрела дно гильзы начинает передавать усилие на затвор 1, который, в свою очередь, задней торцевой поверхностью тыльника 2 передает его на одноплечий рычаг 4, но, поскольку передаточное отношение рычага, при такой установке тыльника 2 на затворе 1, очень велико, отпирания затвора не произойдет.
После того как пуля минует газоотводное отверстие ствола 14, пороховые газы по каналу колодки 9 с газовым вентилем 10 поступят к поршню 11, установленному на подпружиненном штоке 12. Поршень 11 начнет смещаться назад, передавая усилие на шток 12, который своим концом передаст его затворной раме 3. Затворная рама 3 начнет отходить назад, выводя рычаг 4 из взаимодействия с упором 5 и увлекая за собой затвор 1 с тыльником 2 (см. фиг. 8).
Далее при откате затвора происходит сжатие возвратной пружины 13, выброс стреляной гильзы в экстракционное окно ствольной коробки, а также постановка затвора на боевой взвод при отпущенном спусковом крючке (не показано). При нажатом спусковом крючке цикл работы автоматики повторяется до израсходования патронов из магазина.
Пример 3.
Рассмотрим работу предложенного механизма запирания в режиме, когда тыльник 2 находится в стандартном положении II (см. фиг. 5 и фиг. 6), а газовый вентиль 10 открыт (см. фиг. 9). Таким образом, автоматика оружия будет работать в комбинированном режиме на основе принципов отдачи полусвободного затвора и газоотвода.
1
При спуске затвора с боевого взвода, под действием возвратной пружины 13 затворная рама 3 совместно с затвором 1 начинают двигаться вперед. При этом одноплечий рычаг 4 упирается в заднюю часть тыльника 2, толкая затвор. Затвор 1 своим передним торцом извлекает из магазина (не показан) патрон и начинает досылать его в ствол 14. Не дойдя до торца патронника ствола 14, выступы 15 одноплечего рычага 4 выходят из направляющих 16 ствольной коробки 6, давая возможность одноплечему рычагу 4 повернуться относительно своей оси ОО и своим нижним концом вступить во взаимодействие с установленным в ствольной коробке 6 боевым упором 5, а затворной раме 3 сместиться относительно затвора 1. Конец одноплечего рычага 4 фактически вклинивается между тыльником 2 и боевым упором 5. Далее поворачивающийся одноплечий рычаг 4 выступом на своей передней поверхности воздействует на ударник 17 затвора 1. Затвор 1 с тыльником 2 и затворная рама 3 достигают крайнего переднего положения. Происходит выстрел.
После выстрела дно гильзы начинает передавать усилие на затвор 1, который, в свою очередь, задней торцевой поверхностью тыльника 2 передает его на одноплечий рычаг 4. В случае затрудненных условий эксплуатации или недостаточной мощности боеприпаса усилия, предающегося на затворную раму 3 через рычаг 4, может быть не достаточно для отпирания затвора. При открытом газовом вентиле 10 конец штока 12 передаст затворной раме 3 недостающее усилие, необходимое для отпирания затвора 1. Затворная рама 3 начнет отходить назад, выводя рычаг 4 из взаимодействия с упором 5 и увлекая за собой затвор 1 с тыльником 2.
Далее, при откате затвора с затворной рамой, происходит сжатие возвратной пружины 13, выброс стреляной гильзы в экстракционное окно ствольной коробки, а также постановка затвора на боевой взвод при отпущенном спусковом крючке (не показано). При нажатом спусковом крючке цикл работы автоматики повторяется до израсходования патронов из магазина.
Пример 4.
Рассмотрим работу предложенного механизма запирания в режиме, когда тыльник 2 находится в крайнем нижнем положении I (см. фиг. 7 и фиг. 8), а газовый вентиль 10 закрыт (см. фиг. 9). Автоматика оружия работать не будет.
1
При спуске затвора с боевого взвода под действием возвратной пружины 13 затворная рама 3 совместно с затвором 1 начинают двигаться вперед. При этом одноплечий рычаг 4 упирается в заднюю часть тыльника 2, толкая затвор. Затвор 1 своим передним торцом извлекает из магазина (не показан) патрон и начинает досылать его в ствол 14. Не дойдя до торца патронника ствола 14, выступы 15 одноплечего рычага 4 выходят из направляющих 16 ствольной коробки 6, давая возможность одноплечему рычагу 4 повернуться относительно своей оси ОО и своим нижним концом вступить во взаимодействие с установленным в ствольной коробке 6 боевым упором 5, а затворной раме 3 сместиться относительно затвора 1. Конец одноплечего рычага 4 фактически вклинивается между тыльником 2 и боевым упором 5. Далее поворачивающийся одноплечий рычаг 4, выступом на своей передней поверхности воздействует на ударник 17 затвора 1. Затвор 1 с тыльником 2 и затворная рама 3 достигают крайнего переднего положения. Происходит выстрел.
После выстрела дно гильзы начинает передавать усилие на затвор 1, который, в свою очередь, задней торцевой поверхностью тыльника 2 передает его на одноплечий рычаг 4, но, поскольку передаточное отношение рычага, при такой установке тыльника 2 на затворе 1, очень велико, отпирания затвора не произойдет.
Для перезарядки оружия стрелку необходимо будет после каждого выстрела вручную отводить затворную раму 3 назад, сжимая возвратную пружину 13, выбрасывая стреляную гильзы в экстракционное окно ствольной коробки и ставя затвор на боевой взвод.
Установка тыльника 2 в крайнее верхнее положение III позволяет использовать в оружии, в режиме отдачи полусвободного затвора, боеприпасы с уменьшенным зарядом или может быть рекомендовано при затрудненных условиях эксплуатации, поскольку передаточное число рычага будет минимально допустимым.
Основные варианты работы автоматики оружия с описанным механизмом запирания и газоотводным узлом представлены в Таблице 1, а в оружии без газоотводного узла - в Таблице 2.
Необходимо отметить, что тыльник 2, упорный выступ 7 или поворотный упор 8 могут иметь более чем одно фиксированное положение между крайними верхним и нижним. Это позволит более точно подстраивать оружие к условиям эксплуатации в случае использования полусвободного режима работы автоматики.
Таким образом, предложенные варианты выполнения запирающего механизма просты конструктивно и, соответственно, технологичны в изготовлении. Они могут быть применены в оружии, использующем автоматику функционирующую на основе принципа отдачи полусвободного затвора и/или на основе газоотводного принципа. Причем, в режиме полусвободного затвора, конструкция запирающего механизма позволяет оперативно адаптировать оружие к использованию боеприпасов нестандартной мощности и/или затрудненным условиям эксплуатации, тем самым расширяя функциональные возможности оружия и повышая его надежность.
Таблица 1
Таблица 2