АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ /ВАРИАНТЫ/
AUTOMATIC WEAPON /VERSIONS/

Изобретение относится к стрелковому оружию - автоматам, пулеметам, пистолетам-пулеметам.
Известны автоматы с неподвижным стволом, см., например, патент №2441190, но в них некоторые детали механизма перезарядки начинают двигаться еще до выхода пули из ствола, что ухудшает кучность боя. Известны также автоматы с откатным стволом, например автомат «Абакан», но они сложнее, дороже, менее стойки к загрязнениям, а главное - увеличивают кучность только первого выстрела из всей очереди, а кучность всех остальных выстрелов зависит от мастерства стрелка.
Задача и технический результат изобретения - повышение кучности стрельбы без ухудшения остальных показателей оружия, а также уменьшение массы оружия.
ВАРИАНТ 1. Для этого привод механизма автоматики производится от действия пороховых газов за пределами ствола. Оружие имеет скользяще расположенный на стволе дульный тормоз, соединенный гибкой тягой/тягами через шкив/шкивы с затвором, см. фиг.1.
Упомянутой тягой/тягами может быть металлический тросик (лучше - из нержавеющей стали или титана) или металлическая лента (как лента рулетки). При этом кривизна шкива выбирается исходя из минимального радиуса изгиба тросика или ленты.
Дульный тормоз при этом может быть любой конструкции - от простейшей поставленной поперек пластины на штоках, до расположенной с зазором на стволе цилиндрической обоймы с прорезями.
Для того чтобы пороховые газы сильнее воздействовали на скользящий дульный тормоз, канал ствола имеет у дула плавное увеличение диаметра (на длине примерно 1,5-2 диаметра), обеспечивающее конусообразное расширение струи. Иначе большая часть пороховых газов вылетит в центральное отверстие в дульном тормозе, и энергии оставшихся газов не хватит для привода автоматики. Отверстие в дульном тормозе, разумеется, с запасом больше диаметра пули.
Механизм запирания ствола может быть любым, например хорошо себя зарекомендовавшим и отработанным на практике поворотным, как у автомата Калашникова. Но именно в сочетании с упомянутым тросиком хорошо компонуется механизм запирания с разведением в стороны одной или двух боевых личинок. Для этого, например, пружина затвора соединена с отклоняемыми боевыми личинками через шайбу с одним или двумя шарнирами, к которым крепятся тяги, соединенные с личинками, см. фиг.2. Причем если шарниров два, то тяги перекрещиваются, проходя одна через другую (для более четкого раскрытия личинок при ходе пружины вперед). Для уменьшения габаритов затворной части пружина затвора может быть телескопической.
Для еще лучшего повышения кучности стрельбы желательно применить раскручивающий дульный тормоз, компенсирующий крутящий момент оружия от вращения пули и имеющий прорези, направленные тангенциально (то есть в плоскости, не проходящей через ось ствола и не параллельно ей) относительно оси ствола, см. фиг.3. Такой дульный тормоз следует предотвратить от самозакручивания, для чего на стволе должны иметься поверхности, отличающиеся от круглой. Например, он может иметь две полукруглых лыски. Для предотвращения подкидывания ствола при стрельбе очередями прорези дульного тормоза могут быть направлены не строго осесимметрично, а с результирующим вектором верх, см. фиг.3.
ВАРИАНТ 2. Вместо скользящего дульного тормоза можно применить закрепленный на стволе напротив дула рычаг в виде пластины с овальным отверстием или вертикальной прорезью, причем рычаг соединен с кинематикой автоматики гибкой тягой, пропущенной через шкив, см. фиг.4. Такой рычаг является разновидностью подвижного дульного тормоза и одновременно может служить мушкой, а его кронштейн может служить упором для стрельбы с бруствера или с подоконника.
ВАРИАНТ 3. Вместо тяг, работающих на растяжение и приводящих в действие автоматику через шкив, можно применить тягу, работающую на сжатие (то есть толкатель). Для этого на конце ствола имеется стакан, соединенный с каналом ствола, а в стакане расположен поршень, соединенный толкателем/толкателями с механизмом автоматики, см. фиг.5. Чтобы толкатель не потерял прочностную устойчивость, он проходит через несколько расположенных на стволе втулок.
Стакан может быть коаксиален стволу, а может быть расположен параллельно. В последнем случае он напоминает классическую газоотводную автоматику, например как у автомата Калашникова, но свободен от ее недостатка - поршень в стакане начинает двигаться только после выхода пули из ствола. Правда, диаметр стакана и длина толкателя при этом получаются больше.
В задней или средней части стакана могут иметься прорези для выхода пороховых газов, хотя даже без них стакан будет выполнять роль дульного тормоза.
ВАРИАНТ 4. Можно преобразовать энергию отходящих пороховых газов не в продольное, а в крутильное движение. Для этого на конце ствола имеется стакан, имеющий одну или несколько радиальных перегородок, а в заднем торце стакана имеется подвижная крышка, также содержащая такое же количество радиальных перегородок, причем полости между перегородками стакана и крышки соединены с каналом ствола, а крышка соединена с кинематикой автоматики перезарядки работающим на кручение конструктивным элементом. Таким элементом может быть тонкостенная труба, с небольшим зазором расположенная на стволе. Она несколько теплоизолирует ствол, что уменьшит его коробление при условиях неравномерного охлаждения (боковой ветер, дождь, снег).
С таким крутильным механизмом хорошо сочетается поворотный принцип запирания затвора. Для этого крышка стакана соединена с силовым цилиндром, закрепленным на затворной части с возможностью ограниченного вращения, в цилиндре имеется спиральная прорезь, а затворной коробке имеется поперечная прорезь, переходящая в продольную, причем на затворе имеет поперечный штырь, проходящий через обе прорези (то есть затвор работает как обычный винтовочный затвор, совершая Г-образный ход, только автоматически), см. фиг.6, 7. Штырь должен быть достаточно большого сечения, так как нагрузка на него около 2,5 тонн. Или на затворе должны быть дополнительные поворотные запирающие поверхности, не связанные со штырем.
Для хода вперед (то есть для заряжания) необходима крутильная пружина, соединенная с силовым цилиндром.
В стенках стакана могут иметься прорези для выхода пороховых газов, хотя даже без них стакан будет выполнять роль дульного тормоза.
В вариантах 2, 3, 4 также желательно иметь небольшое расширение ствола около дула.
ВАРИАНТ 5. Однако, если в варианте 4 направление ограниченного вращения крышки с перегородками будет направлено в сторону, противоположную вращению пули, то данный стакан с перегородками и крышкой может быть расположен не на конце ствола, а значительно ближе к затворной части оружия или вплотную к ней. При этом даже может произойти частичная или полная взаимокомпенсация крутящих моментов от закрутки пули и от закрутки крышки стакана и силового цилиндра (зависит от места расположения стакана на стволе). В этом случае движение этих частей произойдет до выхода пули из ствола, но это не скажется отрицательно на кучности боя (если центр масс вращающихся частей будет на продольной оси ствола).
Этот вариант подходит для автомата, но не подходит для пулемета - ствол в районе стакана будет перегреваться, так как контактирует с горячими газами с двух сторон - снаружи и изнутри.
На фиг.1 упрощенно изображена кинематика автоматики по варианту 1. На конце ствола 1 имеется скользящий дульный тормоз 2, соединенный тросиком 3 через шкив 4 с затвором 5.
Работает автоматика так: при выстреле дульный тормоз 2 дергается вперед (влево на чертеже) и через тросик 3 дергает затвор 5 назад. После нужного смещения дульного тормоза вперед пороховые газы могут выйти из его полости через щели в его задней части (не показаны) или просто через центральное отверстие.
На фиг.2 показана автоматика перезарядки, где 1 - ствол, 5 - затвор, на котором шарнирно, но с зазором в шарнире, закреплены две личинки 6, шарнирно соединенные тягами 7 с шайбой 8, к которой прикреплен тросик 3, идущий через шкив к дульному тормозу. На затворе могут иметься ограничители хода личинок 9. Шайба 8 поджимается пружиной затвора 10.
Работает автоматика так: при выстреле тросик 3 тянет назад (вправо на чертеже) шайбу 8, сжимает пружину 10 и тягами 7 выводит личинки 6 из предназначенных для них углублений. Освободившийся затвор 5 отходит назад. Чтобы личинка 6 и тяга 7, представляющие собой пару рычагов, не приняли слишком выпрямленное положение, близкое к самоторможению, ход личинок ограничивается ограничителями 9, ход затвора вперед и его запирание производятся под действием пружины 10 в обратной последовательности.
На фиг.3 показан раскручивающий дульный тормоз, вид спереди. Стрелками показано направление выхода из него пороховых газов. Реакция газов дает крутящий момент, обратный по направлению и равный по величине крутящему моменту от закрутки пули. А также некоторую силу, направленную вниз для предотвращения «подбрасывания» оружия. Ну и, разумеется, торможение газов дает силу, направленную на уменьшение отдачи.
На фиг.4 схематично показан вариант 2, где вместо скользящего дульного тормоза применена шарнирно закрепленная пластина 11 с овальным отверстием напротив дула.
Работает этот вариант так: при выстреле выходящие газы отклоняют пластину 11, и она тянет тросик 3, пропущенный через шкив 4.
На фиг.5 показан вариант 3: на конце ствола 1 имеется стакан 12, соединенный с каналом ствола у самого дула. В стакане имеется поршень 13, соединенный толкателем 14 с автоматикой перезарядки. Чтобы толкатель не изогнулся, он пропущен через несколько втулок 15.
Работает третий вариант так: при выстреле газы выходят в полость стакана 12 и толкают поршень 13 вместе с тягой 14 назад, производя перезарядку.
На фиг.6, 7 показаны варианты 4 и 5 (они отличаются лишь местом расположения стакана на стволе). На стволе 1 имеется стакан 12 с неподвижными радиальными перегородками 16. Задний торец стакана закрыт подвижной крышкой 17 с подвижными радиальными перегородками 18. Крышка соединена с цилиндром 19 (небольшая спиральная часть цилиндрической поверхности), имеющим спиральную прорезь 20. А на затворной коробке имеется Г-образная прорезь 21, причем через обе прорези проходит штырь 22, соединенный с затвором.
На стакане могут быть отверстие для выхода воздуха 23 и отверстие для выхода пороховых газов 24.
Работают 4-й и 5-й варианты так: при выходе пули из ствола 1 пороховые газы поступают в полость стакана 12 и вращают подвижные перегородки 18. Вращение передается силовому цилиндру 19, который при ограниченном вращении (вниз на чертеже) своей спиральной прорезью 20 сначала выводит штырь 22 из поперечной части Г-образной прорези 21, а затем сдвигает штырь по продольной части прорези 20 назад.
Затвор отпирается. Запирается затвор в обратной последовательности под действием крутильной пружины (не показана).
Чтобы воздух, сжимаемый по другую сторону подвижной перегородки, не мешал работе кинематики, он может выпускаться через отверстия 23, а после полного хода подвижной перегородки пороховые газы могут выпускаться через отверстие 24. Оба отверстия могут быть соединены в одно.