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, патент США №2270683 с приоритетом от 14.12.1936 г. по классу F41A 3/56). В данном оружии используется запирающий механизм, содержащий затвор, затворную раму с установленным на ней поворотным одноплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. При работе данного запирающего механизма поверхности одноплечего рычага линейно контактируют с упором и затвором, что при высоких рабочих давлениях вызывает их интенсивный износ.
Известен запирающий механизм автоматического огнестрельного оружие (см., например, патент США №2348790 с приоритетом от 12.12.1938 г. по классу F41A 3/56). Данный запирающий механизм содержит затворную раму, затвор с установленным на нем поворотным двуплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. При работе данного запирающего механизма поверхности двуплечего рычага линейно контактируют с упором и затворной рамой, что при высоких рабочих давлениях вызывает их интенсивный износ.
Известен запирающий механизм автоматического огнестрельного оружие (см., например, патент Франции №949973 с приоритетом от 25.06.1947 г. по классу F41A 3/56). Данный запирающий механизм содержит затворную раму, затвор с установленным на нем поворотным двуплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. Ось рычага представляет собой цилиндр с вырезанным сектором. Образованная в результате прямоугольная поверхность служит для взаимодействия с упором. Таким образом, ось двуплечего рычага является одновременно его рабочим концом, взаимодействующим с упором. При работе данного запирающего механизма поверхности двуплечего рычага также линейно контактируют с упором и затворной рамой, что при высоких рабочих давлениях вызывает их интенсивный износ.
Известно малокалиберное огнестрельное оружие со вспомогательным запирающим механизмом (см., например, патент Франции №2568994 с приоритетом от 09.08.1984 г. по классу F41A 3/56). В данном оружии используется запирающий механизм, содержащий затворную раму, затвор с установленным на нем поворотным двуплечим рычагом и размещенный в ствольной коробке упор. На поверхности оси рычага выполнена дополнительная поверхность, которая при повороте рычага взаимодействует с поверхностью дополнительного выступа упора. Таким образом, увеличивается площадь контакта запирающего конца двуплечего рычага с упором и снижается удельное давление, но только в краткий момент выстрела. Как только дно гильзы под воздействием пороховых газов начинает воздействовать на затвор, двуплечий рычаг начинает поворачиваться вокруг своей оси и контакт между упором и запирающим концом рычага переходит в линейный. Происходит скольжение поверхности запирающего конца рычага по упору, что вызывает их интенсивный износ.
Целью изобретения является создание запирающего механизма стрелкового оружия содержащего затворную раму, затвор с установленным на нем двуплечим поворотный рычагом, а также упор простой формы, в котором бы было максимально снижено удельное давление на запирающие элементы, а также было бы возможно уйти от линейного взаимодействия скольжения в контактной паре запирающий конец рычага - упор.
Для этого в запирающем механизме стрелкового оружия, содержащем затворную раму, затвор с установленным на нем двуплечим поворотным рычагом и упор, рабочая поверхность запирающего конца двуплечего рычага, взаимодействующая с цилиндрическим упором, выполнена в теле цилиндрической оси двуплечего рычага и представляет собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, радиус которой равен радиусу цилиндрического упора. Ось вращения двуплечего рычага, являющаяся продольной осью его цилиндрической оси, при взаимодействии с цилиндрическим упором располагается на поверхности их контакта или смещена в тело цилиндрического упора так, что расстояние между осью вращения рычага и продольной осью цилиндрического упора составляет величину, не превышающую значения радиуса цилиндрического упора. Ось двуплечего рычага имеет возможность перемещения параллельно своей продольной оси в пазу затвора и может быть подпружинена через качающийся прижимной рычаг.
Возможно также такое выполнение запирающего механизма стрелкового оружия, содержащего затворную раму, затвор с установленным на нем двуплечим поворотным рычагом и упор, когда рабочая поверхность запирающего конца двуплечего рычага, взаимодействующая с цилиндрическим упором, выполнена в теле цилиндрической оси двуплечего рычага и представляет собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, радиус которой равен радиусу цилиндрического упора. Ось вращения двуплечего рычага, являющаяся продольной осью его цилиндрической оси, при взаимодействии с цилиндрическим упором располагается на поверхности их контакта или смещена в тело цилиндрического упора так, что расстояние между осью вращения рычага и продольной осью цилиндрического упора составляет величину, не превышающую значения радиуса цилиндрического упора. Цилиндрический упор имеет возможность перемещения параллельно своей продольной оси и может быть установлен на качающейся подпружиненной рамке. Для исключения поворота рамки на угол превышающий рабочий, она может быть снабжена ограничителем поворота.
Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями запирающего конца рычага и упора цилиндрический упор может быть выполнен в виде установленного на оси ролика.
Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями двуплечего рычага и затворной рамы на конце рычага на оси может быть установлен ролик.
Необходимо отметить, что возможны варианты выполнения механизма запирания, когда она подобна системе с одноплечим поворотным рычагом, установленным на затворной раме (см., например, патент США №2270683 с приоритетом от 14.12.1936 г. по классу F41A 3/56), или системе с двуплечим поворотным рычагом, установленным на затворе (см., например, патент США №3938422 с приоритетом от 01.06.1973 г. по классу F41D 5/02), но отличающаяся от них тем, что упор выполнен цилиндрическим, а рабочая поверхность запирающего конца рычага, взаимодействующая с цилиндрическим упором, выполнена дугообразной в плане и представляет собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, радиус которой равен радиусу цилиндрического упора. При этом возможны варианты как с подвижным цилиндрическим упором, так и с подвижной осью поворотного рычага. Однако, как показала эскизная проработка этих вариантов, они не являются оптимальными, поскольку для их реализации потребуется существенное увеличение габаритов элементов затворной группы.
На фиг. 1 - подвижная система на боевом взводе (система запирания с качающейся подпружиненной рамкой);
на фиг. 2-3 - этапы наката подвижной системы;
на фиг. 4 - подвижная система в крайнем переднем положении, выстрел;
на фиг. 5-8 - этапы отката подвижной системы;
на фиг. 9 - сечение А-А на фиг. 1;
на фиг. 10 - сечение Б-Б на фиг. 1;
на фиг. 11 - сечение В-В на фиг. 3;
на фиг. 12 - вид Г на фиг. 2;
на фиг. 13 - вид Д на фиг. 3;
на фиг. 14 - вид Е на фиг. 4;
на фиг. 15 - общий вид поворотного рычага с установленными на нем толкающими и направляющими роликами;
на фиг. 16 - вид Ж на фиг. 15;
на фиг. 17 - вид З на фиг. 15;
на фиг. 18 - общий вид затвора;
на фиг. 19 - вид И на фиг. 18;
на фиг. 20 - вид К на фиг. 18;
на фиг. 21 - общий вид затворной рамы;
на фиг. 22 - вид Л на фиг. 21;
на фиг. 23 - вид М на фиг. 21;
на фиг. 24 - общий вид рамки;
на фиг. 25 - вид Н на фиг. 24;
на фиг. 26 - сечение П-П на фиг. 24;
на фиг. 27 - сечение Р-Р на фиг. 24;
на фиг. 28 - вид С на фиг. 24;
на фиг. 29 - сечение Т-Т на фиг. 28;
на фиг. 30 - подвижная система на боевом взводе (система запирания с подвижной осью двуплечего рычага);
на фиг. 31-32 - этапы наката подвижной системы;
на фиг. 33 - подвижная система в крайнем переднем положении, выстрел;
на фиг. 34-36 - этапы отката подвижной системы;
на фиг. 37 - сечение У-У на фиг. 30;
на фиг. 38 - сечение Ф-Ф на фиг. 30;
на фиг. 39 - сечение Ц-Ц на фиг. 32;
на фиг. 40 - вид X на фиг. 31 (местное сечение по затвору);
на фиг. 41 - вид Ч на фиг. 32;
на фиг. 42 - вид Ш на фиг. 33;
на фиг. 43 - общий вид поворотного рычага с установленными на нем толкающими и направляющими роликами;
на фиг. 44 - вид Щ на фиг. 43;
на фиг. 45 - вид Э на фиг. 43;
на фиг. 46 - общий вид затвора с установленным на нем прижимным рычагом;
на фиг. 47 - вид Ю на фиг. 46;
на фиг. 48 - вид Я на фиг. 46;
на фиг. 49 - вид F на фиг. 46;
на фиг. 50 - сечение G-G на фиг. 49;
на фиг. 51 - общий вид прижимного рычага;
на фиг. 52 - вид J на фиг. 51;
на фиг. 53 - вид Z на фиг. 51
1
2
1
1
Запирающий механизм стрелкового оружия содержит затворную раму 1, затвор 2 с установленным на нем двуплечим поворотным рычагом 3 и цилиндрический упор 4. Рабочая поверхность запирающего конца двуплечего рычага 3, взаимодействующая с упором 4, выполнена в теле цилиндрической оси 5 двуплечего рычага 3 и представляет собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, причем ее радиус R равен радиусу R цилиндрического упора 4. Ось вращения OO рычага 3, являющаяся продольной осью его цилиндрической оси 5, располагается на вогнутой цилиндрической поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 или на участке запирания находится вне тела его цилиндрической оси 5. Для работы запирающего механизма необходимо, чтобы один из двух элементов, ось 5 двуплечего рычага 3 или упор 4, имели возможность перемещения параллельно своей продольной оси. В случае подвижного упора 4, имеющего возможность перемещения параллельно своей продольной оси, он может быть установлен на качающейся подпружиненной рамке 6. А в случае подвижной в пазу затвора 2 оси 5 двуплечего рычага 3, имеющей возможность перемещения параллельно своей продольной оси, она может быть подпружинена через качающийся прижимной рычаг 7. Благодаря расположению оси вращения OO рычага 3 на вогнутой цилиндрической поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 (см. фиг. 16) или на участке запирания вне тела его оси 5 (см. фиг. 44) так, что расстояние между осью вращения рычага и продольной осью цилиндрического упора составляет величину, не превышающую значения радиуса цилиндрического упора, между концом рычага и упором отсутствуют силы, стремящиеся отжать подвижный элемент, ось рычага или упор и нарушить их контакт по площади, переведя его в линейный.
Для исключения при работе механизма запирания скольжения между контактирующими поверхностями запирающего конца рычага 3 и цилиндрического упора 4 упор выполнен в виде установленного на оси ролика.
На конце двуплечего рычага 3, взаимодействующего с затворной рамой 1, для улучшения условий контакта и перехода от трения скольжения к трению качения установлен толкающий ролик 8.
Для совместного движения затвора 2 и затворной рамы 1 при накате, до встречи запирающего конца рычага 3 с упором 4, в ствольной коробке оружия может быть выполнен П-образный в поперечном сечении направляющий желоб 9, по которому движется установленный на рычаге 3 направляющий ролик 10. Ролик 10 может быть установлен соосно толкающему ролику 8.
Совместное движения затвора 2 и затворной рамы 1 при откате будет осуществляться, например, за счет взаимодействия поверхностей затворной рамы 1 с толкающим роликом 8.
Работа запирающего механизма осуществляется следующим образом.
Для примера рассмотрим оружие, ведущее огонь с заднего шептала, с неподвижно установленным в затворе ударником и с подвижным цилиндрическим упором 4 установленным на качающейся подпружиненной рамке 6.
1
1
2
2
3
1
1
2
2
3
Стрелок вставляет в приемное окно ствольной коробки горловину магазина с патронами, затем за рукоятку, связанную с затворной рамой 1, отводит подвижную систему назад до упора и отпускает. Зуб шептала 11 входит в паз затворной рамы 1 и подвижная система встает на боевой взвод (см. фиг. 1). При нажатии на спусковой крючок 12 его плечо выводит зуб шептала 11 из паза затворной рамы 1 и подвижная система под воздействием предварительно сжатой возвратной пружины 13 начинает движение вперед к патроннику ствола 14 (см. фиг. 2). При своем движении нижний край затвора 2 извлекает из магазина патрон и направляет его по сухарю 15 в патронник ствола 14. При встрече рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 с цилиндрическим упором 4 и выходе направляющего ролика 10 из желоба 9 рычаг 3 получает возможность поворота вокруг оси OO под действием накатывающейся массы затворной рамы 1, поворачивающей плечо рычага 3 через ролик 8. При накате подвижной системы происходит поворот качающейся подпружиненной рамки 6 и перемещение выполненного в виде ролика цилиндрического упора 4, при этом благодаря возможности вращения цилиндрического упора 4 не происходит скольжения рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 4, а контакт между ними благодаря равенству радиусов R и R осуществляется по площади. В контактной паре запирающий конец рычага - упор при работе происходит неподвижное сопряжение их рабочих поверхностей. То есть на этапе контакта рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 и цилиндрического упора 4, выполненного в виде ролика, их рабочие поверхности не перемещаются относительно друг друга, а только поворачиваются вокруг оси OO цилиндрического упора 4. При достижении подвижной системой крайнего переднего положения ударник затвора бьет по капсюлю патрона. Происходит выстрел. Пуля начинает движение по стволу, а дно гильзы начинает передавать усилие на чашечку затвора 2. Стремясь откатиться в направлении, противоположном движению пули по стволу, затвор начинает поворачивать вокруг оси OO рычаг 3. При этом плечо рычага 3 через ролик 8 стремится отвести назад затворную раму 1. Благодаря разности плеч рычага 3 откат затвора 2 тормозится за счет разгона затворной рамы 1. При откате благодаря возможности вращения цилиндрического упора 4, выполненного в виде ролика, не происходит скольжения рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 4, а контакт между ними благодаря равенству радиусов R и R осуществляется по площади, что существенно снижает удельное давление на запирающие элементы и позволяет в контактной паре запирающий конец рычага - упор добиться неподвижного контакта их рабочих поверхностей при работе. То есть на этапе контакта рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 и цилиндрического упора 4, их рабочие поверхности не перемещаются относительно друг друга, а только поворачиваются вокруг оси ОО цилиндрического упора 4. Направляющий ролик 10 входит в желоб 9. При дальнейшем движении назад рабочая поверхность запирающего конца двуплечего рычага 3 выходит из контакта с поверхностью цилиндрического упора 4 и подвижная система начинает откатываться как одно целое благодаря разогнанной затворной раме 1. При движении назад также происходит выброс в экстракционное окно стреляной гильзы, а при отпущенном спусковом крючке 12 осуществляется постановка системы на боевой взвод. При нажатом спусковом крючке 12 цикл работы автоматики повторяется до израсходования патронов находящихся в магазине.
Рассмотрим работу оружия, ведущего огонь с заднего шептала, с неподвижно установленным в затворе ударником и с подвижной в пазу затвора 2 осью 5 двуплечего рычага 3.
1
1
2
2
3
1
1
2
2
3
Стрелок вставляет в приемное окно ствольной коробки горловину магазина с патронами, затем за рукоятку, связанную с затворной рамой 1, отводит подвижную систему назад до упора и отпускает. Зуб шептала 11 входит в паз затворной рамы 1 и подвижная система встает на боевой взвод (см. фиг. 30). При нажатии на спусковой крючок 12 его плечо выводит зуб шептала 11 из паза затворной рамы 1 и подвижная система под воздействием предварительно сжатой возвратной пружины 13 начинает движение вперед к патроннику ствола 14 (см фиг. 31). При своем движении нижний край затвора 2 извлекает из магазина патрон и направляет его по сухарю 15 в патронник ствола 14. При встрече рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 с цилиндрическим упором 4 и выходе направляющего ролика 10 из желоба 9 под действием накатывающейся массы затворной рамы 1, поворачивающей плечо рычага 3 через ролик 8, рычаг 3 стремится повернуться вокруг оси OO, а ось 5 стремится переместиться в пазу затвора 2, преодолевая сопротивление подпружиненного прижимного рычага 7. При этом благодаря возможности вращения цилиндрического упора 4, выполненного в виде ролика, не происходит скольжения рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 4, а контакт между ними благодаря равенству радиусов R и R осуществляется по площади. В контактной паре запирающий конец рычага - упор при работе происходит неподвижное сопряжение их рабочих поверхностей. То есть на этапе контакта рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 и цилиндрического упора 4, выполненного в виде ролика, их рабочие поверхности не перемещаются относительно друг друга, а только поворачиваются вокруг оси ОО цилиндрического упора 4. При достижении подвижной системой крайнего переднего положения ударник затвора бьет по капсюлю патрона. Происходит выстрел. Пуля начинает движение по стволу, а дно гильзы начинает передавать усилие на чашечку затвора 2. Стремясь откатиться в направлении, противоположном движению пули по стволу, затвор стремится повернуть вокруг оси OO рычаг 3, при этом ось рычага 5 начинает перемещаться в пазу затвора 2, а плечо рычага 3 через ролик 8 стремится отвести назад затворную раму 1. Благодаря разности плеч рычага 3 откат затвора 2 тормозится за счет разгона затворной рамы 1. При откате благодаря возможности вращения цилиндрического упора 4, выполненного в виде ролика, не происходит скольжения рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности цилиндрического упора 4, а контакт между ними благодаря равенству радиусов R и R осуществляется по площади, что существенно снижает удельное давление на запирающие элементы и позволяет в контактной паре запирающий конец рычага - упор добиться неподвижного контакта их рабочих поверхностей при работе. То есть на этапе контакта рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 и цилиндрического упора 4 их рабочие поверхности не перемещаются относительно друг друга, а только поворачиваются вокруг оси OO цилиндрического упора 4. Направляющий ролик 10 входит в желоб 9. При дальнейшем движении назад рабочая поверхность запирающего конца двуплечего рычага 3 выходит из контакта с поверхностью цилиндрического упора 4 и подвижная система начинает откатываться как одно целое благодаря разогнанной затворной раме 1. При движении назад также происходит выброс в экстракционное окно стреляной гильзы, а при отпущенном спусковом крючке 12 осуществляется постановка системы на боевой взвод. При нажатом спусковом крючке 12 цикл работы автоматики повторяется до израсходования патронов, находящихся в магазине.
1
2
Таким образом, предложенное конструктивное выполнение системы запирания, в которой благодаря возможности вращения упора 4, выполненного в виде ролика, не происходит скольжения рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3, представляющей собой участок вогнутой цилиндрической поверхности, по поверхности ролика 4, а контакт между ними благодаря равенству радиусов R и R осуществляется по площади, позволяет существенно снизить удельное давление на запирающие элементы и добиться в контактной паре запирающий конец рычага - упор неподвижного сопряжения их рабочих поверхностей при работе. То есть на этапе контакта рабочей поверхности запирающего конца двуплечего рычага 3 и цилиндрического упора 4 их рабочие поверхности не перемещаются относительно друг друга, а только поворачиваются относительно оси цилиндрического упора 4.