АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ- 3 /ВАРИАНТЫ/
AUTOMATIC WEAPON-3 /VERSIONS/

Изобретение относится к стрелковому оружию - автоматам, пулеметам, пистолетам-пулеметам.
Известен автомат, см. пат. №2399004, в котором магазин самоотделяется после его опустевания, а затвор встает на затворную задержку. Но если патроны кончатся в напряженный момент боя, то на установку нового магазина может не хватить времени. Задача и технический результат изобретения - установка в оружие двух магазинов, автоматическое отсоединение опустевшего магазина и автоматическая установка на его место второго магазина.
ВАРИАНТ 1. Для этого два магазина - расходный и запасной  устанавливаются в оружие поперечно-рядом в одно гнездо, запасной поджимается в направлении расходного, расходный с другой стороны фиксируется подвижными фиксаторами, а в оружии имеется клин/клинья или траверса/траверсы, имеющие возможность взаимодействовать с подавателем расходного магазина и имеющие возможность кинематически воздействовать на упомянутые фиксаторы, см. фиг.1: слева показана траверса, справа - клин.
Для правшей удобно расположить запасной магазин слева от расходного, а фиксаторы, соответственно, окажутся справа - туда и будет выбрасываться опустевший магазин (здесь и далее все направления даны относительно условно рабочего положения оружия - приклад и магазин вертикально, магазин снизу, дуло вперед, ось ствола является продольным направлением), см. фиг.7 - вид сзади в сечении.
Чтобы после удаления опустевшего магазина запасной магазин мог встать на его место, он поджимается одной или двумя пластинчатыми пружинами, или подпружиненным параллелограммным механизмом, см. фиг.7. Последнее обеспечивает большую жесткость крепления в направлении поперечного перекоса.
Чтобы расходный магазин до окончания патронов оставался в оружии, он фиксируется фиксаторами, закрепленными шарнирно, или скользяще в направляющих, или скользяще по шарикам или роликам, или скользяще в шкивах, или закрепленными параллелограммным механизмом, см. фиг.2-6. Причем если два или более фиксатора имеют привод только от одного клина или траверсы, то фиксаторы для синхронного действия соединены толкателями и/или рычагами, см. фиг.10.
Чтобы фиксаторы всегда занимали нужное положение, какой-либо из звеньев кинематической цепи от подавателя к фиксаторам должен быть подпружинен, например, фиксаторы могут быть подпружинены в направлении закрытия, см. фиг.1.
Клин или траверса могут быть закреплены шарнирно, или скользяще в направляющих, или скользяще по шарикам или роликам, или скользяще в шкивах, или закреплены параллелограммным механизмом, см. фиг.2-6.
При этом клин или траверса могут воздействовать на упомянутые фиксаторы непосредственно, или через двуплечий рычаг, или через тягу, см. фиг.1: справа - через тягу, слева - непосредственно, фиг. 10 - через тягу и двуплечий рычаг.
Чтобы предохранить магазины от поперечного перекоса и обеспечить легкое удаление опустевшего магазина и постановку на его место запасного, оба магазина крепятся спереди и сзади двумя защелками, образующими с рамой оружия поперечные пазы, а на магазинах имеются поперечные выступы, входящие в эти пазы (например, кусочки металла сечением 3*5 мм, приваренные контактной сваркой), причем ширина защелок равна 150-250% от толщины магазина (оптимально 205-210%). Эти выступы выполняют и вторую функцию - ограничители установки магазина по глубине, см. фиг.1.
Чтобы запасной магазин мог встать на место расходного, а затем мог быть удален из оружия вбок (вправо), надо, чтобы клин или траверса не цеплялись за боковые стенки магазина. Для этого в передней и/или задней поверхностях магазина имеется поперечная прорезь на всю ширину или имеются боковые срезы, размер которых больше размера клина или траверсы с учетом их рабочего хода, см. фиг.1 - справа и слева прорези разные.
Чтобы кончик фиксатора мог захватить запасной магазин, а не скользнул по двум магазинам сразу, передняя и задняя поверхности магазина имеют спереди и сзади скосы со стороны запасного магазина напротив контакта с фиксаторами, см. фиг.2, 11.
В передней части магазина сбоку от пуль есть место для контакта клина или траверсы с подавателем, хотя его и желательно увеличить, а вот в задней части магазина гильзы занимают все пространство. Чтобы клин или траверсу можно было разместить и спереди и сзади сзади магазина, боковые поверхности магазина имеют с внутренней стороны выступы (например, выштампованные), ограничивающие продольное перемещение гильзы в магазине, при этом в задней части магазина есть пустое пространство для прохода клина или траверсы, см. фиг.11.
При удалении магазина вбок кромки фиксаторов трутся по передней и задней стенкам магазина. Поэтому передняя и задняя поверхность магазина в районе фиксаторов не должны иметь выступов, сварных швов, заусениц, чтобы фиксатор ни за что не зацепился. Впрочем сварной стык внахлест допустим, но только в направлении справа налево.
Ход фиксаторов очень небольшой, поэтому для хорошего удержания расходного магазина, если он дугообразный, запирающие кромки фиксаторов также должны быть дугообразными.
Чтобы опустевший магазин мог вылететь вбок, а запасной магазин мог встать на его место и чтобы затвор им при этом не мешал, оружие имеет затворную задержку, кинематически соединенную с клином, или с траверсой, или с фиксатором путем непосредственного контакта или с помощью промежуточных звеньев, например рычагов, см. фиг.2.
Чтобы не расходовать сравнительно небольшое усилие от контакта клина или траверсы с подавателем на преодоление трения в затворной задержке, его надо минимизировать. Для этого затворная задержка закреплена шарнирно, а в той части, которая контактирует с затвором, имеет форму логарифмической спирали с углом, равным углу самоторможения плюс-минус 5 градусов, причем центр спирали лежит на оси вращения затворной задержки, см. фиг.2. То есть если этот угол равен углу самоторможения, то затворная задержка находится в положении неустойчивого равновесия - она закроется с минимальным усилием или даже сама. А если этот угол будет чуть больше угла самоторможения, то затворная задержка не только закроется сама, но и будет помогать закрываться фиксаторам.
Энергия, которой мы располагаем для привода фиксаторов и затворной задержки, очень небольшая. Поэтому надо по возможности увеличить ход подавателя, во время которого он толкает клин или траверсу. Для этого верхняя поверхность подавателя магазина повторяет форму лапок магазина, например обе полукруглые или обе прямоугольные с шириной, равной или большей диаметру патрона. В этом случае ход подавателя после удаления последнего патрона будет равен диаметру гильзы. Ход клина или траверсы можно выбрать даже больше, чем последний ход подавателя, например, можно принять его равным 110-130% или даже 150% от последнего хода подавателя. «Лишние» проценты уйдут на выборку зазоров, компенсацию упругости и на небольшое начальное движение фиксаторов. Если все же ход клина или траверсы окажется слишком большой, то ничего страшного не произойдет - магазин выбросится не пустой, а с одним патроном.
Желательно было бы расположить клин или траверсу выше кромки магазина, но это может помешать работе затвора (зависит от его конструкции). Поэтому клин или траверса должны будут взаимодействовать с подавателем ниже уровня затвора. Для этого в подавателе должна быть вертикальная прорезь на передней и/или задней стенках. А при удалении магазина вбок клин или траверса проходят через магазин и через подаватель, поэтому на верхней, передней и боковой со стороны запасного магазина поверхностях подавателя имеется вырез для входа и выхода клина или траверсы, см. фиг.12.
Чтобы пружина подавателя не мешала прохождению клина или траверсы, подаватель имеет дно, или имеет внутри горизонтальную перегородку, отгораживающую пространство, в котором проходит клин или траверса, или имеет две вертикальных поперечных перегородки, отгораживающие пространство, в котором проходит клин/клинья или траверса/траверсы, см. фиг.12 - все три варианта.
Вырезы в магазине могут быть причиной его загрязнения, поэтому расходный магазин и его фиксаторы могут быть закрыты сбоку подпружиненной крышкой/крышками, см. фиг.2.
Для того, чтобы рассмотренная конструкция работала надежно, необходимо, чтобы передаточное отношение от подавателя к фиксаторам было достаточно маленьким - примерно 1:10 - 1:30. Это значит, что при ходе подавателя 10 мм ход фиксаторов должен составлять всего 1-0,33 мм, а может быть и еще меньше. При этом точность изготовления конструкции не должна быть хуже 0,1 мм, что, однако, допускает широкое использование штамповки при изготовлении деталей данного механизма.
Для того, чтобы рассмотренная конструкция работала надежно, необходимо также оптимизировать усилия всех участвующих в работе пружин. Чем сильнее будет пружина подавателя, тем лучше. Чем равномернее будет ее усилие по мере расходования патронов, тем лучше. Для этого желательно, чтобы длина проволоки пружины была как можно больше (в разумных пределах). В дугообразном магазине пружина ложится на выпуклую сторону, и это увеличивает ее трение о стенки магазина.
ВАРИАНТ 2. Чтобы увеличить длину и уменьшить давление пружины на выпуклую стенку, пружина подавателя магазина представляет собой овальную, или прямоугольную, или 8-образную, или состоящую из нескольких перетекающих друг в друга колец пространственную спираль, причем ось этой спирали изогнута в сторону, обратную изогнутости магазина, см. фиг.15-19.
Неравновеликая в своем поперечном сечении пружина работает не оптимально - короткие участки витков работают в основном на кручение, а длинные - в основном на изгиб. Пружина, состоящая из перетекающих колец, работает почти как кругло-спиральная пружина. Изготовить восьмеркообразную, а тем более состоящую из перетекающих колец пружину технологически довольно сложно, но зато работать она будет гораздо лучше. А вот придать пружине обратный по отношению к изгибу магазина изгиб довольно просто - надо надеть прямолинейную пружину любого из указанных типов на 2-3 изогнутые термостойкие трубки и в таком положении нагреть и закалить. Отпуск и нормализацию можно производить на плоскости.
ВАРИАНТ 3. Есть и другой способ оптимизировать работу пружины подавателя - после изготовления пружины сплющить или срезать в поперечном направлении длинные части витков пружины или всю проволоку в пружине. Тогда короткие части витков будут работать в основном как торсионы, а длинные - в основном как рессора в «заделке» (сопроматовский термин). Особенно это заметно в пружине прямоугольного сечения.
Причем желательно, чтобы длинные части витков были сплющены или срезаны неравномерно - в середине этой части толщина проволоки должна быть меньше. Тогда внутренние напряжения распределятся в материале более равномерно.
ВАРИАНТ 4. Есть и еще один способ оптимизировать работу пружины подавателя - в пружине прямоугольного сечения короткие части витков выполнены в виде спиральной пружины, см. фиг.20. Тогда они как торсионы будут хорошо работать на кручение.
Варианты 2, 3, 4 можно сочетать.
А вот пружины фиксаторов, пружина поджатия запасного магазина, пружина затворной задержки, если она есть, и пружины крышек должны быть как можно слабее (в разумных пределах, конечно).
Для того, чтобы без потерь использовать энергию хода подавателя, желательно во всех кинематических звеньях данного механизма уменьшит трение и исключить всякую возможность коррозии. Для этого желательно изготовить все звенья этого механизма - клинья, траверсы, тяги, втулки, оси, фиксаторы, затворную задержку, пружинку затворной задержки - из высокопрочного титанового сплава. Ввиду малости и легкости этих деталей стоимость потраченного титана в конечной стоимости оружия будет несущественна.
ВАРИАНТ 5. Очень простой получается вариант данной конструкции, если фиксатор и клин совместить в одной детали. Такое оружие также имеет два магазина - расходный и запасной, которые устанавливаются в оружие поперечно-рядом в одно гнездо, запасной поджимается в направлении расходного, расходный с другой стороны фиксируется подвижными фиксаторами. Но отличие в том, что на фиксаторах имеются клинья, имеющие возможность взаимодействовать с подавателем расходного магазина, см. фиг 13 - на которой показан передний фиксатор с клином (задний является его зеркальной копией). Получить такую деталь можно, приварив клин к фиксатору контактной сваркой.
На фиг.1, 2 показано данное оружие в разрезе вид слева и сверху. Оружие состоит из рамы 1, в которой в соответствующем гнезде расположены два магазина: расходный 2 и запасной 3. Внутри магазина есть подаватель 4 и пружина подавателя (показана на фиг.15). Магазины снизу фиксируются в вертикальном направлении защелками 5 (пружины и ограничители защелок не показаны), для чего на передней и задней стенках магазина имеются поперечные выступы 6.
На этих эскизах показано сразу два подварианта первого варианта оружия - слева фиксатор 7 приводится в действие траверсой 8, представляющей собой с кинематической точки зрения двуплечий рычаг. Усилие с более короткого плеча передается на фиксатор с помощью тяги 9, шарнирно закрепленной на траверсе и на фиксаторе. Фиксаторы поджимаются пружинами 10 (на фиг.2 они не показаны).
Следует отметить особенность формы траверсы - так как малое плечо имеет размер всего 0,5-1 мм, то по соображениям прочности разместить рядом ось траверсы и ось тяги невозможно. Поэтому траверса имеет вид консольного кривошипа, то есть это как бы коленчатый вал 11 (фиг.2), ступенчато переходящий в ось тяги и имеющий выступ 8.
Справа на фиг.1, 2 показан подвариант с клином 12, шарнирно закрепленным на одной оси с защелкой 5 (или на отдельной оси). Клин представляет собой одноплечий рычаг, на малом радиусе упирающийся в выступ 13 на фиксаторе 7. То есть он передает на фиксатор в несколько раз большее усилие, чем получает на скосе клина, когда тот взаимодействует с подавателем 4. Общее передаточное отношение клина и рычага должно быть около 1:20. Своим другим выступом 14 (фиг.2) фиксатор воздействует на затворную задержку 15 (ее пружина и ограничитель не показаны ввиду малости). Пунктиром показан ход затвора.
На виде сверху фиг.2 показаны две легкие подпружиненные крышки 30, закрывающие фиксаторы и вырезы в магазине. Крышки могут закрывать целиком магазин или только вырезы в нем.
На фиг.1, 2 показаны подварианты шарнирного крепления фиксаторов, клина и траверсы. Но возможны и другие варианты их подвижного крепления, показанные на фиг.3-6. Они могут быть закреплены скользяще в направляющих 1, скользяще по шарикам или роликам 16 (в этой проекции они выглядят одинаково), скользяще на шкивах 17 или параллелограммно на рычагах 18.
На фиг.7 и 2 показан параллелограммный механизм поджатия запасного магазина 3 на место расходного магазина 2. Этот механизм состоит из лапки 19, закрепленной на двух пластинчатых рычагах 20 и подпружиненной конусно-спиральной пружиной 21 (на фиг.7 эта пружина не показана). Для наличия места для этой пружины в пластинчатых рычагах имеются вырезы для нее, см. фиг.8, 9 - верхний и нижний пластинчатые рычаги 20. Пружина сделана спирально-конусной, чтобы в сжатом состоянии занимала как можно меньше места. Вместо двух пластинчатых рычагов можно применить четыре обычных, но тогда жесткость крепления магазинов на поперечное скручивание будет меньше.
На фиг.10 показана кинематика привода двух фиксатор от одного клина или траверсы 12. Это осуществляется с помощью двуплечего рычага 22 и двух тяг 23.
На фиг.11 показан в разрезе магазин 2 с подавателем 4. Для поперечного прохода клина 12 или траверсы 8 необходимо наличие пустого пространства в передней и задней частях магазина. Для этого гильзы 24, а значит и патроны в целом, ограничены в своих перемещения в продольном (горизонтальном) направлении выштамповками 25 и 26. Указанное пространство невелико и не скажется существенно на размерах магазина. На магазине видны скосы 27.
На фиг.12 показана примерная форма вырезов на подавателе, вид спереди-сверху. Вертикальный вырез на передней стенке нужен для того, чтобы расположить клин или траверсу ниже механизма затвора. Горизонтальный вырез и вырез в левой боковой стенке нужны для прохода клина или траверсы при удалении магазина вбок. Подрез вниз на передней стенке нужен для того, чтобы клин или траверса вовремя освободили фиксаторы, иначе они, скользнув по стенкам магазинов, не успеют войти в скосы 27 расходного магазина и не успеют зацепиться за запасной магазин, и оба магазина вылетят одновременно. Вырез в правой стенке не нужен, так как в момент постановки запасного магазина подаватель находится в нем в нижнем положении. А вот вырез в боковых стенках магазина нужен.
Данный подаватель имеет дно, но на этом эскизе показаны и варианты с горизонтальной перегородкой (пунктирная линия) и с двумя вертикальными перегородками (две штрих-пунктирные линии).
На фиг.13 показана единая деталь по пятому варианту - передний фиксатор 7 с клином 12. Дугообразность магазина не учтена (магазин для пистолет-пулемета), поэтому запирающая кромка не имеет дугообразности.
На фиг.14 показан дугообразный, так называемый «рожковый» магазин, а на фиг. 15 показана изогнутая в обратную сторону пружина для него. Пружина в поперечном сечении может иметь вид прямоугольника - фиг.16, овала - фиг.17, восьмерки - фиг.18 или трех колец, перетекающих одно в другое - фиг.19.
На фиг.20, 21 показаны в виде сбоку два варианта пружины подавателя магазина в виде спирали прямоугольного сечения со спиралями в коротких частях витков (как в бельевой прищерке). На фиг.20 спираль в короткой части витка работает на дальнейшее закручивание, а на фиг.21 - на раскручивание. Какая из них окажется надежнее, следует определить экспериментально. Длинные части витков при этом могут быть сплющены, причем в середине - больше.
Работает оружие на фиг.1, 2, 7 так: чуть раньше, чем в магазине останется один патрон, подаватель 4 начинает поднимать траверсу 8, выбирать зазоры и упругость и отжимать вправо клин 12. При этом траверса 8 через тягу 9 начинает с передаточным отношением около 1:20 отклонять передний фиксатор 7 влево, освобождая расходный магазин 2.
В другом подварианте клин 12 давит на выступ 13 заднего фиксатора, освобождая магазин 2 и поворачивая через фиксатор выступом 14 затворную задержку 15.
Магазин 2 выталкивается лапкой 19 параллелограммного механизма вправо. Попав в подрез на передней или задней стенке подавателя (фиг.12), траверса и клин отпускают фиксаторы, и те скользят по передней и задней стенка магазина 2. Затем по скосам 27 (фиг.11) фиксаторы соскальзывают на запасной магазин 3 и удерживают его. В этот момент освобождается затворная задержка 15 и за счет своей пружины, и за счет спиральной поверхности с углом, близким к углу самоторможения, освобождает затвор. Затвор сначала упирается в лапки магазина, а когда магазин встанет на место, досылает
патрон в патронник. Если в магазине использовалась подача патронов с двух сторон без перестроения в одну линию (как в пистолете ГШ-18), то желательно, чтобы верхний патрон был справа.
Следует отметить один нюанс - ширина между запирающими кромками защелок 5 в районе запасного магазина должна быть больше, чем в районе расходного магазина, настолько, чтобы при установке запасного магазина защелки не разошлись слишком широко, иначе расходный магазин вывалится. Если этого не предусмотреть, то при установке запасного магазина стрелку придется ладонью одной руки дожимать оба магазина сразу, что может несколько замедлить эту операцию.
В случае загрязнения, замерзания или боевого повреждения расходного магазина он может быть принудительно удален из оружия двумя способами. Первый способ - одной рукой подхватить запасной магазин снизу или сбоку, затем большим и указательным пальцами другой руки кратковременно раздвинуть защелки 5, и расходный магазин вывалится вниз, а запасной встанет на его место. Но лучше применить второй способ - большим и указательным пальцами правой руки раздвинуть фиксаторы 7 и сразу же отпустить, расходный магазин при этом выдвинется и упрется в пальцы, а затем запасной магазин вытеснит расходный вправо и встанет на его место.
Оружие с фиксаторами на фиг.13 работает аналогично - клин 12 оттесняется подавателем вместе с фиксатором 7, и опустевший магазин отделяется.
Действия стрелка: сначала он вставляет первый магазин, который благодаря поджатию его лапкой 19 встает в боевое положение. Следует отметить при этом, что ход этой лапки не должен быть слишком большим - около 105-110% от ширины магазина. Затем стрелок вставляет рядом запасной магазин, отклоняя давлением магазина лапку 19 влево (фиг.7). Затем стреляет до опустевания расходного магазина. На его место примерно за 0,1-0,2 с встает запасной магазин, и если стрелок при этом не отпускал спусковой крючок, оружие сразу продолжает стрелять. Выбрав паузу в боевой обстановке, стрелок не торопясь (оружие ведь боеготово) и не отводя оружие и взгляд от поля боя, левой рукой вставляет третий магазин. И так далее.
Таким образом, стрелок, если потребует боевая обстановка, может сразу выпустить 60 патронов, или выпустить 50, но при этом, ни на секунду не теряя боеспособность, дозарядить свое оружие до 40 патронов.
Учитывая эту особенность, можно сделать магазины более компактными - на 20-25 патронов.