ОГНЕСТРЕЛЬНОЕ ОРУЖИЕ
FIRE ARMS

Изобретение относится к огнестрельному оружию. Может применяться как артиллерийское, так и стрелковое автоматическое оружие.
Как правило, артиллерийское орудие содержит ствол с затвором в казенной части, ударно-спусковой механизм, лафет с противооткатным устройством. Для производства выстрела снаряд вручную вставляется в казенную часть ствола, затвор запирает канал ствола, через ударно-спусковой механизм производится выстрел. При выстреле ствол вместе с затвором под действием отдачи перемещается назад. Противооткатное устройство позволяет многократно уменьшить силу отдачи, одновременно примерно во столько же раз увеличивается время ее действия. При этом поглощает часть энергии отдачи (примерно 5%), часть энергии отдачи расходуется на сжатие пружины противооткатного устройства (примерно 15%), которая возвращает ствол в первоначальное положение. После чего затвор открывается, как правило, за счет энергии наката, и гильза выбрасывается из ствола с помощью выбрасывающего механизма.
Системы автоматической перезарядки и стрельбы обычно применяются на малокалиберных пушках. Действие автоматики основано на отводе части пороховых газов из канала ствола или на отдаче ствола.
Для осуществления автоматической стрельбы в автоматических пушках и стрелковом автоматическом оружии затвор делается с возможностью перемещаться отдельно от ствола. При выстреле затвор отпирается под действием силы отдачи или энергии отводимых из передней части ствола пороховых газов, отделяется от ствола, и, перемещаясь назад, извлекает из ствола гильзу и сжимает возвратную пружину. После выстрела, под действием возвратной пружины затвор возвращается к стволу, на ходу захватывая новый снаряд (или патрон), вставляет его в ствол и запирает для нового выстрела. Сам ствол при этом остается неподвижным относительно орудия. Автоматика перезарядки и стрельбы довольно сложна и нерациональна. В начале частью энергии выстрела взводятся пружины затвора и спускового механизма, которые потом под действием пружин совершают заряжание и выстрел. Тяжелые условия эксплуатации автоматики (высокая температура, наличие твердых продуктов сгорания, малое время для преобразования части энергии выстрела в работу систем автоматики) предъявляют высокие требования к надежности и качеству изготовления механизмов оружия.
Известен автомат Никонова АН-94 - «Абакан». Автомат выполнен как «лафетированная» система. При стрельбе очередями по два выстрела первый выстрел производится из неподвижного ствола. После выстрела ствол с затвором и ствольной коробкой под действием отдачи откатывается по направляющему ложу назад, и во время движения под действием энергии пороховых газов производится перезарядка и выстрел вторым патроном. Такая система позволяет произвести два выстрела до того, как сила отдачи воздействует на плечо стреляющего, что повышает точность и эффективность стрельбы. Вместе с тем, конструкция автоматики более сложная, чем у оружия с неподвижным стволом (автомат АКМ), что снижает его надежность и приводит к росту трудоемкости изготовления и эксплуатации. Практически автоматика оружия строится на тех же принципах, которые используются в автоматике оружия с неподвижным стволом (отделение для перезарядки затвора от ствола, аккумулирование энергии отдачи в сжатых возвратной пружины затвора и пружины спускового механизма). Не используются возможности прямого действия подвижного ствола на механизмы затвора и спускового механизма (использование кинетической энергии отдачи).
В предложенном изобретении автоматика зарядки и выстрела оружия использует кинетическую энергию движущегося при откате и накате ствола. Затвор не отходит от ствола, поэтому конструктивно предложенное оружие наиболее близко к неавтоматическому артиллерийскому оружию, принятому за прототип (www.weltkrieg.ru/artillery/ustroistvo), которое содержит ствол с неотделяемым затвором в казенной части, ударно-спусковой механизм, лафет с противооткатным устройством. Откатные части орудий имеют значительную массу. Их движение и удары в переднем и заднем положении вызывают значительные колебания орудия и большое рассеивание снарядов. Необходим период времени на затухание колебаний орудий. Применение автоматики перезарядки не приводит к повышению скорострельности и считается нецелесообразным. В случае осечки извлечение невыстрелившего снаряда и перезарядка производится вручную.
Техническим результатом изобретения является обеспечение совокупности технических эффектов: повышение эффективности поглощения энергии отдачи и гашения колебаний орудия после выстрела, упрощение и облегчение конструкции, повышение надежности и кучности автоматической стрельбы, обеспечение возможности автоматической зарядки оружия перед стрельбой или перезарядки в случае осечки, обеспечение возможности регулировать темп стрельбы в широких пределах.
Технический результат достигается тем, что затвор выполнен неотделяемым от ствола, спусковой механизм снабжен фиксатором для удержания ствола с затвором в крайнем положении отката. Ударный механизм выполнен с возможностью производства выстрела во время наката ствола. Затвор выполнен с выступами, позволяющими открывать или закрывать затвор при откате или накате ствола за счет взаимодействия с направляющими, выполненными в лафете и имеющими участки, обеспечивающие возможность движения ствола с закрытым затвором при накате, возможность открытия затвора после выстрела в начале отката, последующем его движении открытым при откате, закрытия затвора в положении максимального отката, и участки, обеспечивающие после осечки продолжение наката ствола, открытие затвора и откат открытого затвора из крайнего положения наката. Экстрактор выполнен способным обеспечивать задержку снаряда и извлечение его из продолжающего накат ствола. Оружие имеет имитатор отката, снабженный пружиной для перемещения ствола из крайнего положения наката в крайнее положение отката и фиксатором, освобождающим упомянутую пружину при крайнем положении наката ствола. Оружие снабжено держателем снаряда для подачи снаряда в камору ствола при откате ствола в крайнее положение отката, устройством подачи снаряда в держатель и направляющим отбойником для изменения направления движения покинувшей ствол стреляной гильзы.
На фиг.1 - фрагмент динамического оружия с зафиксированным стволом в положении максимального отката.
На фиг.2 - фрагмент динамического оружия с движущимся стволом в положении наката в момент срабатывания ударного механизма.
На фиг.3 - фрагмент динамического оружия с движущимся стволом в положении наката после осечки в момент срабатывания экстрактора.
На фиг.4 - фрагмент динамического оружия с движущимся стволом в положении отката после осечки и срабатывания имитатора отката.
На фиг.5 - фрагмент лафета динамического оружия с направляющими для выступов затвора, вид сверху.
На фиг.6 - разрез лафета динамического оружия с запертым затвором, вид с казенной части.
На фиг.7 - разрез лафета динамического оружия с открытым затвором, вид с казенной части.
Оружие работает следующим образом. Ствол 1 (фиг.1) с затвором 2 удерживается в положении максимального отката фиксатором 3 от движения наката под действием противооткатного устройства 4 (фиг.1), расположенного вокруг ствола 1, на котором укреплен поршень 5. На поршень 5 через тормозную жидкость 6 действует давление газа из полости 7 (для стрелкового оружия тормозную жидкость можно не применять, тогда противооткатное устройство будет действовать как накатник; небольшой вес откатных деталей позволяет при накате разогнать ствол до большой скорости и, следовательно, увеличить гашение отдачи). Давление в полости 7 устанавливается такое, чтобы разогнать ствол к моменту выстрела до максимальной скорости, не раскачав оружие и не сбив прицел. Затвор выполнен в виде двух половинок цилиндрического стакана 8 (фиг.1, фиг.6), насаженных на ось 9, установленную в торце над каморой 10 ствола 1 (фиг.1). Выступы 11 (фиг.1, фиг.6) затвора находятся в направляющих 12 (фиг.5) на внутренней поверхности лафета 13, выполненного в виде короба. Направляющие имеют участки - для накатного движения ствола с закрытым затвором 14, для откатного движения ствола с открытым затвором 15, для открывания затвора при откате после выстрела 16, для запирания затвора в точке максимального отката ствола 17, для отпирания затвора при накате после осечки 18, для откатного движения ствола с открытым затвором после осечки 19. В местах разветвления направляющих 20 установлены подпружиненные створки 21, обеспечивающие изменения направления откатного движения после прохождения мест разветвления при накате. Если выступы находятся в направляющих на участке закрытого затвора 14, задняя часть стакана затвора плотно охватывает снаряд 22 (фиг.1), который находится в каморе 10. Передняя часть стакана затвора плотно охватывает камору 10. На каморе выполнены профильные пазы 23, а на затворе - ответные этим пазам выступы 24. Сцепление пазов с выступами позволяет надежно удерживать запертый затвор на стволе во время выстрела. Выступы 11 затвора 2 (фиг.6) находятся в конце участка направляющих закрытия затвора в положении максимального отката 17 (фиг.5). Направляющий отбойник 25 (фиг.1) удерживается стволом в нижнем положении. Устройство подачи снарядов представляет собой штангу 26, способную перемещаться по направляющей 27. Один конец штанги находится в зацеплении с затвором 2. Второй конец находится в зацеплении со снарядом магазина 28. Держатель снаряда включает в себя гильзу держателя 29 с отбортованными торцами, способную удерживать внутри себя снаряд и упор 30, способный удерживать снаряд в гильзе от перемещения в сторону магазина. В положении максимального отката упор 30 держателя снаряда не позволяет затвору закрыться до конца. Поэтому на конце участка направляющих закрытия затвора имеется ступенчатый изгиб. Гильза держателя установлена в перегородке между лафетом 13 и коробкой магазина 31, с возможностью перемещаться от магазина в сторону лафета и обратно. Гильза имеет вырез для упора 32 и вырез для штанги 33.
Фиксатор 3 с рычагом 34 являются частью спускового механизма, остальная часть которого не показана на фрагментах динамического оружия. В направлении, указанном стрелкой (фиг.2), от спускового механизма на рычаг 34 действует сила. Рычаг поворачивает фиксатор 3, давая возможность стволу 1 со снарядом 22, запертым в каморе затвором 2, начать движение наката с ускорением, под действием противооткатного устройства 4. При этом перепускные отверстия в противооткатном устройстве 35 открываются на максимальное сечение. Пройдя ступенчатый изгиб на конце участка направляющих закрытия затвора 17(фиг.2, фиг.5, фиг.6), выступы 11 запирают затвор 2 (фиг.2) до конца. Штанга 26 устройства подачи снарядов, перемещаясь вместе с затвором, уступом 36 перемещает снаряд из магазина 28 в гильзу держателя снаряда 29, который, в свою очередь, сдвигается в крайнее переднее положение. Двигаясь по гильзе, снаряд выдавливает упор 30 вниз. После того, как штанга 26 устройства подачи снарядов уступом 36, проходящим по вырезу 33 в гильзе 29, переместит снаряд из магазина в переднюю часть гильзы держателя до положения, когда упор 30 поднимется сзади дна гильзы в вырезе 32, передняя часть штанги 26, двигаясь по направляющей 27, приподнимется и выйдет из зацепления с затвором 2. После того, как казенная часть ствола 1 продвинется вперед отбойника 25, тот поднимется и займет рабочее положение внутри лафета 13. При дальнейшем ускоренном движении ствола 1 затвор 2 выступом 37 воздействует на одно плечо ударного механизма 38. В результате другое плечо пяткой 39 производит удар по бойку 40. Происходит выстрел. Часть энергии отдачи расходуется на гашение кинетической энергии наката. Остальная часть энергии отката, как и в вышеописанных аналогах, поглощается тормозной жидкостью 6 противооткатного устройства 4 и расходуется на взвод его возвратной пневматической пружины (на повышение давления в полости 7).
При откате ствола 1 (фиг.1) выступы 11 затвора 2 с помощью подпружиненных створок 21 (фиг.5) меняют направление движения с участка для накатного движения ствола с закрытым затвором 14 через участок для открывания затвора при откате после выстрела 16 на участок для откатного движения ствола с открытым затвором 15. При этом затвор 2 (фиг.1) отпирается и под действием остаточного давления пороховых газов стреляная гильза выбрасывается из ствола. С помощью отбойника 25 гильза изменяет направление движения и вместе с отбойником через отверстие 41 опускается ниже лафета 13. При дальнейшем откатном движении ствола 1 затвор 2 сдвигает штангу 26 устройства подачи снарядов по направляющей 27. Двигаясь по направляющей 27, передний конец штанги 26 опускается и входит в зацепление с затвором. Продолжая откат, ствол 1 с открытым затвором 2 надвигается на снаряд, находящийся в держателе снаряда. Гильза держателя снаряда 29 сдвигается затвором 2 в крайнее заднее положение. Снаряд, удерживаемый упором 33 держателя снаряда, занимает место в каморе 10 ствола 1. В крайнем положении отката выступы 11 (фиг.1, фиг.5) перемещаются на участок направляющих закрытия затвора в положении максимального отката 17. Под действием пружины затвора 41 (фиг.1) затвор 2 запирается, не доходя до конца на толщину упора 33 держателя снаряда. Уступ 36 на заднем конце штанги 26 становится сзади дна гильзы снаряда магазина 28. При режиме стрельбы одиночными выстрелами фиксатор 3 поворачивается в положение удержания ствола 1 (фиг.1) с затвором 2 в положение максимального отката. Все механизмы оружия приведены в первоначальное положение готовности к выстрелу. В режиме автоматической стрельбы спусковой механизм не позволяет фиксатору 3 удерживать ствол 1 с затвором 2. Начинается движение наката под действием противооткатного устройства 4 и цикл выстрела повторяется.
Темп стрельбы можно регулировать в широких пределах, меняя давление в полости 7 противооткатного устройства 4 или меняя сечение перепускных отверстий 35. К достоинству конструкции следует отнести облегчение наведения и прицеливания оружия, так как в крайнем положении отката центр тяжести ствола расположен ближе к осям вращения устройств наведения, чем в крайнем положении наката, и создает меньшие моменты сопротивления приводам механизмов наведения. Лучше гасятся колебания ствола, так как между откатом и накатом выдерживается пауза, а в переднем положении не происходит удара ствола по опоре.
В случае осечки ствол 1 (фиг.2) из положения, в котором находился в момент выстрела, продолжает движение наката. Выступы 11 перемещаются на участки направляющих для отпирания затвора при накате после осечки 18 (фиг.5). Под действием выступов 11 (фиг.3, фиг.7) затвор 2 отпирается и приводит в действие экстрактор 42 (фиг.3), поворачивая одно его плечо по ходу наката. При этом второе плечо экстрактора поднимается и зацепляется за фланец гильзы снаряда. Снаряд удерживается экстрактором на месте, а ствол 1 с затвором 2 продолжают накат, пока снаряд не покинет камору 10. После чего затвор отпускает переднее плечо экстрактора, а заднее плечо экстрактора опускается и снаряд падает через отверстие лафета 43. После того, как выступы затвора 11 перемещаются на участок для откатного движения ствола с открытым затвором после осечки 19 (фиг.5), поршень ствола 5 (фиг.3) нажимает на перепускной клапан 44, который перекрывает выход воздуху из поршневой камеры 45 в окружающую атмосферу через отверстие 46. Одновременно поршень открывает клапан 47, выполняющий роль фиксатора пневматической пружины имитатора отката, и дает возможность газу из полости высокого давления имитатора отката 48 поступать в поршневую камеру 45. Так как давление газа в поршневой камере 45 больше давления газа в полости 7 противооткатного устройства 4 (фиг.4), ствол начинает откатное движение. После того, как затвор при откате вытолкнет отбойник 25 в нижнее положение, оружие заряжается и фиксируется, как описано выше при откате после выстрела (фиг.1). Поршень ствола 5 (фиг.4), дойдя до положения максимального отката, открывает стравливающий клапан 49. Давление в поршневой камере 45 сравнивается с атмосферным, перепускной клапан 44 открывается. Все механизмы оружия приведены в первоначальное положение готовности к выстрелу. В режиме автоматической стрельбы спусковой механизм не позволяет фиксатору 3 удерживать ствол 1 с затвором 2. Начинается движение наката под действием противооткатного устройства 4 и цикл выстрела повторяется. Восполнять расход газа в полости высокого давления имитатора отката 48 (фиг.1) можно от воздушных систем средств передвижения, на котором установлено оружие. В стрелковом оружии восполнять расход газа в полости высокого давления имитатора отката 48 можно за счет пороховых газов во время выстрела. В таком варианте полость высокого давления имитатора отката целесообразно расположить в виде кожуха вокруг ствола, с клапаном в переднем торце кожуха, который срабатывает при надавливании на перепускной клапан.
С помощью имитатора отката производится первоначальное заряжание оружия. Выстрел можно производить сразу после установки магазина боеприпасов 28, просто нажав на спусковой рычаг спускового механизма (курок в стрелковом оружии).
Таким образом, предложенное оружие позволяет производить стрельбу с минимальной отдачей, имеет простую и надежную систему автоматической перезарядки и стрельбы, способную без вмешательства и задержки производить стрельбу после осечки или подсоединения магазина или ленты питания боеприпасами. Позволят легче наводить оружие на цель и прицеливаться, лучше гасит колебания от откатно-накатных движений ствола.