Газоотводный двигатель


Газоотводный двигатель оружия

Изобретение относится к вооружению, а именно к газоотводным двигателям оружия. Газоотводный двигатель содержит ствол, газовый цилиндр с поршнем, газоотводную трубку и газоотводное устройство. Газоотводная трубка закреплена на газоотводном устройстве, а ее соединение с газовым цилиндром снабжено втулкой, выполненной с возможностью осевого перемещения газоотводной трубки внутри втулки на величину, превышающую линейное удлинение трубки при нагреве стрельбой. Втулка закреплена на газовом цилиндре и выполнена из материала с коэффициентом линейного расширения, большим, чем у материала газоотводной трубки. Газоотводное устройство выполнено в виде надульника или газовой муфты. Технический результат заключается в улучшении точности и кучности боя оружия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано в конструкции самозарядного и автоматического оружия.

Известен «Газоотводный двигатель автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола» по патенту №2046265, зарегистрированному 20 октября 1995 г., в котором надульник соединен с газовым цилиндром газовой (газоотводной) трубкой. В стрелковом оружии, особенно снайперском, важнее всего вес, кучность и точность боя. Для получения хороших результатов по кучности уменьшают влияние работы автоматики на ствол, для чего его вывешивают консольно, отвод пороховых газов относят вперед, чтобы откат подвижных частей начинался после вылета пули из канала ствола, а газоотводную трубку выполняют тонкостенной и без промежуточного контакта со стволом. Недостатком вышеуказанной конструкции является влияние газоотводной трубки на ствол при их нагреве стрельбой и охлаждении после стрельбы.

Длинная тонкостенная газоотводная трубка при стрельбе нагревается и в перерывах остывает быстрее ствола и других массивных элементов оружия.

Различная температура ствола и трубки приводит к различному их удлинению, что вызывает изгиб ствола и ухудшает точность боя оружия и кучность стрельбы в серии выстрелов.

Задачей изобретения является улучшение точности и кучности боя оружия путем ликвидации влияния газоотводной трубки на ствол в процессе нагрева стрельбой и охлаждения после стрельбы.

Поставленная задача достигается тем, что в оружии, содержащем ствол, газовый цилиндр с поршнем, газоотводную трубку и газоотводное устройство, газоотводная трубка закреплена на газоотводном устройстве, соединение с газовым цилиндром снабжено втулкой, выполненной с возможностью осевого перемещения газоотводной трубки внутри втулки на величину, превышающую линейное удлинение трубки при нагреве стрельбой, а втулка закреплена на газовом цилиндре и выполнена из материала с коэффициентом линейного расширения, большим, чем у материала газоотводной трубки.

В зависимости от места отвода газа газоотводное устройство выполнено в виде надульника или газовой муфты.

Подвижное соединение газоотводной трубки (с небольшим зазором или натягом) позволяет вывести трубку непосредственно в полость газового цилиндра и при удлинении трубке не приходится своим торцом сдвигать пороховой нагар, к тому же в цилиндре давление пороховых газов меньше, чем в зоне отвода, следовательно меньше возможные его утечки.

Втулка изготовлена из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем материал газовой трубки для практической ликвидации влияния увеличения диаметра более нагретой трубки на подвижность ее соединения с менее нагретой втулкой.

Например, газоотводная трубка из стали 30ХГСА в диапазоне температур до 200°C имеет коэффициент линейного расширения Δ=11,5·10-6 1/град, а втулка из нержавеющей стали типа 12Х18Н9Т в том же диапазоне температур имеет Δ=17,0·10-6 1/град, т.е. почти в полтора раза больше, что практически сохраняет подвижность трубки относительно втулки.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано продольное сечение оружия по стволу и газоотводному двигателю с отводом порохового газа от дульного среза ствола. На фиг. 2 показан газоотводный двигатель с боковым отводом порохового газа из ствола.

На чертеже показан возможный вариант подвижных частей с затвором и подпружиненной затворной рамой и поршнем в крайнем переднем положении.

Газоотводный двигатель оружия содержит ствол 1, закрепленный в казеннике 2, который одновременно может являться газовым цилиндром. Поршень 3 закреплен в затворной раме 8, например, штифтом. Затвор 9 при запирании и отпирании управляется, например, выступами аналогично затвору автомата Калашникова. Газоотводная трубка 4 неподвижно закреплена на надульнике 5 или газовой муфте 6, например, сваркой. Втулка 7 закреплена на газовом цилиндре 2, например, штифтом.

Механизмы, не указанные на чертеже, могут быть выполнены различной конструкцией, например, аналогично механизмам автомата Калашникова.

Газоотводная трубка 4 выполнена с возможностью осевого перемещения внутри втулки 7, например, с зазором или натягом не более 0,01 мм, причем возможная величина перемещения трубки более ее линейного удлинения при максимальном нагреве стрельбой. Температура нагрева трубки при интенсивной стрельбе может быть замерена и определена для всего класса подобного оружия.

Умножая длину трубки на температуру нагрева и коэффициент линейного расширения ее металла, определяем минимальную величину осевого перемещения.

Выбор марки нержавеющей стали для втулки некритичен, т.к. нержавеющие стали имеют близкие значения коэффициента линейного расширения, превышающие коэффициенты конструкционных и малолегированных сталей, применяемых для изготовления газоотводных трубок, что при нагреве позволяет сохранить подвижность соединения более нагретой трубки с менее нагретой втулкой.

Работа газоотводного двигателя и всего оружия аналогична работе, например, автомата Калашникова.

Предлагаемая конструкция может быть использована в классической схеме оружия и в схеме «булл-пап». Таким образом, в предложенной конструкции за счет особенностей закрепления концов газоотводной трубки и втулки, а также выбора их материала обеспечивается улучшение кучности и точности оружия.

Предлагаемая согласно изобретению конструкция выполнена и проверена с положительными результатами на опытных образцах самозарядных снайперских винтовок с отводом порохового газа от дульного среза и серийно выпускаемых самозарядных винтовок с боковым газоотводным отверстием.

Применение предлагаемой конструкции одновременно с улучшением кучности боя практически полностью исключило увод средней точки попадания (СТП) серии выстрелов при нагреве оружия стрельбой и последующем остывании.

1. Газоотводный двигатель оружия, содержащий ствол, газовый цилиндр с поршнем, газоотводную трубку, газоотводное устройство, отличающийся тем, что газоотводная трубка закреплена на газоотводном устройстве, а ее соединение с газовым цилиндром снабжено втулкой, выполненной с возможностью осевого перемещения газоотводной трубки внутри втулки на величину, превышающую линейное удлинение трубки при нагреве стрельбой, причем втулка закреплена на газовом цилиндре и выполнена из материала с коэффициентом линейного расширения, большим, чем у материала газоотводной трубки.

2. Газоотводный двигатель оружия по п. 1, отличающийся тем, что газоотводное устройство выполнено в виде надульника или газовой муфты в зависимости от места отвода газа.

www.findpatent.ru

Автоматика оружия. Газоотводные системы. | Армейский вестник

Некоторые газоотводные системы были не слишком удачны, как показанные ниже немецкие винтовки G.41(M) и G.41(W). Тем не менее, к концу Второй Мировой войны газоотводная автоматика окончательно утвердилась как наиболее популярная система для длинноствольного автоматического оружия, от винтовок и автоматов до крупнокалиберных пулеметов.

Две малоудачных немецких винтовки с газоотводной автоматикой времен начала Второй Мировой – G.41 от Маузера и Вальтера. Винтовки были исходно обречены на неудачу требованиями военных не делать в стволе газоотводных отверстий. В результате конструкторы использовали кольцевые газовые поршни у дульного среза, заключенные в надульники (подобно системе Льюиса, показанной выше). Винтовки получились тяжелые и с плохим балансом. Решение? В 1943 немцы скопировали и упростили газоотводную систему винтовки Токарева СВТ-40 с обычным газовым поршнем с коротким ходом, расположенным над стволом.

Системы автоматики оружия, в которых для перезарядки оружия используется давление сгорающих в стволе пороховых газов, кратко называемые «газоотводными», известны практически с самого начала зарождения автоматического стрелкового оружия. Однако их период «взросления» оказался значительно дольше, чем у основных конкурентов – систем, использующих энергию отдачи подвижного ствола, описанных в предыдущей статье.

Схема из патента братьев Клэр на один из ранних вариантов газоотводной системы, в которой поршень под давлением газов двигался вперед, а не назад.

Схема из одного из первых патентов Джона Браунинга с качающимся газовым поршнем, получившего развитие в пулемете Model 1895 “Potato digger”, выпускавшемся компаниями Colt и Marlin

Основной принцип работы газоотводных систем аналогичен принципу работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) – горячие газы, полученные в результате сжигания топлива (пороха) толкают расположенный в цилиндре поршень, который в свою очередь совершает полезную работу по перезарядке оружия. Основное отличие газового двигателя оружия от ДВС состоит в том, что топливо сгорает в отдельном объеме (стволе), и в газовый цилиндр автоматики попадает лишь незначительная часть всех пороховых газов, полученных при выстреле.

Схема устройства пулеметов Гочкисс, запатентованная сотрудниками компании Бене и Мерсье в самом конце 19 века. 

Основной причиной сравнительно медленного становления на крыло таких систем стал порох и свойства его горения. Дымные пороха при сгорании давали такое количество нагара, что это сказывалось на затруднении перезарядки уже через несколько десятков выстрелов.

Первые бездымные пороха отличались достаточно большим разбросом характеристик по давлению в стволе, что затрудняло создание надежных систем, завязанных именно на давление газов. Если добавить к этому недостаточные знания как о самой динамике горения пороха в стволе, так и о металлургии (что повышало опасность термической эрозии газоотводного отверстия в стволе), то понятно, что создание газоотводных систем поначалу было сложной эмпирической задачей.

Система Банга с подвижным вперед надульником, выполняющим роль газового поршня, была одним из многих тупиковых направлений развития оружия.

В результате широкое распространение газоотводные системы стали получать лишь в межвоенный период, а к концу Второй Мировой войны они уже уверенно стали выходить на первое место по распространенности в большинстве систем длинноствольного оружия, от винтовок до крупнокалиберных пулеметов. В самом деле, абсолютное большинство армейских самозарядных винтовок и автоматов Второй Мировой имело газоотводную автоматику (американские карабин М1 и винтовка М1, советская СВТ-40, немецкие G.41, G.43 и StG.44), и лишь одна винтовка (американская Johnson M1941) имела автоматику с подвижным стволом. Среди пулеметов также наметился сдвиг к газоотводным системам – в СССР на смену Максиму пришел пулемет Горюнова с газовым двигателем автоматики, хотя во многих странах Браунинги и МГ-42 с подвижным стволом все еще держали позиции.

Еще одна система более чем столетней давности, не утратившая своей конструктивной адекватности и сейчас – самозарядная винтовка Мондрагона, выпускавшаяся в Швейцарии компанией SIG перед Первой Мировой войной.

По сути, только два класса стрелкового оружия оказались практически не охвачены газоотводной автоматикой – пистолеты и пистолеты-пулеметы, использующие сравнительно маломощные пистолетные патроны. Среди пистолетов можно вспомнить разве что монстрообразный Desert Eagle, применяемый только гражданскими для охоты и развлекательной стрельбы. Среди пистолетов-пулеметов за все время их существования можно насчитать не более полудюжины газоотводных систем, таких как российский «Вереск» СР.2М, германский МР7А1 или китайский Тип 79.

Один из нескольких десятков патентов американца Айзека Льюиса, в котором описан вариант газоотводного пистолета с кольцевым газовым поршнем вокруг ствола и надульником, служащим для отвода пороховых газов от дула к поршню. В дальнейшем Льюис отказался от такой системы и снова вернулся к традиционным уже обычным газовым поршням в цилиндре, пороховые газы к которым отводятся через отверстие в стенке ствола.

Интересно, что большая часть применяемых и сегодня базовых конструкций газоотводной автоматики были изобретены в конце 19 или самом начале 20 века. Одной из самых первых газоотводных систем (не ставших впрочем, популярной) стала конструкция французов братьев Клэр (Clair), запатентованная в 1892 году. В ней отводимые из ствола пороховые газы толкали вперед поршень, который сжимал мощную пружину. Энергия, запасенная в этой пружине, затем использовалась для перезарядки оружия, что, по крайней мере, в теории, позволяло сгладить мощный и короткий импульс пороховых газов и сделать работу автоматики более плавной. Подобная концепция позже несколько раз повторно воплощалась в жизнь в других странах (например, в английской винтовке Farquhar-Hill M1917), но всегда без особого успеха.

Пулемет Colt model 1895 на вооружении полиции города Бостон, 1919 год.

В 1895 году к газоотводной тематике обратился легендарный Джон Браунинг, запатентовав конструкцию первого серийного пулемета с газоотводной автоматикой, позже ставшего известным как Кольт М1895 («potato digger» – «картофелекопалка», за качающийся под стволом шток газового поршня). В этой системе поршень располагался не горизонтально, а перпендикулярно к стволу, на качающемся рычаге. После выстрела отводимые через поперечное отверстие пороховые газы толкали поршень вниз, заставляя его вместе с рычагом совершать качательное движение вниз – назад, приводя через систему тяг в движение затвор оружия. Эта система обеспечивала плавность отпирания затвора, но качавшийся под стволом с приличной амплитудой и скоростью рычаг поршня доставлял стрелкам немало проблем.

В 1917 году фирма Marlin попыталась переделать пулемет М1895 для использования на самолетах и в танках путем замены качающегося поршня на двигающийся параллельно стволу. В результате пулемет стал компактнее, но заметно потерял в надежности работы из-за частых поперечных разрывов гильз при экстракции.

Схема из патента Джона Гаранда на первый вариант газоотводной системы для винтовки, в дальнейшем ставшей известной как М1.

Помимо пулемета, в тот же период Браунинг запатентовал и пистолет схожей конструкции, у которого рычаг качался над стволом. В серию по понятным причинам это оружие не пошло, в отличие от других пистолетов того же конструктора. В то же время соратник Браунинга по работе на компанию Кольт инженер Карл Эбетс (Carl Ehbets) запатентовал свой вариант пистолета с газоотводной автоматикой. В его системе расположенный ниже и сбоку от ствола поршень после выстрела двигался назад под действием отведенных через отверстие в стволе пороховых газов, приводя в движение затвор. По общим принципам эта система стала прототипом для большинства более поздних, в том числе и вполне современных конструкций.

Здесь мы немного прервем наш экскурс в историю, чтобы обсудить несколько самых распространенных вариантов реализации газоотводной автоматики с точки зрения используемых конструктивных решений.

Советские морские пехотинцы с винтовками Токарева СВТ-40, Севастополь. 1942 год. Невзирая на ряд проблем, винтовка СВТ во многом стала классическим вариантом газоотводного оружия с коротким ходом поршня.

Итак, газоотводные системы можно разбить на группы по следующим критериям:

1. Положение газового цилиндра относительно ствола. В большинстве систем газовый цилиндр с поршнем расположены параллельно стволу, сверху, снизу или сбоку. Газовый цилиндр при этом соединен с каналом ствола одним или несколькими газоотводными отверстиями. Также встречаются варианты с расположением поршня вокруг ствола, при этом поршень может иметь форму кольца, надетого на ствол и заключенного в кожух, либо вид стакана с отверстием для пули в донной части, надетого на дульную часть ствола.

В первом случае для отвода газов в кольцевую полость газового цилиндра используются газоотводные отверстия, и поршень после выстрела движется назад; во втором вырывающиеся из ствола пороховые газы толкают стакан-надульник вперед. ну и наконец есть варианты, в которых газового цилиндра как такового нет вообще – пороховые газы через отверстие и длинную газовую трубку отводятся непосредственно к затворной раме, где воздействуют на короткий поршень, интегрированный с передней частью рамы, или попадают внутрь, где, расширяясь во внутренней полости, толкают затворную раму назад относительно тела затвора.

2. Длиной хода поршня. Как правило различают два варианта – системы с длинным ходом поршня и системы с коротким ходом поршня. В первом варианте поршень жестко связан с затворной рамой и вместе с ней совершает полный цикл движения, даже если фактически пороховые газы действуют на поршень на сравнительно небольшом начальном участке его движения назад; во втором варианте поршень (со штоком или без него) не связан жестко с затворной рамой. После короткого импульса в момент действия пороховых газов поршень останавливается, а затворная рама далее совершает полный цикл перезарядки отдельно.

Схема из патента на «прямой газоотвод» шведской винтовки Ljungman m\42. По сути, винтовка имеет вырожденный (очень короткий) газовый поршень, расположенный непосредственно на переднем торце затворной рамы.

Одним из не самых очевидных, но весьма полезных свойств газоотводных систем, использующих отвод газов через отверстие в стволе является возможность введения регулировки количества отводимого газа в зависимости от условий работы. Изначально такие регуляторы имели ручное переключение (чаще всего за счет изменения сечения перепускного отверстия). Позже появились и автоматические регуляторы с пружинными клапанами сброса избыточного давления.

Автоматические регуляторы часто используются в охотничьих ружьях, чтобы они могли надежно работать с патронами с разными навесками заряда и снаряда — от легких спортинговых до тяжелых «магнумов». Ручные регуляторы в основном применяются на армейском оружии, чтобы при необходимости обеспечить увеличение мощности газового двигателя при работе оружия в затрудненных условиях. В ряде систем пулеметов газовый регулятор также позволяет регулировать темп стрельбы, по необходимости повышая или понижая его в определенных пределах.

Ранний патент американца Юджина Стонера на его вариант системы с прямым отводом газов внутрь затворной рамы. Дальнейшее развитие этой системы породило ткаие известные образцы оружия как AR-10 и AR-15 / M16, а также множество их копий и клонов.

Нужно отметить, что из всего широкого спектра газоотводных систем, разработанных за век с четвертью, лишь сравнительно небольшое количество вариантов их исполнения прижилось и «пошло в массы». Расположение газового поршня часто определяется расположением системы подачи патронов — на большинстве современных образцов с нижним питанием патронами (из примыкаемого снизу магазина) газовый поршень обычно находится над стволом, у систем с верхним питанием (лентой или также из магазина) поршень располагается под стволом. Это позволяет избежать необходимости как-то обходить тракт подачи патронов при организации механической связи поршня с затворной рамой.

В числе достоинств систем с коротким ходом поршня (таких как винтовка Токарева СВТ-40, карабин Симонова СКС, винтовка FN FAL) входит и возможность легко заряжать магазин оружия «сверху», так как при открытом затворе шток находящегося в переднем положении поршня не мешает доступу в ствольную коробку и магазин.

Винтовка 7.62mm NATO AR-10 на испытаниях в голландской армии.

Еще одно достоинство систем с коротким ходом поршня — масса поршня отделена от массы затворной рамы, что в теории несколько повышает потенциал по точности оружия за счет уменьшения массы подвижных частей, движущихся внутри оружия. Варианты систем с длинным ходом газового поршня (в первую очередь вариации на тему автомата Калашникова) используют массу поршня и его штока для повышения общей надежности оружия за счет большего запаса кинетической энергии в массивных подвижных частях.

Американские солдаты демонстрируют свои новые винтовки M1 Garand, 1938 год.

Системы с кольцевым поршнем, расположенным вокруг ствола, используются весьма редко из-за проблем с сильным нагревом ствола и его термическим расширением. В настоящее время кольцевые поршни применяются главным образом в охотничьих гладкоствольных ружьях, где они располагаются не вокруг ствола, а вокруг «холодной» трубки магазина в ее передней части, под стволом.

Системы с отбором пороховых газов в дульной части (без отверстия в стенке ствола) практически полностью утратили свою и так небольшую популярность из-за того, что они увеличивают массу оружия и ухудшают его баланс за счет длинных тяг или штоков и размещения массивного надульника в передней части ствола.

Автомат Калашникова и его многочисленные варианты являются, вероятно, самым распространенным в мире семейством оружия с газоотводной автоматикой. Характерное решение газового двигателя с расположенным над стволом поршнем с длинным рабочим ходом (эволюционизировавшее из более ранних систем Гочкиса, Льюиса, Гаранда), в сочетании с другими конструктивными решениями, обеспечило этому оружию высочайшую надежность в любых условиях.

Наконец нужно отметить системы с прямым отводом газов к телу затворной рамы. Впервые такие системы были разработаны во Франции в 1920х годах, и реализованы в серии в шведской самозарядной винтовке Люнгмана образца 1942 года и в семействе французских винтовок MAS M1944, M1949 и М1949/56. Эти системы отличались сравнительной простотой, и их главным недостатком было то, что отработанные пороховые газы выбрасывались из ствольной коробки назад, прямо в лицо стрелку.

После Второй Мировой войны американец Юджин Стонер (Eugene Stoner) развил эту идею. В его системе, нашедшей реализацию в семействе винтовок AR-10, AR-15 и М16, пороховые газы через длинную трубку и специальный «гусь» на теле затворной рамы попадают в цилиндрическую кольцевую полость, образованную внутри затворной рамы вокруг хвостовика поворотного затвора. В этой системе газовым поршнем служит сама затворная рама, которую пороховые газы толкают назад относительно неподвижного поначалу затвора. Такое решение обеспечивает симметричное приложение сил к затворной раме и поджим затвора вперед в период наибольшего давления газов в стволе, но, при этом, делает эту систему более чувствительной к качеству порохов и общему загрязнению при работе.

Системы с длинным ходом газового поршня являются, вероятно, самыми распространенными в мире. Их генезис прослеживается от первых пулеметов Гочкиса (1898) и Льюиса (1912) и французских винтовок RSC M1917 к пулеметам ДП-27, ZB-26 и Bren, винтовкам М1 Гаранд и далее автомату и пулеметам Калашникова, пулеметам FN MAG, FN Minimi и еще многим другим очень удачным и успешным системам.

Пулемет Hotchkiss model 1900 на вооружении шведской армии, начало 20 века.

Системы с коротким ходом поршня приобрели популярность незадолго до Второй Мировой войны (винтовки Токарева СВТ-38 и СВТ-40, заимствующая у СВТ германская винтовка G.43, американский карабин М1), и пик их популярности пришелся на первые послевоенные декады (карабин Симогова СКС, винтовки СВД, FN FAL и М14). Некоторый ренессанс систем с коротким ходом поршня наблюдается с конца 1990х годов, когда в серию пошли германский автомат HK G36, а также целый ряд более или менее удачных попыток переделать систему AR-15 / M16 с прямого газоотвода на вариант с использованием традиционного поршня, расположенного над стволом.

В целом можно констатировать, что в настоящее время системы с газоотводной автоматикой практически полностью вытеснили системы с подвижным стволом всюду, кроме пистолетов и пистолетов-пулеметов, где реализация газоотвода сильно затруднена или неоправданна по сложности. В длинноствольном оружии некоторую конкуренцию газоотводным системам сейчас составляют лишь варианты систем с инерционной автоматикой, да и то только в гладкоствольных охотничьих ружьях. Об инерционных системах вы узнаете в одной из следующих статей цикла.

————————————————-Автоматика оружия. Свободный затвор.Автоматика оружия. Полусвободный затвор.Автоматика оружия. Системы, использующие энергию отдачи ствола.

/Максим Попенкер, all4shooters.com/

army-news.ru

газоотводный двигатель автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола - патент РФ 2046265

Использование: в оружейной технике, а именно в образцах автоматического оружия. Сущность изобретения: газоотводный двигатель с отводом газов от дульного среза ствола содержит надульник 3, газоотвод и газовый цилиндр 7 с поршнем 8. Газоотвод выполнен в виде канала 4 в надульнике 3 и газовой трубки 6, соединяющей канал 4 в надульнике 3 с газовым цилиндром 7. Надульник 3 снабжен газовой пробкой 5 с вырезом а, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала 4, а газовый цилиндр 7 с поршнем 8 смещены к казенной части ствола 1 на длину газовой трубки 6. 1 ил. Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано в образцах автоматического оружия. Известны образцы стрелкового оружия, в которых двигатель автоматики работает от газов, отводимых от дульного среза ствола. К таким образцам относится немецкая винтовка G-41 (W). Она не имеет газовой каморы, функции которой выполняет надульник. Из надульника через газоотвод пороховые газы поступают в газовый цилиндр с поршнем. Газоотвод в данном случае выполнен в виде канавок в надульнике, а цилиндр с поршнем концентрично расположены на стволе. Передача усилия от газового поршня к подвижным частям производится толкателем, имеющим длину, приблизительно равную длине ствола. В такой конструкции до момента вылета пули отсутствует возмущение оружия, что улучшает кучность стрельбы оружия, а отсутствие газового отверстия повышает живучесть ствола. Однако длинный толкатель утяжеляет конструкцию, поскольку для обеспечения необходимых прочности и жесткости он должен иметь большую маccу. Газовый цилиндр с кольцевым поршнем, расположенным вокруг передней части ствола, имеют существенные недостатки: обтюрация газов в камере происходит по двум поверхностям, что вызывает повышенный прорыв газов и образование большого количества нагара и, в конечном счете, снижает надежность работы и ухудшает эксплуатационные свойства оружия. Изобретение решает задачу повышения живучести и уменьшения массы оружия за счет уменьшения длины и массы элементов, передающих усилие от газового поршня к подвижным частям, а также задачу повышения надежности и эксплуатационных свойств оружия за счет применения цилиндрического поршня вместо кольцевого. Поставленная задача решается тем, что в газоотводном двигателе автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола, содержащем надульник, газоотвод и газовый цилиндр с поршнем, газоотвод выполнен в виде канала в надульнике и газовой трубки, соединяющей канал в надульнике с газовым цилиндром, при этом надульник снабжен газовой пробкой с вырезом, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала, а газовый цилиндр с поршнем смещены к казенной части ствола на длину газовой трубки. На чертеже показан газоотводный двигатель автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола. Газоотводный двигатель автоматического оружия содержит ствол 1, подвижные части 2, надульник 3. Газоотвод состоит из канала 4 в надульнике 3, выреза а в поворотной газовой пробке 5 и газовой трубки 6, соединяющей канал 4 надульника 3 с газовым цилиндром 7. Газовый цилиндр имеет газовый поршень 8 со штоком 9. Протяженность газовой трубки 6 определяется потребной энергией газов для работы автоматики. В процессе выстрела, пока пуля идет по каналу ствола, газоотводное устройство не работает, соответственно не оказывая воздействия на оружие. После вылета пули из канала ствола 1 пороховые газы поступают в канал 4 надульника 3, затем через радиусный вырез а поворотной пробки 5 и газовую трубку 6 попадают в газовый цилиндр 7 и воздействуют на газовый поршень 8. Последний через шток 9 передает усилие подвижным частям 2. Подвижные части 2 ускоряются, и совершается цикл автоматики отпирание канала ствола 1, отражение стреляной гильзы, досылание очередного патрона и запирание канала ствола 1.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГАЗООТВОДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ С ОТВОДОМ ГАЗОВ ОТ ДУЛЬНОГО СРЕЗА СТВОЛА, содержащий надульник, газоотвод и газовый цилиндр с поршнем, отличающийся тем, что газоотвод выполнен в виде канала в надульнике и газовой трубки, соединяющей канал в надульнике с газовым цилиндром, при этом надульник снабжен газовой пробкой с вырезом, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала, а газовый цилиндр с поршнем смещены к казенной части ствола на длину газовой трубки.

www.freepatent.ru

Газоотводный двигатель автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола

 

Использование: в оружейной технике, а именно в образцах автоматического оружия. Сущность изобретения: газоотводный двигатель с отводом газов от дульного среза ствола содержит надульник 3, газоотвод и газовый цилиндр 7 с поршнем 8. Газоотвод выполнен в виде канала 4 в надульнике 3 и газовой трубки 6, соединяющей канал 4 в надульнике 3 с газовым цилиндром 7. Надульник 3 снабжен газовой пробкой 5 с вырезом а, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала 4, а газовый цилиндр 7 с поршнем 8 смещены к казенной части ствола 1 на длину газовой трубки 6. 1 ил.

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано в образцах автоматического оружия.

Известны образцы стрелкового оружия, в которых двигатель автоматики работает от газов, отводимых от дульного среза ствола. К таким образцам относится немецкая винтовка G-41 (W). Она не имеет газовой каморы, функции которой выполняет надульник. Из надульника через газоотвод пороховые газы поступают в газовый цилиндр с поршнем. Газоотвод в данном случае выполнен в виде канавок в надульнике, а цилиндр с поршнем концентрично расположены на стволе. Передача усилия от газового поршня к подвижным частям производится толкателем, имеющим длину, приблизительно равную длине ствола. В такой конструкции до момента вылета пули отсутствует возмущение оружия, что улучшает кучность стрельбы оружия, а отсутствие газового отверстия повышает живучесть ствола.

Однако длинный толкатель утяжеляет конструкцию, поскольку для обеспечения необходимых прочности и жесткости он должен иметь большую маccу. Газовый цилиндр с кольцевым поршнем, расположенным вокруг передней части ствола, имеют существенные недостатки: обтюрация газов в камере происходит по двум поверхностям, что вызывает повышенный прорыв газов и образование большого количества нагара и, в конечном счете, снижает надежность работы и ухудшает эксплуатационные свойства оружия.

Изобретение решает задачу повышения живучести и уменьшения массы оружия за счет уменьшения длины и массы элементов, передающих усилие от газового поршня к подвижным частям, а также задачу повышения надежности и эксплуатационных свойств оружия за счет применения цилиндрического поршня вместо кольцевого.

Поставленная задача решается тем, что в газоотводном двигателе автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола, содержащем надульник, газоотвод и газовый цилиндр с поршнем, газоотвод выполнен в виде канала в надульнике и газовой трубки, соединяющей канал в надульнике с газовым цилиндром, при этом надульник снабжен газовой пробкой с вырезом, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала, а газовый цилиндр с поршнем смещены к казенной части ствола на длину газовой трубки.

На чертеже показан газоотводный двигатель автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола.

Газоотводный двигатель автоматического оружия содержит ствол 1, подвижные части 2, надульник 3. Газоотвод состоит из канала 4 в надульнике 3, выреза а в поворотной газовой пробке 5 и газовой трубки 6, соединяющей канал 4 надульника 3 с газовым цилиндром 7. Газовый цилиндр имеет газовый поршень 8 со штоком 9. Протяженность газовой трубки 6 определяется потребной энергией газов для работы автоматики.

В процессе выстрела, пока пуля идет по каналу ствола, газоотводное устройство не работает, соответственно не оказывая воздействия на оружие.

После вылета пули из канала ствола 1 пороховые газы поступают в канал 4 надульника 3, затем через радиусный вырез а поворотной пробки 5 и газовую трубку 6 попадают в газовый цилиндр 7 и воздействуют на газовый поршень 8. Последний через шток 9 передает усилие подвижным частям 2. Подвижные части 2 ускоряются, и совершается цикл автоматики отпирание канала ствола 1, отражение стреляной гильзы, досылание очередного патрона и запирание канала ствола 1.

ГАЗООТВОДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ С ОТВОДОМ ГАЗОВ ОТ ДУЛЬНОГО СРЕЗА СТВОЛА, содержащий надульник, газоотвод и газовый цилиндр с поршнем, отличающийся тем, что газоотвод выполнен в виде канала в надульнике и газовой трубки, соединяющей канал в надульнике с газовым цилиндром, при этом надульник снабжен газовой пробкой с вырезом, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала, а газовый цилиндр с поршнем смещены к казенной части ствола на длину газовой трубки.

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Газоотводный двигатель автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола

Использование: в оружейной технике, а именно в образцах автоматического оружия. Сущность изобретения: газоотводный двигатель с отводом газов от дульного среза ствола содержит надульник 3, газоотвод и газовый цилиндр 7 с поршнем 8. Газоотвод выполнен в виде канала 4 в надульнике 3 и газовой трубки 6, соединяющей канал 4 в надульнике 3 с газовым цилиндром 7. Надульник 3 снабжен газовой пробкой 5 с вырезом а, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала 4, а газовый цилиндр 7 с поршнем 8 смещены к казенной части ствола 1 на длину газовой трубки 6. 1 ил.

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано в образцах автоматического оружия. Известны образцы стрелкового оружия, в которых двигатель автоматики работает от газов, отводимых от дульного среза ствола. К таким образцам относится немецкая винтовка G-41 (W). Она не имеет газовой каморы, функции которой выполняет надульник. Из надульника через газоотвод пороховые газы поступают в газовый цилиндр с поршнем. Газоотвод в данном случае выполнен в виде канавок в надульнике, а цилиндр с поршнем концентрично расположены на стволе. Передача усилия от газового поршня к подвижным частям производится толкателем, имеющим длину, приблизительно равную длине ствола. В такой конструкции до момента вылета пули отсутствует возмущение оружия, что улучшает кучность стрельбы оружия, а отсутствие газового отверстия повышает живучесть ствола. Однако длинный толкатель утяжеляет конструкцию, поскольку для обеспечения необходимых прочности и жесткости он должен иметь большую маccу. Газовый цилиндр с кольцевым поршнем, расположенным вокруг передней части ствола, имеют существенные недостатки: обтюрация газов в камере происходит по двум поверхностям, что вызывает повышенный прорыв газов и образование большого количества нагара и, в конечном счете, снижает надежность работы и ухудшает эксплуатационные свойства оружия. Изобретение решает задачу повышения живучести и уменьшения массы оружия за счет уменьшения длины и массы элементов, передающих усилие от газового поршня к подвижным частям, а также задачу повышения надежности и эксплуатационных свойств оружия за счет применения цилиндрического поршня вместо кольцевого. Поставленная задача решается тем, что в газоотводном двигателе автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола, содержащем надульник, газоотвод и газовый цилиндр с поршнем, газоотвод выполнен в виде канала в надульнике и газовой трубки, соединяющей канал в надульнике с газовым цилиндром, при этом надульник снабжен газовой пробкой с вырезом, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала, а газовый цилиндр с поршнем смещены к казенной части ствола на длину газовой трубки. На чертеже показан газоотводный двигатель автоматического оружия с отводом газов от дульного среза ствола. Газоотводный двигатель автоматического оружия содержит ствол 1, подвижные части 2, надульник 3. Газоотвод состоит из канала 4 в надульнике 3, выреза а в поворотной газовой пробке 5 и газовой трубки 6, соединяющей канал 4 надульника 3 с газовым цилиндром 7. Газовый цилиндр имеет газовый поршень 8 со штоком 9. Протяженность газовой трубки 6 определяется потребной энергией газов для работы автоматики. В процессе выстрела, пока пуля идет по каналу ствола, газоотводное устройство не работает, соответственно не оказывая воздействия на оружие. После вылета пули из канала ствола 1 пороховые газы поступают в канал 4 надульника 3, затем через радиусный вырез а поворотной пробки 5 и газовую трубку 6 попадают в газовый цилиндр 7 и воздействуют на газовый поршень 8. Последний через шток 9 передает усилие подвижным частям 2. Подвижные части 2 ускоряются, и совершается цикл автоматики отпирание канала ствола 1, отражение стреляной гильзы, досылание очередного патрона и запирание канала ствола 1.

Формула изобретения

ГАЗООТВОДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ С ОТВОДОМ ГАЗОВ ОТ ДУЛЬНОГО СРЕЗА СТВОЛА, содержащий надульник, газоотвод и газовый цилиндр с поршнем, отличающийся тем, что газоотвод выполнен в виде канала в надульнике и газовой трубки, соединяющей канал в надульнике с газовым цилиндром, при этом надульник снабжен газовой пробкой с вырезом, установленной с возможностью поворота и перекрытия канала, а газовый цилиндр с поршнем смещены к казенной части ствола на длину газовой трубки.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 17-2000

Извещение опубликовано: 20.06.2000        

bankpatentov.ru

Газоотвод или инерция: аргументы для вечного спора

 

Спорить о преимуществах газоотводных или инерционных систем оружейной автоматики можно долго. Причем спор этот не имеет практического смысла, поскольку при качественном исполнении обе системы хороши. Приведенные ниже аргументы вряд ли помогут каждому определиться с выбором модели, но, по крайней мере, позволят технично обосновать свое интуитивное решение...

Газоотводный механизм

Принцип действия

Часть пороховых газов отводится через отверстие в канале ствола и попадает в рабочую камеру. Поршень в рабочей камере под воздействием давления газов отходит назад и открывает затвор, одновременно приводя в действие механизм выбрасывания гильзы и взводя боевую пружину. В современных газоотводных механизмах устанавливается регулируемая автоматика, позволяющая при использовании патронов магнум сбрасывать лишнее давление в системе. Кроме того, во многих нынешних моделях применяется самоочищающийся газовый двигатель, позволяющий существенно увеличить интервал между чистками автоматики.

История

Прообразом современных газоотводных полуавтоматов можно считать казнозарядную пушку Г. Бессемера, запатентованную в 1854 г., под действием пороховых газов в ней открывался затвор, подавался новый патрон и взводился ударно-спусковой механизм.

Впрочем, в ней хватало конструктивных недоработок, и серийным оружием она так и не стала. Поэтому «родителем» серийных газоотводных систем смело можно считать Джона Мозеса Браунинга. Его пулемет М 1895 был снабжен газоотводным отверстием с поршнем, приводившим в действие автоматику. Из-за использования дымных порохов, дающих много нагара, конструкция должна была быть простой для чистки. Что и было реализовано, правда, в ущерб комфорту стрелка - при установке на низкой треноге рычаг поршня выбивал из-под себя фонтаны земли. Так что, грязное обмундирование после стрельбы сразу выдавало в солдате пулеметчика, из-за чего М 1895 в народе прозвали «картофелекопалками». Газоотводный механизм в более портативном оружии был реализован в конструкции автоматической винтовки Browning Automatic Rifle (B.A.R.), ставшей прототипом знаменитого охотничьего карабина Browning BAR. С появлением бездымных порохов во второй половине ХХ века эта система стала доминирующей в охотничьем полуавтоматическом оружии. Пожалуй, самое известное оружие с газоотводной системой - автомат Калашникова.

 

Плюсы

  • Надежная работа с боеприпасами различной навески.
  • Возможность снарядить ружье дополнительным оборудованием.
  • Возможность регулирования автоматики под боеприпас без замены частей механизма.

Минусы

  • Возможность засорения газоотводного отверстия инородными предметами (части контейнера или пыжа, дробинки).
  • При несвоевременной чистке - засорение газоотводного механизма и его отказ в работе.
  • Более крупное цевье (там ведь и магазин и газоотводный механизм).
  • Необходимость регулярной чистки газоотводного механизма.
  • Больший вес ружья.

Мифы

В газоотводе теряется энергия выстрела из-за отвода части пороховых газов. На самом деле (и это неоднократно доказано опытным путем) потеря энергии составляет порядка 1-3 %. А это, как говорят математики, находится в пределах статистической погрешности и не превышает разброс в энергии патронов одной фабричной партии.

У газоотвода меньше отдача из-за того, что часть газов стравливается, как через дульный тормоз. Конструктивно ружья с газоотводным полуавтоматом перезаряжания более тяжелые, поэтому выстрел действительно более комфортный. Вот только сброс давления пороховых газов тут ни при чем - все дело в массе самого оружия

Инерционка

Принцип действия

Энергия отдачи используется в оружейной автоматике различными способами. В фундаментальной литературе ружья, имеющие короткий или длинный ход ствола, выделяют в отдельные виды, а собственно инерционками принято считать только оружие с неподвижным стволом. Затвор у последнего состоит из двух основных частей - поворотной боевой личинки и массивной основы, играющей роль инертного тела. Между личинкой и остовом помещена инерционная пружина. При движении оружия назад под действием отдачи остов затвора благодаря своей инерции стремится остаться на месте и сжимает пружину. Затем под действием пружины он начинает движение назад, поворачивает боевую личинку и отпирает канал ствола. Усилие пружины подобрано таким образом, чтобы отпирание началось после вылета снаряда из канала ствола. При движении всего затвора назад происходит выбрасывание стреляной гильзы и взведение ударного механизма. Затем затвор под давлением возвратной пружины движется вперед, захватывает патрон, поднятый подавателем из магазина, досылает его в патронник и запирает канал ствола.

История

Пионером этой «ветви эволюции» самозарядных ружей был американец Р. Пилон, который создал в 1863 году самозарядное ружье, использующее для взвода курка силу отдачи.

Первым охотничьим самозарядным ружьем серийного выпуска справедливо считается конструкция Браунинга. Как и пулемет Максима, конструкция Браунинга работала по принципу отката ствола, только не с коротким ходом, как в пулемете, а с длинным (аналогичная конструкция и у советской самозарядки МЦ 21-12). Browning Auto-5 можно смело считать самой популярной моделью полуавтоматического охотничьего оружия - общее количество выпущенных в течение практически 100 лет ружей составило порядка 10 000 000 экземпляров.

А первая самозарядка с использованием энергии отдачи всего оружия в сочетании с инерционным затвором и накопительной пружиной была создана шведским инженером А. Шьёгреном и выпускалась с 1904 по 1914 годы. К принципу инерционного затвора оружейники вернулись спустя более чем полвека в полуавтоматах Benelli.

Самое известное оружие, использующее энергию отдачи, - пулемет Максима, ППШ, УЗИ.

 

Плюсы

  • Малое количество деталей, соответственно меньшее число поломок.
  • Быстрое, уверенное перезаряжание соответствующих боеприпасов.
  • Компактность, небольшой вес.
  • Простота ухода за оружием, фактически регулярно чистить приходится только ствол. А это исключает потерю мелких деталей при чистке в полевых условиях.

Минусы

  • Ограниченный диапазон навесок.
  • Капризность при оборудовании ружья навесными аксессуарами.
  • Вероятность отказа механизма перезаряжания при загрязнении в ствольной коробке.
  • Вероятность отказа при низких температурах при использовании несоответствующей, загустевающей смазки или замерзании запотевшего затвора.
  • Подстройка под боеприпас с навеской за пределами рабочего диапазона возможна лишь заменой инерционной пружины.

Мифы

Вооруженные силы многих стран используют не инерционную, а газоотводную систему, поскольку последняя надежнее (менее требовательна к качеству патронов, меньше отдача и т.п.). На самом деле ключевой момент совсем в другом - инерционную систему не обвесишь дополнительными девайсами типа подствольного фонаря или ночного прицела. К изменениям массы самого оружия инерционки действительно весьма чувствительны.

Если упереть инерционное ружье в стену, оно не выстрелит. Действительно не выстрелит, но если упереть не ружье, а сам механизм. На практике же упругости приклада (особенно если присутствует резиновый затыльник) вполне хватает для создания импульса инерционному телу в затворе. Да и «с упора в стену» не самая распространенная стрелковая позиция.

Выбор между газоотводом и инерционкой напоминает известный анекдот о миллионере, выбиравшем невесту из трех женщин. Герой байки дал каждой некоторую значительную сумму денег, чтобы посмотреть, как они ей распорядятся. Одна все потратила на себя, чтобы ярко смотреться рядом с таким мужчиной, другая - на подарки вероятному супругу, чтобы показать свою заботу о нем. Третья пустила в оборот и вернула с процентами, чтобы показать, что деньги для нее не вопрос. Миллионер подумал, подумал и женился на той, у которой фигура лучше. Так и здесь, можно перечитать сотни страниц полемики, составить собственное обоснованное мнение и… в оружейном магазине сделать выбор в сторону того ружья, которое лучше лежит в руках и больше радует глаз.

Денис ГнатюкСафари-Украина 2012

weaponland.ru

Газоотводный механизм самозарядного оружия

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оружейной техники и может быть использовано в самозарядном оружии

Изобретение относится к области автоматического и самозарядного стрелкового оружия, в частности к конструкции двигателей автоматики, работа которых основана на отводе пороховых газов через отверстие в стенке ствола

Изобретение относится к оружейной технике

Изобретение относится к оружейной технике, а именно к механизмам регулировки газов автоматического оружия, позволяющего автоматически регулировать усилие перезаряжания до необходимой величины при стрельбе патронами, создающими различные давления в канале ствола

Изобретение относится к автоматическому огнестрельному оружию

Изобретение относится к области автоматического оружия и может быть использовано при конструировании стрелкового и артиллерийского оружия

Изобретение относится к области вооружений, а именно к автоматическому стрелковому оружию, и может быть использовано в системах автоматики такого оружия

Изобретение относится к автоматическому огнестрельному оружию, преимущественно стрелковому, а также может быть использовано при разработке крупнокалиберных образцов вооружения

Изобретение относится к стрелковому оружию, в частности к конструкции автоматического стрелкового оружия с отводом пороховых газов для перезарядки

Изобретение относится к области автоматического стрелкового оружия, а именно к механизмам затворов такого оружия

Изобретение относится к области вооружения, в частности к автоматическому огнестрельному оружию, преимущественно стрелковому, а именно к запирающим механизмам ствола

Изобретение относится к огнестрельному оружию, а именно к механизмам, используемым в качестве привода затвора автоматического стрелкового или артиллерийского оружия, использующим энергию пороховых газов

Изобретение относится к устройствам стрелкового оружия

Изобретение относится к стрелковому оружию

Изобретение относится к оружейной технике, а именно к механизмам регулировки давления газов в двигателе автоматики автоматического оружия

Изобретение относится к автоматическому стрелковому оружию, автоматика которого построена на принципе отведения пороховых газов в газовую камеру

Изобретение относится к оружию

Изобретение относится к вооружению, а именно к газоотводным двигателям оружия. Газоотводный двигатель содержит ствол, газовый цилиндр с поршнем, газоотводную трубку и газоотводное устройство. Газоотводная трубка закреплена на газоотводном устройстве, а ее соединение с газовым цилиндром снабжено втулкой, выполненной с возможностью осевого перемещения газоотводной трубки внутри втулки на величину, превышающую линейное удлинение трубки при нагреве стрельбой. Втулка закреплена на газовом цилиндре и выполнена из материала с коэффициентом линейного расширения, большим, чем у материала газоотводной трубки. Газоотводное устройство выполнено в виде надульника или газовой муфты. Технический результат заключается в улучшении точности и кучности боя оружия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

www.findpatent.ru


Смотрите также