Глушник звуку пострілу стрілецької зброї

1. Глушник звуку пострілу стрілецької зброї, що містить вузол стикування зі стволом зброї, зв'язаний з ним одним торцем порожнистий корпус і розташовані усередині корпуса співвісно стволу зброї центральну перфоровану трубку, а також поперечні перегородки, який відрізняється тим, що він містить три розширювальні камери, утворені двома поперечними перегородками, установленими на центральній трубці таким чином, що об'єми розширювальних камер збільшуються по напрямку пострілу, у внутрішньому каналі трубки в площинах поперечних перегородок виконано профільні звуження, а отвори, що перфорують трубку, виконано на першій, по ходу кулі, половині довжи C2 2 (19) 1 3 84118 Він містить вузол кріплення до ствола стрілецької зброї, порожнистий корпус, центральну перфоровану трубк у, установлену співвісно стволу зброї, і поперечні перегородки, які ділять порожнину між зовнішньою поверхнею центральної трубки і внутрішньою поверхнею корпуса на ряд (одну або декілька) ізольованих або зв'язаних одна з одною через отвори в перегородках, розширювальних камер. Отвори в стінці центральної трубки можуть бути радіальними або нахиленими до поздовжньої осі глушника, порожнини розширювальних камер можуть бути вільними або мати наповнювач. Загальними ознаками прототипу і заявленого глушника є: наявність вузла стикування зі стволом зброї, пов'язаного з ним одним торцем порожнистого корпуса, розміщеної усередині корпусу співвісно стволу зброї перфорованої трубки і поперечних перегородок, що утворюють ряд розширювальних камер. Пристрій по ЄВП 0107273 від 18.07.1983 р. має досить просту і ефективну конструкцію, але вона неоптимальна за критерієм «маса, габарити ефективність зниження рівня звуку пострілу». У випадку використання для рішення тих же завдань, у яких застосовується прототип, запропонованого винаходу, при заданих габаритах і масі глушника можна одержати більшу ефективність зниження рівня звуку пострілу або при заданій ефективності - менші габарити і масу. Основне завдання запропонованого винаходу - підвищення в порівнянні із прототипом ефективності зниження рівня звуку пострілу глушником при поліпшенні його габаритних, вагових, те хнологічних і експлуатаційних характеристик. Рішення поставленого завдання досягається тим, що глушник, що містить вузол стикування зі стволом зброї, пов'язаний з ним одним торцем порожнистий корпус і розташовані усередині корпуса співвісно стволу зброї центральну перфоровану трубк у, а також поперечні перегородки, має три розширювальні камери, утворені двома поперечними перегородками, установленими на центральній трубці таким чином, що об'єми розширювальних камер збільшуються по напрямку пострілу, у вн утрішньому каналі трубки в площинах поперечних перегородок виконані профільні звуження, а отвори, що перфорують трубку, виконано на першій по ходу к улі половині довжини першої і другою розширювальної камер у вигляді групи щілинних або циліндричних отворів, а в третій камері - у вигляді двох груп щілинних отворів, причому довга сторона щілинних отворів паралельна твірній зовнішньої поверхні центральної трубки, а коротка сторона або поздовжня вісь циліндричних отворів нахилені до неї під гострим кутом. Крім того, поперечні перегородки глушника встановлені таким чином, що об'єм третьої по ходу кулі розширювальної камери становить 0,4-0,5 внутрішнього об'єму глушника, а об'єми першої і другої камер рівні. Крім того, звуження центральної трубки виконано у вигляді спрофільованих циліндричних уступів, діаметр прохідного отвору центральної трубки за звуженням становить 0,80-0,85 внутрішнього 4 діаметра трубки перед ним, а діаметр вихідної ділянки трубки дорівнює 1,10-1,15 калібру зброї. Крім того, кути нахилу короткої сторони щілинних або поздовжніх осей циліндричних отворів до твірної бічної поверхні центральної трубки рівні 20°-50°, групи отворів у першій і другий розширювальних камерах мають площу, рівну 0,25-0,30 площі бічної поверхні трубки на довжині відповідної розширювальної камери, а площа двох груп щілинних отворів у третій розширювальній камері дорівнює 0,25-0,30 площі бічної поверхні трубки на довжині третьої розширювальної камери. Сукупність таких істотних відмітних ознак запропонованого глушника звуку пострілу стрілецької зброї як три розширювальні камери, утворені двома поперечними перегородками, установленими на центральній трубці таким чином, що об'єми розширювальних камер збільшуються по напрямку пострілу, у вн утрішньому каналі центральної трубки в площинах поперечних перегородок виконано профільні звуження, а отвори, що перфорують трубку, виконано на першій по ходу кулі половині довжини першої і другої розширювальних камер у вигляді групи щілинних або циліндричних отворів, а в третій камері - у вигляді двох груп щілинних отворів, причому довга сторона щілинних отворів паралельна твірній зовнішньої поверхні центральної трубки, а коротка сторона або поздовжня вісь циліндричних отворів нахилені до неї під гострим кутом, необхідна і достатня у всіх випадках, на яких поширюється об'єм правового захисту. Інші відмітні ознаки характеризують оптимізацію конструкції глушника в окремих випадках його виконання. Ефективність сукупності конструктивних ознак запропонованого винаходу при їхній нерозривності і обов'язковості доведена рядом експериментальних досліджень і теоретичних розрахунків [див. книгу Коновалов Н.А., Пилипенко О.В., Скорик А.Д. и др. «Ручное огнестрельное оружие бесшумного боя. Приборы снижения уровня звука выстрела для автоматов. Проектирование и экспериментальная отработка», Днепропетровск, HAH Украины и HKA Украины, Институт технической механики, 2008. - 303 с. ISBN 978-966-02-4374-3]. Наявність у глушнику конструктивної ознаки «містить три розширювальні камери, утворені двома поперечними перегородками, установленими на центральній трубці так, що об'єми розширювальних камер збільшуються по напрямку пострілу» обґрунтовується тим, що ефективність зниження рівня звуку пострілу у випадку однокамерного глушника нижче, ніж глушника, що має дві розширювальні камери рівного об'єму. У свою чергу, ефективність такого глушника нижче, ніж трьохкамерного, у якого перші дві камери рівні по об'єму, а об'єм третьої дорівнює приблизно 0,4-0,5 внутрішнього об'єму глушника. Подальше збільшення кількості камер з одночасною зміною, співвідношення їхніх об'ємів не приводить до підвищення ефективності зниження рівня звуку пострілу, а тільки ускладнює конструкцію глушника і збільшує його масу і вартість виготовлення. Наявність у глушнику конструктивної ознаки «у 5 84118 внутрішньому каналі трубки в площинах поперечних перегородок виконані профільні звуження» підвищує ефективність зниження рівня звуку пострілу, оскільки на цьому звуженні при його обтіканні надзвуковим високотемпературним потоком газу утворюється прямий стрибок ущільнення, тобто, така поверхня, переходячи через яку частки газу стрибком на товщині, приблизно рівній довжині вільного пробігу молекул (»10-5мм) зменшують свою швидкість, в зв'язку з чим, так само, стрибком, збільшуються щільність, тиск і температура газу [див., наприклад, Абрамович Г.Н. «Прикладная газовая динамика», M., «Наука», 1969, 824 с. або Левинсон Я.И. «Аэродинамика больших скоростей (газовая динамика)», Гособорониздат, Москва, 1950, 352 а]. Звуження виконано в площинах установки перегородок, так що ріст опору потоку газу в центральній трубці при виконанні перфораційних отворів на першій половині довжини трубки в кожній розширювальній камері, збільшує ефективність заповнення розширювальних камер глушника газами, збільшує їхню температуру, а, значить, ефективність перетворення звукової енергії пострілу в теплову, і зниження рівня звуку пострілу глушником. Експерименти показали, що оптимальний ступінь звуження (співвідношення діаметрів центральної трубки після і до звуження), який забезпечує максимальну ефективність зниження рівня звуку пострілу, становить 0,80-0,85. Величина діаметра вихідної ділянки трубки повинна бути максимально близька до калібру зброї; виходити з міркувань гарантованого, без зіткнень із внутрішньою поверхнею трубки, проходження кулі через глушник і при забезпеченні максимальної ефективності глушіння звуку пострілу, вона складає 1,10-1,15 калібру зброї. Розрахунок і експериментальні дослідження показали, що ефективність зниження рівня звуку пострілу глушником запропонованого типу максимальна при нахилі коротких сторін щілинних отворів або поздовжніх осей циліндричних отворів 20°50° до твірної центральної трубки, що пов'язано із закономірностями забезпечення максимально швидкого і ефективного (по розсіюванню енергії) заповнення розширювальних камер потоком газів через ці отвори (зокрема, зі значеннями максимального кута, на який може без зриву повернутися надзвуковий потік, що сходить зі стінки [див. стор. 163 у книзі Абрамовича Г.Н. «Прикладная газовая динамика», M, «Наука», 1969]. Експериментальні дослідження показали, що «проникливість» центральної трубки (відношення площ отворів у стінці трубки до площі її бічної поверхні) для забезпечення ефективності зниження рівня звуку пострілу, при якій відбувається максимальне розсіювання енергії потоку збройових газів при заповненні (або спорожнюванні) ними розширювальних камер, становить 0,25-0,30. Причому, це співвідношення необхідно витримувати для перфораційних отворів будь-якої форми в кожній розширювальній камері. Зміна ступеня проникливості центральної трубки в порівнянні з наведеним веде до різкого падіння ефективності зниження рівня звуку пострілу глушником. 6 Пристрій запропонованого винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 наведено поздовжній розріз глушника у варіанті виконання перфорації центральної трубки у вигляді гр упи нахилених циліндричних отворів у першій і другий розширювальних камерах і у вигляді дво х груп щілинних отворів у третій розширювальній камері (варіант І). На цьому ж малюнку наведені в збільшеному масштабі у вигляді виносних елементів І і II розрізи центральної трубки в місцях її звуження. На Фіг.2 наведено поздовжній розріз глушника у варіанті II (виконання перфорації центральної трубки у вигляді груп щілинних отворів у першій і другий розширювальних камерах та у вигляді двох груп щілинних отворів - у третій розширювальній камері). Глушник містить вузол стикування зі стволом зброї 1, порожнистий корпус 2, центральну перфоровану трубку 3, що має вихідний діаметр dвих. і поточні діаметри d1 і d2, поперечні перегородки 4 і 5, вихідний фланець 6. У першій і другий розширювальних камерах виконано групи циліндричних або щілинних отворів 7, 8, а в третьої - дві групи щілинних отворів 9. На фігурі позначено V1 - об'єм першої розширювальної камери, V2 - об'єм другої розширювальної камери, V3 - об'єм третьої розширювальної камери, причому V1=V2, a V3 дорівнює 0,4-0,5 V, де V - вн утрішній об'єм глушника. Поздовжні осі циліндричних отворів або коротка сторона щілинних отворів нахилені до твірної поверхні центральної трубки на кут a, довжини частин центральної трубки в першій і другій розширювальних камерах рівні l1, l2. На половині їхньої довжини l1/2, l2/2 виконано групи щілинних або циліндричних отворів. Глушник працює в такий спосіб. При проходженні кулі по стволі зброї з надзвуковою швидкістю попереду неї утвориться шар стисненого повітря (ударна хвиля, яка відійшла), що через стикувальний вузол 1 досягає перфорованої трубки 3 глушника. За кулею з надзвуковою швидкістю рухаються порохові гази, що мають високу температур у і тиск. Коли куля входить у глушник, гази через перфорацію в центральній трубці починають заповнювати першу розширювальну камеру. При проходженні кулею першої розширювальної камери на звуженні d1 - d2 утворюється прямий стрибок ущільнення, що різко підвищує опір р)осу порохових газів, і на якому відбувається перетворення та розсіювання їхньої енергії. Завдяки виконанню перфораційних отворів на першій половині довжини розширювальних камер забезпечується більш ефективне їх заповнення пороховими газами. Процеси в центральній трубці і другій розширювальній камері при входженні кулі в другу розширювальну камеру і проходженні її практично не відрізняються від процесів у першій розширювальній камері. За винятком того, що на звуженні d 2 dвих. буде формуватися більш слабкий, чим перший, стрибок ущільнення (ударна хвиля). Процеси в третій розширювальній камері відрізняються від процесів у першій і другій розширювальних камерах більш низькими значеннями тем 7 84118 ператур і тисків порохових газів. Циліндричні і щілинні отвори в центральній трубці, їх площа, форма, розташування, нахил до поздовжньої осі, виконані по запропонованій схемі, забезпечують найбільш ефективне перетворення і розсіювання енергії в циклі заповнення - спорожнення розширювальних камер, а, отже, і підвищення ефективності зниження рівня звуку пострілу. Після виходу кулі за межі глушника гази з роз Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 8 ширювальних камер і центральної трубки витікають в атмосферу з подальшою втратою їхньої енергії. Таким чином, глушник запропонованої конструкції при його простоті, мінімальних габаритновагових і високих експлуатаційних характеристиках, високій надійності роботи забезпечує значення ефективності зниження рівня звуку пострілу, близькі до максимально можливих. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601