Стрілецько-гарматна зброя

Стрілецько-гарматна зброя, що містить ствольну коробку, у якій знаходяться нарізний ствол, затвор, ударно-спусковий механізм і механізм подачі патронів, яка відрізняється тим, що ствол виконаний з можливістю обертання навколо подовжньої осі, на ствол надіті муфта з можливістю здійснювати зворотно-поступальний рух відносно ствольної коробки і пружина між муфтою і виступом на ствольній коробці, що притискає муфту в крайнє переднє (в напрямку стрільби) положення, ствол на ЗОВНІШНІЙ поверхні має ролики, що входять у пази котра муфти, який задає закон перетворення обертового руху ствола в зворотнопоступальний рух муфти, котра з'єднана з затвором і може передавати йому цей рух, з боку казенника ствол на торцевій і (або) внутрішній поверхні має виступи і (або) вирізи, що входять при його обертанні в зчеплення з ВІДПОВІДНИМИ вирізами і (або) виступами затвора для замикання каналу ствола на час пострілу Корисна модель відноситься до озброєння, зокрема, до нарізної автоматичної стрілецькогарматної зброї Конструкція автоматичної стрілецькогарматної зброї невід'ємно пов'язана з принципом роботи й автоматики Як відомо [1, 2], робота автоматики в автоматичній стрілецько-гарматній зброї ґрунтується на наступних принципах 1) віддачі від тиску порохових газів па затвор (віддачі затвора при нерухомому стволі, віддачі ствола, віддачі всієї зброї), 2) дії порохових газів на спеціальні деталі (ВІДВОДІ газів у каналі ствола для роботи поршневого двигуна, використання рухомого надульника, відводу газів через дно гільзи для відмикання затвора), 3) використанні сили опору врізанню кулі (снаряда) у нарізи ствола (для висування ствола вперед з метою перезарядження зброї) Найбільш високі вимоги по зменшенню маси зброї і збільшенню її скорострільності пред'являються до авіаційних гармат і авіаційних кулеметів Тому в останні десятиліття найбільш розвинутою виявилася авіаційна стрілецько-гарматна зброя Так, двоствольна авіаційна гармата типу ГШ23 калібру 23мм із відводом газів у каналах стволів для роботи м автоматики дозволила підняти темп стрільби до 3400 пострілів за хвилину [3], її складна і взаємозалежна (між стволами) автоматика дозволяє зробити відносно повільне зрушен ня патрона при витягу його зі стрічки, швидке переміщення в середині етапу досилання й уповільнення наприкінці його досилання в патронник для того, щоб не відбулося руйнування патрона в момент його подовжнього зрушення з місця і не сталося виривання снаряда з гільзи за рахунок сил інерції при його зупинці в патроннику, а також руйнування сполучних ланок патронної стрічки при подачі патронів на ЛІНІЮ ОСІ ствола зброї Таким чином, максимально можливий по МІЦНОСТІ патрона темп стрільби на сьогодні дорівнює 1500-1700 пострілів за хвилину на один ствол Подальше збільшення темпу стрільби зброї було досягнуто за рахунок збільшення числа стволів до 4-6 і об'єднанням їх в обертовий блок з почерговою стрільбою з кожного ствола, що забезпечило суміщення дій в автоматиці всіх стволів і плавну подачу патронної стрічки під час стрільби (крім початку і кінця черги) Так у 6-ствольній авіаційній гарматі типу ГШ-6-23 калібру 23мм із відводом газів у каналах стволів для роботи й автоматики була досягнута скорострільність 8000, а в модернізованому варіанті ГШ-6-23М - 10000 пострілів за хвилину [4] При цьому удалося навіть спростити автоматику зброї за рахунок використання спільних деталей і забезпечити можливість подолання 1-3 осічок підряд за рахунок кінетичного моменту блоку стволів при їхньому обертанні Крім того, у зброї з обертовими блоками стволів з'явилася ще одна перевага - стабілізація осі 00 00 О) 8481 обертання блоку в просторі під час стрільби за рахунок його гіроскопічних властивостей. Однак збільшення калібру зброї при цьому приводить до різкого зниження її скорострільності. Так, наприклад, у 6-ствольній авіаційній гарматі типу ГШ-6-30 калібру 30мм темп стрільби вже не перевищує 5100 пострілів за хвилину [5]. Крім того, у скорострільній і крупнокаліберній зброї мається ще один недолік - висока сила віддачі (що доходить в авіаційних гарматах до 10000 даН), що, по-перше, згодом може привести до руйнування вузлів її кріплення, а по-друге, позначається на динаміці і стійкості тієї машини (автомобіля, катера, літака), на якій вона встановлена. А обертання блоку стволів приводить, у свою чергу, до збільшення розсіювання снарядів за рахунок наявності відстані між віссю обертання блоку і подовжніх осей стволів (і, відповідно, до появи окружної швидкості, що складається зі швидкістю вильоту снарядів зі стволів). Усе це привело до того, що останнім часом стали знову з'являтися одноствольні гармати. Прикладом може служити одноствольна авіаційна гармата типу ГШ-301 калібру 30мм [6]. Однак як вищевказана гармата, так і інші одноствольні гармати не мають двох переваг багатоствольної зброї з обертовим блоком стволів: можливості подолання декількох осічок підряд за рахунок кінетичного моменту і стабілізації осі зброї (напрямку стрільби) за рахунок гіроскопічних властивостей обертового блоку. Але зазначені переваги можна реалізувати й в одноствольній зброї, якщо зробити ствол обертовим. Як показує аналіз роботи автоматики сучасної зброї, уся вона базується або на зовнішньому приводі (як, наприклад, в американській гарматі "Вулкан" з 6-ствольним обертовим блоком стволів), або на відводі порохових газів з каналу ствола, або на використанні сили віддачі, тобто на законі збереження кількості руху системи з кулі (снаряда) і інших частин зброї (затвора, ствола, ствольної коробки, інших деталей, їхніх комбінацій і всієї зброї в цілому). Недавно запропоновано спосіб роботи автоматики одноствольної стрілецько-гарматної зброї, котрий базується на законі збереження моменту кількості руху системи з обертової по нарізах ствола кулі (снаряда) і самого ствола, що має можливість вільно обертатися навколо своєї подовжньої осі. При одному циклі роботи автоматики забезпечується досилання патрона в патронник ствола за допомогою затвора, запирання каналу ствола, здійснення пострілу, відмикання каналу ствола й екстракція стріляної гільзи зворотним рухом затвора. Відмітною ж особливістю способу є те, що ствол за рахунок взаємодії через нарізи з кулею (снарядом), що рухається в ньому, здобуває обертовий рух навколо своєї подовжньої осі, зворотний напрямку обертання кулі (снаряда), роблячи за один цикл один повний оберт і обертаючись безупинно в одну і ту ж саму сторону при стрільбі чергою, що використовується прямо для запирання і відмикання каналу ствола, а через механічний перетворювач - для зворотно-поступального руху затвора [7]. Таким чином, у запропонованому способі ро боти автоматики одноствольної стрілецькогарматної зброї збережені вищезгадані переваги багатоствольної зброї з обертовим блоком стволів при одночасному виключенні його недоліків - підвищеного розсіювання куль (снарядів) та значної маси зброї. Але для реалізації способу не був запропонований пристрій - зброя з обертовим стволом. Як найближчий аналог можна назвати наступну конструкцію одноствольної зброї з поворотним стволом [8]. Зброя має ствольну коробку, в котрій знаходяться нарізний ствол, затвор, ударноспусковий механізм і механізм подачі патронів. Ствол на своїй зовнішній поверхні має два виступи, один із яких сковзає усередині похилого паза ствольної коробки, а інший - усередині поперечного паза в затворі. Під час пострілу виступ, що знаходиться в поперечному пазу, забезпечує надійне зчеплення, тому слідом за затвором віддача захоплює за собою і ствол. Рух ствола назад супроводжується його обертанням навколо подовжньої осі, тому що інший виступ ствола, взаємодіючи з ствольною коробкою, сковзає по похилому пазу. Після повороту на визначений кут замикаючий виступ виходить з поперечного паза затвора й у такий спосіб звільняє його. Затвор по інерції рухається назад, екстрактуючи стріляну гільзу і стискаючи пружину. Після досягнення затвором крайнього заднього положення пружина починає розтискатися, повертаючи його в переднє положення, одночасно досилаючи в патронник ствола черговий патрон. Наприкінці цього циклу роботи ствол за рахунок зворотного руху виступу в похилому пазу корпуса обертається в зворотному напрямку й іншим виступом у поперечному пазу затвора запирає ствол. Але конструкцію вищевказаної одноствольної зброї лише частково відповідає формулі способу роботи автоматики [7], так як ствол не робить повного оберту за один повний цикл. Пропонована стрілецько-гарматна зброя, яка повністю відповідає формулі способу роботи автоматики [7], містить ствольну коробку, у якій знаходяться нарізний ствол, затвор, ударноспусковий механізм і механізм подачі патронів, яка відрізняється тим, що ствол виконаний з можливістю обертання навколо подовжньої осі, на ствол надіті муфта з можливістю здійснювати зворотнопоступальний рух відносно ствольної коробки і пружина між муфтою і виступом на ствольній коробці, що притискає муфту в крайнє переднє (в напрямку стрільби) положення, ствол на зовнішній поверхні має ролики, що входять у пази копіра муфти, який задає закон перетворення обертового руху ствола в зворотно-поступальний рух муфти, котра з'єднана з затвором і може передавати йому цей рух, з боку казенника ствол на торцевій і (або) внутрішній поверхні має виступи і (або) вирізи, що входять при його обертанні в зчеплення з відповідними вирізами і (або) виступами затвора для замикання каналу ствола на час пострілу. Схема прикладу стрілецько-гарматної зброї за вищевказаними ознаками у поздовжньому розрізі показана на Фіг. 1. Нижче на Фіг.2 показана схема прикладу розвороту копіра муфти. 8481 По своїй конструкції стрілецько-гарматна зброя містить наступні елементи. Ствол 1 знаходиться всередині ствольної коробки 2 і має можливість обертатися навколо своєї подовжньої осі. На ствол надіта муфта 3, в якій з внутрішньої сторони зроблені копіювальні пази (копіри) 18 та 21, в котрі входять ролики 5 та 17, які прикріплені до ствола 1 і мають можливість вільно обертатись навколо своїх осей. Муфта 3 під дією пружини 7 в початковому положенні притискається в крайнє переднє (в напрямку стрільби) положення. Муфта З за допомогою тяг 16 (на Фіг.1 показані пунктиром) по бокам ствольної коробки 2 через поздовжні розрізи в ствольній коробці (на Фіг. 1 не показані) з'єднується з затвором 13, котрий має знизу виступ 14 для екстракції стріляної гільзи і виступи 15 для зчеплення з пазами ствола 1 з метою його замикання. В ствольній коробці є два кільцеві (по периметру) ряди отворів 4 і 6, котрі під час стрільби забезпечують примусову (за рахунок руху муфти 3) циркуляцію повітря всередині ствольної коробки з метою охолодження ствола 1. Крім того, повітряні камори між отворами 4, 6 і торцевими поверхнями внутрішнього простору, де знаходиться муфта З, виконують роль демпферів для більш плавної зупинки муфти к крайніх положеннях. Ствольна коробка також містить в собі ударноспусковий механізм 8 і механізм подачі патронів 9 (привід цього механізму для простоти не показаний), розмежовник 12 (його привід для простоти теж не показаний), порожнина подачі патрона і викиду стріляних гільз 11, піростартер 19 з каморками 20 для піропатронів та технологічну заглушку 10 для вставляння чи виймання затвору. В початковому положенні під дією пружини 7 муфта 3 находиться в крайньому передньому (в напрямку стрільби) положенні. Оскільки муфта З з'єднана з затвором 13 посередництвом тяг 16, то і затвор 13 також знаходиться в крайньому передньому положенні, а його виступи 15 входять в пази на внутрішній поверхні ствола 1, тобто ствол являється замкнутим. На початку стрільби подається електрична напруга на капсуль піропатрона в комірці 20, порохові гази котрого штовхають муфту 3 назад, в сторону затвора 13. Через взаємодію копірів 18 та 21 з роликами 5 та 17 муфта 3 провертає ствол 1 до виходу з зачеплення з затвором 13. При цьому невелике переміщення муфти назад компенсується наявністю такого ж по величині люфту в системі муфта 3 - тяги 16 - затвор 13. Подальше переміщення муфти 3 назад здійснюється уже разом з затвором. При цьому стискається пружина 7. В задньому положенні затвора 13 з механізму подачі патронної стрічки 9 видавлюється патрон і опускається в лапки затвора 13 на рівень осі ствола 1. На цей час затвор 13 залишається нерухомим відносно ствольної коробки 2 і, відповідно, механізму подачі патронної стрічки 9 за рахунок знову ж таки люфту в системі муфта 3 - тяги 16 затвор 13. При цьому патрон не опускається нижче рівня ствола 1 за рахунок опори на розмежовник 12, котрий входить в порожнину подачі патрона і викиду стріляних гільз 11 крізь розтини з боків ствольної коробки 2 тільки після опускання патро на на цей рівень. Далі проходе досилання патрона в ствол 1 під дією пружини 7, яка штовхає муфту 3 вперед разом з тягами 16 і затвором 13. Після того, як патрон повністю дослано в ствол 1, ствол 1 продовжує обертатися навколо своєї подовжньої осі (в тому числі і за рахунок інерції), виступи затвора 13 входять в зачеплення з пазами на внутрішній поверхні ствола 1 і ствол 1 замикається. Після замикання ствола 1 приводиться в дію ударно-спусковий механізм 8, який, в свою чергу, через затвор 13 діє на капсуль патрона в стволі 1 і викликає постріл. Куля (снаряд) починає рухатись по нарізам ствола, обертаючись в одну сторону, а по закону збереження моменту кількості руху ствол 1 розганяється і обертається в другу сторону. При цьому за рахунок прямолінійних ділянок копірів муфта 3 залишається нерухомою до кінця пострілу, коли тиск в стволі упаде майже до атмосферного, а ствол залишається замкненим. Після пострілу муфта 3 починає знову рухатись назад, в сторону затвора 13, але вже не під дією газів піростартера 19, а за рахунок інерції обертового руху ствола 1. При цьому затвор 13 виходить із зачеплення зі стволом 1 і екстрактує гільзу в напрямку порожнини подачі патрона і викиду стріляних гільз 11. Після опускання чергового патрону на рівень ствола цим же патроном стріляна гільза опускається в крайнє нижнє положення і виступом 14 затвора 13 при його русі вперед, відбиваючись від розмежовника 12 та скосу ствольної коробки 2, вилітає геть з ствольної коробки. Так закінчується цикл стрільби зі зброї пропонованої конструкції. Якщо подача патронів здійснюється безупинно, то цикли повторюються один за одним і тим самим здійснюється стрільба чергою. Припинення стрільби здійснюється за рахунок відключення механізму подачі патронів 9. При цьому дострілюється останній патрон, котрий був знижений на рівень ствола 1, ствол 1 по інерції робить декілька обертів і зупиняється в положенні своїх частин, яке було до стрільби. Якщо під час стрільби чергою попадається патрон, який дає осічку, то він за рахунок інерції обертового руху ствола 1 викидається за межі ствольної коробки 2 так же, як і стріляна гільза. При цьому робота автоматики зброї підтримується пострілами з наступних патронів. Пропонована стрілецько-гарматна зброя може бути використана для розробки нової конструкції авіаційної гармати. Корисну модель створено у вільний від роботи час та без використання інформації, зареєстрованої у Зводі відомостей, що становлять державну таємницю України. Джерела інформації 1. Альбертин В.В., Башмарин А.Я. "Основания устройства материальной части стрелкового оружия военных образцов". - Москва: Главное военное издательство Наркомата обороны Союза СССР, 1936,284с. 2. Благонравов А.А. "Основания проектирования автоматического оружия". - Москва: Главное издательство оборонной промышленности, 1940, 488с. 8481 3. Широкорад А.Б. История авиационного вооружения. - Мн.: "Харвест", 1999, с.163-164. 4. Ильин В. "Английская гончая" с красными звёздами. // Крылья Родины. - 1993. - №3, с.1-5; Широкорад А.Б. История авиационного вооружения. - Мн.: "Харвест", 1999, с. 185-186. 5. Широкорад А.Б. История авиационного вооружения. - Мн.: "Харвест", 1999, с. 184-185. 8 6. http://izhmash.udm.rn/arms/gsh301 .html; http://www.airbase.ru/hangar/weapons/gsh-3 01/. 7. Жук М.О. "Спосіб роботи автоматики стрілецько-гарматної зброї'. - Деклараційний патент України на винахід №69164А. Бюл. №8, 2004. 8. Жук А. Б. "Револьверы и пистолеты". - Москва: Воениздат, 1983, с.289-290. 2 Фіг. 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А. Крижанівський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601