Глушник звуку пострілу стрілецької зброї

1. Глушник, який містить вузол стикування зі стволом зброї, зв'язане з ним надзвукове сопло, рухомий зовнішній насадок, який підпружинено відносно сопла, і компенсатор бокової віддачі пострілу, який відрізняється тим, що сопло має ступінь розширення у циліндричну порожнину, яка визначається поперечним габаритом корпуса глушника. 2. Глушник за п. 1, який відрізняється тим, що рухомий насадок в повздовжньому напрямку має отвори, площа яких удвоє перевищує прохідну площу між рухомим насадком і нерухомим соплом, і які розташовано співвісно отворам між соплом і рухомим насадком. 3. Глушник за п. 1, який відрізняється тим, що рухомий зовнішній насадок має відбійник порохових газів зі снарядним вікном і отворами, які в поперечному напрямку розміщено біля торця відбійника в секторі 180° верхньої частини ствола і мають прохідну площу, яка визначається потрібним зусиллям компенсатора бокової віддачі пострілу. UA (21) a200906439 (22) 19.06.2009 (24) 25.03.2011 (46) 25.03.2011, Бюл.№ 6, 2011 р. (72) КОНОВАЛОВ МИКОЛА АНАТОЛІЙОВИЧ, ПИЛИПЕНКО ОЛЕГ ВІКТОРОВИЧ, СКОРИК ОЛЕКСАНДР ДМИТРОВИЧ, СТРЕЛЬНІКОВ ГЕННАДІЙ ОПАНАСОВИЧ, ЧАПЛИЦЬ ОЛЕКСАНДР ДОНАТОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ МЕХАНІКИ НАН УКРАЇНИ ТА НКА УКРАЇНИ (56) UA 28475 U, 10.12.2007. RU 2064153 C1, 20.07.1996. US 1427802 A, 05.09.1922. US 1854974 A, 19.04.1932. US 3399597 A, 03.09.1968. Досанж Д.С. Глушение шума недорасширенной струи посредством вдува сходящейся веерной струи 1 Досанж Д.С., Монтегани II АІАА Journal, Ракетная техника и космонавтика. - март 1969. - Т. 7, № 3. - С. 90 - 98. Досанж Д.С. Снижение шума сверхзвуковых струй 1 Досанж Д.С., Абдель-хамид II АІАА Journal, Ракетная техника и космонавтика. - декабрь 1971. Т.9,№ 12.-С. 52-60 Досанж Д.С. Снижение шума сверхзвуковой струи с помощью холодных и горячих соосных струй 1 Досанж Д.С, Бхутани П.К., Ахуджа К.К. // АІАА Journal. - май 1978. - Т. 16, № 3. - С. 268 - 270 Коновалов Н.А., Пилипенко О. В., Скорик А. Д., Кваша Ю.А., Коваленко В. Й. Ручное огнестрель C2 2 (19) 1 3 кріпленій частині, діють на внутрішні перегородки зовнішнього корпуса, переміщуючи його вперед. Коли корпус глушника займає крайнє переднє положення, він утворює розширювальну камеру, куди надходить частина порохових газів, у якій вони розширюються, зменшують свою температуру й стравлюються через ряд капілярних отворів. Після падіння тиску газів у розширювальній камері корпус повертається у вихідне положення під дією зворотних пружин, установлених на двох напрямних, розташованих з боків ствола. Загальними ознаками цього й заявленого глушника є: наявність вузла стикування зі стволом зброї, камери, що розширюється за зрізом ствола, пружини, що повертає рухомий корпус насадка у вихідне (перед пострілом) положення, капілярні отвори, що сполучають порожнину камери насадка з атмосферою. При оригінальності конструкції, цьому глушнику притаманні деякі недоліки, зокрема: - зі зброї не можна вести автоматичний вогонь, тому що пауза між пострілами менше часу спрацьовування глушника; - нагар, що утвориться, може викликати заклинювання рухомих частин, це викликає необхідність ретельного очищення деталей глушника; - конструкція зворотного механізму рухомої частини глушника складна й ненадійна. Найбільш близьким по технічній сутності і позитивному отримуваному ефекту до запропонованого (прототипом) є глушник, винайдений Д. Холзером, який виготовляється з 1975 р. фірмою «Тейлор» [1, Рис. 6.67, с. 163]. Глушник складається з конічного розтруба, який стикується зі стволом зброї по меншому діаметру, і зовнішньої труби-змішувача, яка встановлена із зазором щодо розтруба. Взаємне положення й геометричні розміри пари «конічний розтруб - циліндрична труба» підібрані таким чином, що тиск і швидкість газів, що витікають із каналу ствола, і які розширюються й відбиваються, значно зменшуються. Проходячи по конусурозтрубу й циліндричній насадці, вони працюють за принципом струминного насоса, що ежектує атмосферне повітря в трубу, всередині якої відбувається їх інтенсивне перемішування й охолодження, що приводить до зниження рівня звуку пострілу. Недоліками цього глушника являються: - великі повздовжні габарити; - неоптимальність конструкції за критерієм «маса, габарити - ефективність зниження рівня звуку пострілу». Основні завдання запропонованого винаходу підвищення в порівнянні з прототипом ефективності зниження рівня звуку пострілу глушником, розширення його функціональних можливостей, поліпшення його габаритних, вагових, технологічних і експлуатаційних характеристик. Рішення поставленого завдання досягається тим, що глушник, який містить вузол стикування зі стволом зброї, має надзвукове сопло, яке закріплено на стволі за допомогою, наприклад, різьбового з'єднання, зі ступенем розширення у циліндричну порожнину, яка визначається поперечним 93931 4 габаритом корпуса глушника; в поздовжньому напрямку рухомий насадок має отвори, площа яких удвоє перевищує прохідну площу між рухомим насадком і нерухомим соплом, і які розташовано співвісно отворам між соплом і рухомим насадком: рухомий зовнішній насадок має відбійник порохових газів зі снарядним вікном і отворами, які в поперечному напрямку розміщено біля торця відбійника в секторі 180° верхньої частини ствола і мають прохідну площу, яка визначається потрібним зусиллям компенсатора бокової віддачі при пострілі. Ефективність глушіння звуку надзвукового струменя при його розширенні у циліндричну порожнину (відповідно до ознаки «надзвукове сопло зі ступенем розширення у циліндричну порожнину») підтверджується дослідженнями [2, 3]. Наявність у глушнику конструктивної ознаки «рухомий зовнішній насадок має відбійник порохових газів» обґрунтовується тим, що торцева поверхня відбійника при дії на неї надзвукового струменя, що виходить із сопла, створює повздовжнє тягнуче зусилля, що перемішує рухомий насадок у напрямку руху порохових газів. При цьому створюється поперечний дозвуковий віяловий струмінь повітря, який взаємодіє з примежовим шаром надзвукового струменя порохових газів, що витікають із сопла. Таким чином, в похідному стані глушник має мінімальний повздовжній габарит. Дослідженнями [4] була встановлена здатність периферійного поперечного струменя малої енергії радикально змінювати систему стрибків основного надзвукового струменя, що приводить до зниження рівня його шуму. Наявність у глушнику конструктивної ознаки «в повздовжньому напрямку рухомий насадок має отвори, площа яких удвоє перевищує прохідну площу між рухомим насадком і нерухомим соплом, і які розташовано співвісно отворам між соплом і рухомим насадком» обґрунтовується тим, що у такий спосіб в глушнику організується периферійний (щодо центрального надзвукового сопла) дозвуковий потік повітря. Наявність у глушнику конструктивної ознаки «рухомий зовнішній насадок має відбійник порохових газів зі снарядним вікном і отворами, які розміщено в поперечному напрямку біля торця відбійника в секторі 180° верхньої частини ствола і мають прохідну площу, яка визначається потрібним зусиллям компенсатора бокової віддачі при пострілі» обґрунтовується тим, що таким чином розширюються функціональні можливості глушника, а з другого боку, збільшуються втрати енергії потоку на його відведення через отвори компенсатора, що зменшує рівень звуку пострілу. Експериментальні дослідження [5, 6] показали високу ефективність глушіння звуку надзвукового струменя супутнім дозвуковим потоком. При цьому в супутньому кільцевому потоці періодична хвильова структура зникає швидше, ніж в одиночному осесиметричному струмені. Конструкція глушника проста і технологічна в виготовленні, має високі експлуатаційні характеристики. 5 Будова запропонованого винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 наведено повздовжній розріз глушника в похідному стані (І). На цьому ж кресленні наведені види А і Б із заднього і переднього торців глушника відповідно, розріз В-В по прохідних отворах між соплом і рухомим насадком. Показано також положення глушника в робочому стані (II). Глушник містить вузол стикування зі стволом зброї 1, конічне сопло 2 з циліндричним насадком на виході, рухомий насадок 3, відбійник 4, зворотну пружину 5, кришку 6, прохідні отвори 7 між соплом 2 і рухомим насадком 3. Біля торця насадка виконано поперечні отвори 8 компенсатора бокової сили віддачі пострілу, і повздовжні отвори 9, які розташовано співвісно отворам 7. На Фіг. 2 приведена схема течії газів в порожнині глушника в його робочому стані. Тут деталі насадка позначено цифрами, як на Фіг. 1. Цифрою 10 позначено потік порохових газів, 11 - потік повітря, 12 - потік суміші порохових газів і повітря в повздовжньому напрямку, 13 - потік суміші порохових газів і повітря в поперечному напрямку, 14 стрибки ущільнення, 15 - хвилі розріджування. Глушник працює в такий спосіб. При проходженні кулі по стволу зброї з надзвуковою швидкістю попереду неї утворюється шар стисненого повітря (ударна хвиля, яка відійшла), що через стикувальний вузол 1 досягає сопла 2 глушника. За кулею рухаються порохові гази, які на вході в сопло (в період післядії пострілу) мають звукову швидкість і розширюються в соплі 2 до надзвукової швидкості. В місці переходу конічної частини сопла 2 в циліндричну утворюється косий стрибок ущільнення 14. За зрізом сопла 2 порохові гази розширюються, утворюють хвилі розширення 15 і ежектують повітря через зазор між стінками сопла 2 і рухомого насадка 3. Нижче по потоку від зрізу сопла порохові гази змішуються з повітрям. При цьому частина суміші 13 надходить через отвори 8 компенсатора, частина 12 - через отвори 9, частина 16 повертається відбійником 4 в поперечний напрямок відносно потоку порохових газів із сопла 2. При цьому створюється сила, яка висуває рухо 93931 6 мий насадок 3 уперед по потоку порохових газів, переборюючи силу пружини 6 і встановлюючи глушник в робочий стан. Таким чином витрачається енергія газового струменю від пострілу на стрибках 14, хвилях розширення 15, при повертанні 13 і 16, при взаємодії повздовжнього 10 і поперечного 16 потоків, на розширення порохових газів в соплі 2 і насадку 3, на змішування порохових газів з повітрям. Технічний результат запропонованого винаходу - підвищення ефективності зниження рівня звуку пострілу при зменшенні габаритів глушника в похідному стані, високі технологічні і експлуатаційні характеристики. Джерела інформації 1. Коновалов H.A., Пилипенко О.В., Скорик А.Д., Кваша Ю.А., Коваленко В.И. Ручное огнестрельное оружие бесшумного боя. Приборы снижения уровня звука выстрела для автоматов. Проектирование и экспериментальная отработка Днепропетровск: НАН Украины и НКА Украины, Институт технической механики 2008, - 303 с. 2. Дж. Снекенбергер. Шум воздушноабразивных струй /Дж. Снекенбергер //Аэрогидромеханический шум в технике. М.: Изд. «Мир». 1980 г. - С. 199 - 211. 3. Стрельников Г.А. Регулируемые сверхзвуковые сопла малой длины. - Днепропетровск: Издво ДГУ, 1993. - 192 с. 4. Досанж Д. С. Глушение шума недорасширенной струи посредством вдува сходящейся веерной струи //Досанж Д. С., Монтегани //АІАА Journal, Ракетная техника и космонавтика. - март 1969. - Т. 7, № 3. - С. 90 - 98. 5. Досанж Д. С. Снижение шума сверхзвуковой струи с помощью холодных и горячих соосных струй /Досанж Д. С., Бхутани П.К, Ахуджа К.К. //AIAA Journal. - май 1978. - Т. 16, № 3. - С. 268 270. 6. Досанж: Д. С. Снижение шума сверхзвуковых струй /Досанж Д. С., Абдель-хамид //AIAA Journal, Ракетная техника и космонавтика. - декабрь 1971. -Т. 9, № 12. - С. 52 - 60. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 93931 8 Підписне Тираж 23 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 – 42, 01601