Новый конкурент «Калашникова»?

Несмотря на появление в последние годы обилия различных новых конструкций стрелкового оружия, конструкторский поиск путей его совершенствования не прекращается. Совершенствование этого оружия идет по различным направлениям: повышение кучности стрельбы, могущества действия пули по цели, снижение массы оружия и его габаритных размеров и другим. Сегодня мы представляем новую систему автоматики для стрелкового оружия малого, среднего и большого калибра, разработанную конструктором Петром Черкашиным.

В настоящее время в ходе изучения локальных военных конфликтов на Ближнем Востоке выявлена тенденция, влекущая за собой резкое снижение потерь от огня стрелкового оружия войсками коалиции. Связано это, по-видимому, с тем, что индивидуальные средства защиты солдат по своим техническим параметрам надежно противостоят воздействию огня АКМ и других образцов боевого ручного оружия на дальностях 300-450 м.

АКМ

В этих условиях во многих странах, основных производителей стрелкового оружия, начались широкомасштабные НИОКР с целью поиска путей повышения боевых возможностей наиболее массового средства вооруженной борьбы Сухопутных войск.

Изыскания идут по линии увеличения начальной скорости пули и расширения боевых возможностей оружия за счет внедрения встраиваемых устройств, позволяющих применять осколочно-фугасные поражающие элементы.

В основу поиска положен критерий «стоимость-эффективность». Ведь не секрет, что существует отлаженная система наукоемких производств со сложнейшими технологическими процессами по тиражированию образцов стрелкового оружия, изменение которых могут повлечь колоссальные материальные затраты. Даже создание жидкокристаллических боевых метательных взрывчатых веществ с большой долей вероятности повлечет за собой перестройку порохового производства, которая потребует затрат в сотни миллионов долларов, а возможно и нескольких миллиардов, так как будет необходима переналадка патронного производства в связи внедрением новых поточных линий по расфасовке. А ведь это считается самым дешевым способом, позволяющим увеличить начальную скорость пули.

АК-74

Другим, самым перспективным, на наш взгляд, направлением является устранение недостатков существующих образцов, самым существенным, из которых, является отвод пороховых газов из канала ствола оружия до того как пуля покинет его. В этом случае пуля, пройдя газоотводное отверстие, дает возможность части газов устремиться в газовую камору, в которой, оказав давление на поршень, придать динамику работе частей и механизмов оружия для перезаряжания, а это неизбежно приведет к резкому падению давления в запульном пространстве. В связи с этим не трудно представить, что в результате прекращается приращение начальной скорости пули, так как оставшийся энергетический потенциал газа будет расходоваться на преодоление сопротивления трения в канале ствола и, возможно, в какой-то степени вызовет торможение, приводящее к снижению начальной скорости пули.

Мы же предлагаем и запатентовали принцип придания динамики работе частей и механизмов оружия при перезаряжании, основанный на использовании энергии выброшенных из канала ствола газов после того, как пуля покинет его. В данном случае мы закрываем газоотводящее отверстие и естественным образом увеличиваем длину ствола, а, следовательно, и время воздействия газов, затрачиваемое на разгон пули, и в результате получаем увеличение начальной скорости пули и КПД боеприпаса.

Кроме того, предлагаемая схема существенно снизит влияние отдачи оружия и вибрации ствола, что в значительной степени улучшит качественные показатели оружия по поражению живой силы противника. Известно, что энергия отдачи оказывает отрицательное действие, так как воспринимается плечом стрелка и утомляет его при длительной стрельбе. Для уменьшения отдачи у некоторых образцов оружия устанавливаются дульные тормозы или компенсаторы. Под воздействием отдачи оружие отклоняется вверх. В предлагаемой конструктивной схеме имеется узел, который под воздействием выброшенных из канала ствола газов совершает движение в противоположную отдаче сторону и тем самым компенсирует ее, а это влечет за собой уменьшение рассеивания и, как следствие, увеличивает вероятность поражения цели. Наличие в подвижном узле переходного канала позволит снизить влияние вибрации канала ствола и ликвидировать явление отклонения его в любую сторону в момент вылета пули из него. Снижение влияния отдачи и вибрации ствола существенно снизит угол разлета пуль, который в данном случае будет стремиться к нулю.

Евразийский патент на новую схему автоматики,
предлагаемую Петром Черкашиным

Существует два варианта реализации запатентованной конструктивной схемы, обеспечивающей возвратно-поступательное движение затвора через реечно-шестеренчатый, тросовый или цепной механизмы. Первый – это изготовление образца оружия с нуля, с внедрением новых запирающих устройств и ударно-спускового механизма, но для этого потребуется перестройка всего производства, которая повлечет за собой значительные финансовые затраты. Другой вариант – провести модернизацию существующих образцов, навесив на них запатентованную конструктивную схему. При этом варианте при незначительных затратах путем приращения к существующим производствам участков по изготовлению дополнительных элементов конструкции можно достичь желаемого результата.

Изобретение относится к разряду автоматического стрелкового оружия. Задачей изобретения является создание конструктивно новой схемы оружия, позволяющей резко повысить дальность огневого воздействия на противника. Это достигается внедрением в конструктивную компоновочную схему оружия механизма придания динамики работе частей оружия на принципе использования энергии выброшенных из канала ствола газов. Этот механизм жестко соединен с затворной рамой реечно-шестереночным (цепным или тросовым) возвратно-поступательным механизмом. Особым образом сконструированная затворная рама позволяет во взаимодействии с затвором, в который вмонтированы на цилиндрических опорах упорные личинки, плотно запереть ствол. Использование инноваций в ударно-спусковом механизме путем внедрения спусковой рамы даст возможность вести из оружия как одиночный, так и автоматический огонь. При производстве выстрела с использованием предложенного в изобретении нового устройства автоматики для стрелкового оружия малого, среднего и большого калибров происходит концентрация энергии пороховых газов на разгон пули, исключив:

• в пистолетах-пулеметах – потерю энергии на придание динамики свободному или полусвободному затвору, плотно заперев канал ствола;
• в автоматах – отвод пороховых газов для перезаряжания до того, как пуля покинет канал ствола. Приведение в действие автоматики оружия осуществляется в период последействия газов на пулю, находящуюся уже вне пределов ствола за счет энергии выброшенных пороховых газов, воздействующих на механизм, обеспечивающей движение затвора вперед-назад через возвратно-поступательный механизм. Это позволит увеличить начальную скорость пули; использовать энергию движущегося узла устройства в противоположную отдачи сторону для ее компенсирования, что неизбежно приведет к повышению кучности боя оружия; повысит могущество действия боеприпасов; снизит массу оружия за счет оптимизации компоновочной схемы.

На основе предлагаемого изобретения можно создавать автоматические пистолеты, винтовки, автоматы, пулеметы, включая и крупнокалиберные, а также автоматические пушки калибром до 30 мм.

Принцип использования энергии выбрасываемых из канала ствола пороховых газов уже пытались использовать для создания образцов стрелкового оружия. Известно устройство (патент РФ № 2046265, кл. F41A 5/18, 1995) – газовый двигатель с отводом газов от дульного среза ствола, который содержит надульник, газоотвод и газовый цилиндр с поршнем. Надульник снабжен газовой пробкой с вырезом, установленный с возможностью поворота и перекрытия канала выхода газа вслед за пулей.

Недостатком такой конструкции оружия является то, что она имеет механизм перекрытия выходного канала пробкой, которая должна открывать и закрывать канал, чтобы направить пороховые газы в газоотводящие устройства. Если при стрельбе очередями канал не откроется, а существует масса причин (загрязнение, спекание при нагреве), то последующая пуля просто разрушит переднюю часть оружия. Такое оружие небезопасно для стрельбы.

Наиболее близким к заявленному изобретению является конструкция пистолета (патент РФ № 2156938, кл. F41A 9/00, F41C 3/00, F41A 5/18, 2000), который содержит неподвижный ствол со ствольной коробкой, крышку ствольной коробки, рамку, подвижную затворную раму, взаимодействующую с затвором, прицельное приспособление с колодкой прицела, возвратные механизмы с направляющими стержнями и возвратными пружинами, ударно-спусковой механизм с курком, шептало, подаватель патронов, канал подачи патронов.

В данном изобретении излагается идея использования энергии выброшенных газов из канала ствола для придания движения затворной раме назад путем создания преграды на пути движения потока пороховых газов с расчетом на то, что, ударившись в переднюю стенку газовой камеры, газы развернутся и воздействуют на поршень затворной рамы и тем самым вызовут ее движение в необходимом направлении. Это проблематично, так как:

• вырвавшийся из канала ствола газ пройдет некоторое расстояние до момента полного расширения в сжатом состоянии, а, следовательно, примерно 50% объема вылетит через отверстие вслед за пулей. Оставшейся части газов явно недостаточно, чтобы произвести необходимую работу. Оружие, видимо, рассчитано на пороховой заряд большого объема, а это сделает его громоздким и потребует создания новых боеприпасов;
• имеющийся прототип не может выполнять функцию стрельбы очередями, что существенно снижает его привлекательность, как современного оружия ближнего боя.

Задачей предлагаемого нами изобретения является создание конструктивно новой системы оружия, позволяющей резко повысить дальность огневого воздействия на противника за счет увеличения начальной скорости пули при улучшении кучности боя; снижение отдачи. Внедрение рациональной компоновочной схемы позволит уменьшить массу оружия; повысить могущество действия существующих боеприпасов.

Рис.1. Внешний вид пистолета-пулемета с новой автоматикой

Рис. 2. Устройство возвратно-поступательного механизма с использованием цепи

Рис. 3. Устройство возвратно-поступательного механизма с использованием тросика

Указанный технический результат может быть достигнут тем, что новое устройство автоматики для стрелкового оружия малого, среднего и большого калибров, включающее ствол со ствольной коробкой, крышку ствольной коробки с прицельным приспособлением и колодкой прицела, затвор, затворную раму, возвратные механизмы с направляющими стержнями и возвратными пружинами, ударно-спусковой механизм с курком, шептало, дополнительно имеет механизм придания динамики работе частей оружия, состоящих из направляющей втулки, опорной задней втулки, соединенных расширительной камерой, передняя часть которой выполнена в виде вспомогательного ствола, а внутренняя передняя часть имеет углубление, контактирующее с направляющей втулкой, причем опорная задняя втулка жестко соединена с затворной рамой через возвратно-поступательный механизм, который может быть реечно-шестеренчатым, цепным или на тросе, затворная рама с внешними и внутренними пазами выполнена с возможностью перемещения на внешних пазах по выступам ствольной коробки, а по внутренним – затвора, который подвижно соединен с затворной рамой, телом бойка, во внутренней части затворной рамы выполнены каналы, в которых расположены с возможностью линейного перемещения упорные личинки, которые имеют цилиндрическую опору на остове затвора, спусковая рама ударно-спускового механизма выполнена из жестко соединенных передней планки, левой спусковой планки одиночного огня с подвижным упором, правой планки автоматического спуска, которая взаимодействует с рычагом автоспуска, вводя и выводя его в зацепление с затворной рамой.

Кроме того, в расширительной камере размещена пружина на стволе с опорой на направляющую втулку и опорную заднюю втулку, а для стрельбы применен стрелковый боеприпас кассетного типа.

В предлагаемом изобретении «Новое устройство автоматики для стрелкового оружия малого, среднего и большого калибра» энергия выброшенных газов из канала ствола для придания возвратно-поступательного движения затворной раме совершает работу прямотекущим потоком газов в замкнутом и имеющем возможность к расширению объеме. Это достигнуто внедрением в конструктивную схему расширительной камеры, двигающейся по направляющей втулке, опорной задней втулке в сторону истечения газов. Эти элементы создают узел, который жестко соединен с затворной рамой через возвратно-поступательный механизм реечно-шестеренчатого, цепного или тросового типа. Предложенная конструкция затворной рамы позволяет во взаимодействии с затвором, в который вмонтированы на цилиндрических опорах упорные личинки, плотно запереть ствол. Применение такой схемы позволит улучшить характеристики оружия с отводом части пороховых газов из канала ствола такого, как автомат Калашникова (РФ), винтовки М16 (США), Galil (Израиль), Setme (Испания) и т.д., основным недостатком которых является то, что пуля еще не покинула канал ствола, а через отверстие в нем уже начинается отвод пороховых газов. Это приводит к скачкообразному изменению давления в запульном пространстве в сторону его уменьшения, что неизбежно приведет к снижению начальной скорости пули, так как примерно 150-200 мм и более пуля движется по каналу ствола, преодолевая сопротивление трению на фоне понижения давления газов.

Рис. 4. Общее устройство частей и механизма изделия

Изобретение поясняется чертежами, где рис.1 – внешний вид; рис.2 – устройство возвратно-поступательного механизма с использованием цепи; рис.3 – устройство возвратно-поступательного механизма с использованием тросика; рис.4– общее устройство частей и механизма изделия; рис.5 – устройство кассетного боеприпаса.

Автоматический пистолет-пулемет, автомат (рис.4) содержит ствольную коробку 1; ствол 2; опорную заднюю втулку 3; направляющую втулку 4; расширительную камеру 5; нижний ползун 6; верхний ползун 7: ось шестерни 8; шестерню 9; опорную накладку 10; штоки затворной рамы 11; затворную раму 12; затвор 13; упорные личинки (правая, левая) 14; боек 15; выбрасыватель с осью и пружиной 16; тело бойка 17; спусковая рама 18; поворотный рычаг оси шептала автоспуска 19; шептало 20; рычаг автоспуска 21; переключатель режима огня 22; ось шептала 23; возвратные механизмы 24; штоки возвратных механизмов 25; возвратные пружины 26; опорные втулки 27; курок 28; пружины курка 29; шток курка 30; ось курка 31; предохранитель 32; крышку ствольной коробки с прицельным приспособлением и колодкой прицела 33; спусковую скобу 34; пружину шептала 35; пружину автоспуска 36; упор спусковой рамы 37.

Новое устройство автоматики для стрелкового оружия малого, среднего и большого калибров включает ствол 2 со ствольной коробкой 1, крышку ствольной коробки с прицельным приспособлением и колодкой прицела 33, затвор 13, затворную раму 11, возвратные механизмы 24 с направляющими стержнями 25 и возвратными пружинами 26, ударно спусковой механизм с курком 28, шептало 20. рукоятку со вставляющимся магазином переключателя режима огня 22, рычаг автоспуска 21.

Устройство автоматики дополнительно имеет механизм придания динамики работе частей оружия, состоящий из направляющей втулки 4, опорной задней втулки 3, соединенных расширительной камерой 5, передняя часть которой выполнена в виде вспомогательного ствола, а внутренняя передняя часть имеет углубление, контактирующее с направляющей втулкой 4, причем опорная задняя втулка 3 жестко соединена с затворной рамой через возвратно поступательный механизм, который может быть реечно-шестеренчатым. цепным или тросовым. Затворная рама 12 с внешними и внутренними пазами выполнена с возможностью перемещения на внешних пазах по выступам ствольной коробки, а по внутренним пазам – затвора 13, который подвижно соединен с затворной рамой телом бойка 17. Во внутренней части затворной рамы выполнены каналы, в которых расположены упорные личинки 14 с возможностью линейного перемещения, которые имеют цилиндрическую опору на остове затвора 13. Спусковая рама 18 ударно спускового механизма выполнена из жестко соединенных передней планки, левой спусковой планки одиночного огня с подвижным упором, правой планки автоматического спуска, которая взаимодействует с рычагом автоспуска 21, вводит и выводит его в зацепление с затворной рамой 12, нижний ползун 6; верхний ползун 7; ось шестерни 8; шестерню 9; опорную накладку 10; боек 15; выбрасыватель с осью и пружиной 16; поворотный рычаг оси шептала автоспуска 19; ось шептала 23; опорные втулки 27; пружину курка 29; шток курка 30; ось курка 31; предохранитель 32; спусковую скобу 34; пружину шептало 35; пружину автоспуска 36; упор спусковой рамы 37.

Автоматическое действие оружия основано на использовании энергии выброса пороховых газов из каналов ствола.

При выстреле пуля продвигается по стволу 2, проходит дульное отверстие и своей головной частью попадает во вспомогательный ствол расширительной камеры 5. Как только донная часть пули выйдет из канала ствола 2, в образовавшееся пространство устремятся пороховые газы, которые начнут оказывать давление на переднюю стенку расширительной камеры 5, заставляя ее двигаться вперед. Двигаясь вперед по направляющей втулке 4, расширительная камера 5 увлекает за собой опорную заднюю втулку 3, которая, имея жесткое крепление с нижним ползуном 6, через шестерню 9 передает движение верхнему ползуну 7, который жестко скреплен штоками 11 с затворной рамой 12. По мере движения назад затворная рама 12 сжимает пружину возвратного механизма 24. Двигаясь по направляющему каналу ствольной коробки 1, затворная рама 12 выводит упорные личинки 14 из зацепления с упорами ствольной коробки 1. Дойдя до упора тела бойка 17, затворная рама увлекает за собой затвор 13, при этом одновременно оказывает давление на курок, заставляя его поворачиваться на своей оси 31, сжимая пружину 29. Затвор 13 со встроенным в него выбрасывателем 16 захватывает стреляную гильзу из казенной части ствола и продолжает движение назад вместе с затворной рамой 12. При подходе к отражателю стреляная гильза экстрактируется из ствольной коробки 1. Затворная рама 12 под воздействием давления пороховых газов и приобретения кинетической энергии расширительной камеры 5 полностью сжимает пружину возвратного механизма 26. и в момент, когда сила противодействия возвратного механизма 25 превзойдет силу отката затворной рамы 12, возвратные пружины 26 направят ее вперед. Затворная рама 12 двинет вперед затвор 13 и верхний ползун 7, при этом курок 28, повернувшийся на своей оси 31, войдя в зацепление с шепталом 20, останется во взведенном положении.

Продвигаясь вперед по направляющему каналу ствольной коробки 1, затворная рама 12 с затвором 13 захватывают патрон из магазина и по желобу направляют его в казенную часть ствола 2. Верхний ползун 7, двигаясь в обратном направлении, через шестерню 9 воздействует на нижний ползун 6. который возвращает расширительную камеру 5 в исходное положение. Затворная рама 12 с затвором 13, продвигаясь по направляющему каналу ствольной коробки 1, выходит из него и освобождает упорные личинки 14, набегающая затворная рама 12 своим клином разводит личинки 14 и плотно упирает их в боевые упоры ствольной коробки 1, канал ствола 2 заперт.

При стрельбе одиночными выстрелами необходимо после каждого выстрела отпустить спусковой крючок для того, чтобы спусковая рама 18 вышла в крайнее переднее положение. Это необходимо для того, чтобы упор левой спусковой планки одиночного огня 37 вышел в положение, из которого он может произвести давление па шептало 20 в целях выведения его из зацепления с упором курка 28.

При необходимости ведения огня в автоматическом режиме производят заряжание пистолета-пулемета, а затем путем нажатия на кнопку переключателя режима огня 22 сдвигают его вправо. При этом планка с выступом, двигаясь вправо, входит в паз поворотного рычага оси шептала автоспуска 19, тем самым, соединяя его с шепталом 20.

При выстреле правая планка автоматического спуска спусковой рамы, двигаясь назад, поднимает рычаг автоспуска 21 с вилки поворотного рычага оси шептала оси 19 на уровень взаимодействия его с затворной рамой 12, одновременно упор одиночного огня левой спусковой планки спусковой рамы 18 выводит шептало 20 из зацепления с курком 28. Происходит выстрел. Так как спусковая рама 18 остается в крайнем заднем положении, то затворная рама после запирания затвора нажимает на рычаг автоспуска 21, который выводит шептало 20 из зацепления с курком 28. Автоматический огонь продолжается в течение всего периода, пока стрелок удерживает спусковую раму 18 в крайнем заднем положении.

Рис. 5. Устройство кассетного боеприпаса

Рис. 6. Устройство автомата с использованием новой схемы автоматики

При производстве выстрела с использованием предложенного в изобретении нового устройства автоматики для стрелкового оружия малого, среднего и большого калибров происходит концентрация энергии пороховых газов на разгон пули, исключив:

• в пистолетах-пулеметах – потерю энергии на придание динамики свободному, полусвободному затворам, плотно заперев канал ствола;
• в автоматах – отвод пороховых газов для перезаряжания до того, как пуля покинет канал ствола, и привести в действие автоматику оружия в период последействия газов на пулю вне пределов ствола за счет энергии выброшенных пороховых газов, воздействующих на механизм, обеспечивающей движение затвора вперед-назад через возвратно-поступательный механизм. Это позволит:
• увеличить начальную скорость пули;
• использовать энергию движущегося узла устройства в противоположную сторону отдачи для ее компенсирования, что неизбежно приведет к повышению кучности боя оружия;
• повысить могущество действия боеприпасов;
• снизить массу оружия за счет оптимизации компоновочной схемы.

На протяжении долгого времени автомат Калашников
прошел не одну модификацию

К сказанному стоит добавить, что со времени принятия на вооружение автомата Калашникова прошло уже более полувека. С тех пор было изобретено немало новых конструкций стрелкового оружия. Некоторые превосходят знаменитый автомат по кучности, некоторые по точности. Но до сих пор ни один образец в мире не может сравниться с АК по сочетанию всех боевых свойств, что и дает знаменитому автомату мировую пальму первенства. Как сложится судьба описанного изобретения – покажет время.

Петр Черкашин
Обозрение армии и флота 2–2009