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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf automatische Projektilabfeuerungswaffen. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Abfangen der Rückstoßkraft einer
automatischen Projektilabfeuerungswaffe.
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In
vielen Kampfsituationen würde
eine leichte, leicht tragbare automatische Waffe, die ein Projektil über eine
beträchtliche
Distanz genau abfeuern kann, einen entscheidenden taktischen Vorteil
liefern. Es gibt viele bestehende automatische Kleinkaliber- und
Mittelkaliberwaffen, die speziell entworfen sind, um bestimmte Kampfbedürfnisse
zu befriedigen. Waffen, die bei Reichweiten von bis zu 2.000 Meter
effektiv sind, beispielsweise das 0,50 Kaliber M2 Schwermaschinengewehr
und die 40 mm Mk-19 Granate sind zu massig und schwer, um leicht
tragbar zu sein. Andere automatische Waffen, wie die 7,62 mm M60/M240
mittleren Maschinenpistolen und die 5,56 mm M249 Gruppenautomatikwaffe
sind leicht tragbar, aber bei langen Reichweiten nicht effektiv.
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Die
Genauigkeit einer Waffe bei langer Reichweite hängt von der Fähigkeit
der Waffe ab, die Rückstoßkraft des
abgefeuerten Projektils handzuhaben. Die Größe der Rückstoßkraft ist eine Funktion der
Masse und Geschwindigkeit des Projektils, die die erwartete Verlaufsdistanz
(Reichweite) des abgefeuerten Projektils direkt beeinträchtigt.
Wenn sich die erwartete Reichweite der Waffe erhöht, tut dies auch die Größe der Rückstoßkraft.
Waffen, die entworfen sind, um Projektile über eine beträchtliche Distanz
abzufeuern, haben typischerweise ein höheres Gewicht als Waffen, die
entworfen sind, um Projektile über
eine kürzere
Reichweite abzufeuern. Das größere Gewicht
ist notwendig, um die energetischeren Patronen zurückzuhalten,
die erhöhte
Rückstoßkraft zu
absorbieren und zu verhindern, dass die Rückstoßkraft die Genauigkeit der
Waffe stört.
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Um
das Gewicht einer Waffe zu reduzieren, die über eine beträchtliche
Reichweite genau ist, muss ein verbessertes Verfahren zum Handhaben der
Rückstoßkraft gefunden
werden. Es wurden viele Versuche durchgeführt, die Rückstoßkraft über den typischen kurzen Rückstoßzyklus
oder gasbetriebenen Bolzenzyklus hinaus handzuhaben. Bei einigen Entwürfen wird
ein Gegengewicht an der Rückstoßmasse der
Waffe befestigt, um die Rückstoßenergie zu
absorbieren. Bei anderen Entwürfen
wird eine Feder verwendet, um die Rückstoßkraft zu absorbieren und zu
speichern. Die Energie, die in der Feder oder dem Gegengewicht gespeichert
ist, kann dann verwendet werden, um die Rückstoßmasse nach vorne zu bewegen,
wenn das nächste
Projektil abgefeuert wird. Der Vorwärtsimpuls der Gegenrückstoßmasse wird
die Rückstoßkraft des
nächsten
Projektils teilweise absorbieren.
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Diese
Entwürfe
sind jedoch nicht in der Lage, die Rückstoßkraft zu berücksichtigen,
die sich in dem ersten Projektil ergibt. Weil das erste Projektil
abgefeuert wird, wenn die Waffe in einem Ruhezustand ist, ist der
einzige Widerstand gegenüber
der Anfangsrückstoßkraft die
Feder oder das Gegengewicht. Dies führt zu einer höheren Last
auf dem Rückstoßsystem,
wenn das erste Projektil abgefeuert wird, im Vergleich zu nachfolgenden
Schüssen.
Bei einer dreifußbefestigten
Waffe hebt diese höhere Last
den vorderen Schenkel des Dreifußes höher von der Erde, was zumindest
die Genauigkeit der ersten einigen Projektile eines Feuerstoßes unterbricht.
Die höhere
Last bewirkt auch eine Instabilität in dem Waffen/Befestigungssystem,
was nur durch Erhöhen
der Ballastmenge in dem System korrigiert werden kann.
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Nach
einer Übergangsperiode
werden die Waffe und die Befestigung die Rückstoßüberlast überwinden und eine gleichbleibende
dynamische Rückstoßaktion
erreichen. Falls die Waffe flexibel befestigt ist, ist es wahrscheinlich,
dass die Waffe nicht genau und effektiv wird, bis die Übergangsperi ode verstrichen
ist und die Waffe in diese gleichbleibende Rückstoßaktion eintritt. Während der Übergangsperiode
werden jedoch mehrere Projektile verschwendet, bevor die Waffe in
die gleichbleibende Rückstoßaktion
kommt. Ferner kann aufgrund der Befestigungsflexibilität eine gleichbleibende
Rückstoßaktion
wesentliche Effekte auf die Genauigkeit haben.
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Bezüglich des
Vorhergehenden gibt es einen Bedarf an einer automatischen Waffe,
die den Effekt der Rückstoßkraft auf
sowohl die anfangs abgefeuerten Ladungen als auch alle nachfolgenden
Ladungen minimiert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Folglich
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine automatische Projektilabfeuerungswaffe,
die eine oder mehrere der Beschränkungen und
Nachteile von herkömmlichen
automatischen Projektilabfeuerungswaffen überwindet. Die Vorteile und
Absichten der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung
aufgeführt
und teilweise werden dieselben offensichtlich von der Beschreibung
oder können
durch die Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Vorteile und
Absichten der Erfindung werden durch die Elemente und Kombinationen,
die besonders in den angehängten
Ansprüchen
beschrieben sind, realisiert und erhalten.
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Um
die Vorteile gemäß den Absichten
der Erfindung zu erhalten, wie sie hierin enthalten und grob beschrieben
sind, bezieht sich die Erfindung auf eine automatische Projektilabfeuerungswaffe.
Die Waffe umfasst eine Aufnahme, die einen Hauptabzugsstollen und
eine Führungsspur
aufweist. Eine Laufanordnung ist gleitbar in der Führungsspur
befestigt und zwischen einer hinteren Position und einer vorderen Position
beweglich. Die Laufanordnung kann mit dem Hauptabzugsstollen an
der hinteren Position in Eingriff genommen werden. Eine Abfeuerungsposition befindet
sich zwischen der hinteren Position und der vorderen Position und
vorzugsweise näher
zu der vorderen Position. Eine Betriebsfeder ist vorgesehen, die
zwischen der Aufnahme und der Laufanordnung verbunden ist. Die Betriebsfeder
spannt die Laufanordnung zu der vorderen Position hin vor. Außerdem ist
eine manuelle Rückzugsvorrichtung
vorgesehen, die die Laufanordnung nach hinten bewegt in Eingriffnahme
mit dem Hauptabzugsstollen, wodurch die Betriebsfeder zusammengedrückt wird.
Ein Abzug ist vorgesehen, um den Hauptabzugsstollen freizugeben,
und es der Betriebsfeder zu ermöglichen,
die Laufanordnung nach vorne entlang der Führungsspur der Aufnahme zu
bewegen. Ferner ist ein Puffer vorgesehen, der zwischen der Aufnahme und
der Laufanordnung verbunden ist, um die Geschwindigkeit der Laufanordnung
zu dämpfen,
um zu verhindern, dass die Laufanordnung eine vorbestimmte maximale
Geschwindigkeit überschreitet, wenn
eine Ladung abgefeuert wird. Die Rückstoßenergie von der abgefeuerten
Ladung wird teilweise durch die Vorwärtsbewegung der Laufanordnung
und teilweise durch die Betriebsfeder absorbiert. Die Rückstoßkraft,
die die Aufnahme erfährt,
ist die der Betriebsfeder und teilweise die des Puffers.
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Bei
einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zum Absorbieren der Rückstoßkraft einer
Projektilabfeuerungswaffe. Die Waffe umfasst eine Laufanordnung,
die gleitbar in einer Aufnahme befestigt ist, und eine Betriebsfeder, die
zwischen der Aufnahme und der Laufanordnung verbunden ist. Das Verfahren
umfasst das Zusammendrücken
der Betriebsfeder durch Zurückziehen der
Laufanordnung in der Aufnahme, um die Laufanordnung mit einem Hauptabzugsstollen
in Eingriff zu nehmen, wenn die Betriebsfeder vollständig zusammengedrückt ist.
Der Hauptabzugsstollen wird freigegeben, um es der Betriebsfeder
zu ermöglichen,
die Laufanordnung in der Aufnahme nach vorne vorzuspannen. Eine
Ladung wird eingebracht, während
die Laufanordnung sich nach vorne entlang den Führungsspuren bewegt. Die Vorwärtsbewegung
der Laufanordnung wird gepuf fert, um zu verhindern, dass die Laufanordnung
eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit überschreitet. Die Ladung wird abgefeuert,
wenn die Laufanordnung eine vorbestimmte Stelle in der Aufnahme
erreicht. Die Rückstoßkraft des
abgefeuerten Schusses kehrt die Bewegung der Laufanordnung um, um
die Laufanordnung nach hinten zu bewegen und die Betriebsfeder erneut
zusammenzudrücken.
Der Puffer ist konfiguriert, um einen beinahe konstanten dynamischen
Zustand der Laufanordnung während
den Abfeuerungs- und Rückstoßabschnitten
des Betriebszyklus beizubehalten, so dass die Effekte von unterschiedlicher Reibung,
Waffeneinstellung und Patronenimpuls auf den Waffenbetriebszyklus
minimiert sind.
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Es
ist klar, dass sowohl die vorhergehenden allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft
und erklärend sind
und die Erfindung wie sie beansprucht ist, nicht beschränken.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
beiliegenden Zeichnungen, die Teil dieser Beschreibung bilden und
in derselben enthalten sind, stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar
und dienen zusammen mit der Erfindung dazu, die Prinzipien der Erfindung
zu erklären.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer automatischen Projektilabfeuerungswaffe
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
perspektivische Teilschnittansicht der automatischen Projektilabfeuerungswaffe
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Aufnahme gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3a eine
perspektivische Teilansicht der Aufnahme von 3, die einen
Spannhebelauslöser darstellt;
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4 eine
perspektivische Schnittansicht einer Laufanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 eine
auseinandergezogenen Ansicht einer Bolzenanordnung der automatischen
Projektilabfeuerungswaffe der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer Rückzugsvorrichtung
und eines hinteren Abschnitts der Laufanordnung und des Bolzenwagens
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Rückzugsvorrichtung
und des Bolzenwagens von 6;
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8 eine
perspektivische Schnittansicht des hinteren Abschnitts der Waffe
der vorliegenden Erfindung, die die Eingriffnahme der Laufanordnung mit
dem Hauptabzugsstollen darstellt;
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9 eine
perspektivische Ansicht eines Puffers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
Querschnittsansicht des Puffers von 9;
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11 eine
Seitenquerschnittsansicht der Waffe der vorliegenden Erfindung,
die den vorgeladenen Zustand darstellt, wo die Betriebsfeder und
die Bolzenfedern ausgedehnt sind;
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12 eine
Seitenquerschnittsansicht der Waffe der vorliegenden Erfindung,
die den geladenen Zustand darstellt, wo die Betriebsfeder und die
Bolzenfeder zusammengedrückt
sind;
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13 eine
Seitenquerschnittsansicht der Waffe der vorliegenden Erfindung,
die die Ausdehnung der Betriebsfeder darstellt und eine Ladung,
die abgestreift und eingerastet ist.
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14 eine
Seitenquerschnittsansicht der Waffe der vorliegenden Erfindung,
die die Abfeuerungsposition darstellt;
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15 eine
Seitenquerschnittsansicht der Waffe der vorliegenden Erfindung,
die die mittlere Rückstoßposition
der Laufanordnung darstellt; und
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16 eine
Seitenquerschnittsansicht der Waffe der vorliegenden Erfindung,
die die maximale Rückstoßposition
der Laufanordnung darstellt.
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Detaillierte
Beschreibung
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Nachfolgend
wird näher
auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung Bezug genommen, von dem ein Beispiel in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt ist. Wo es möglich ist, werden die gleichen
Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um die gleichen oder ähnlichen
Teile zu bezeichnen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine automatische Projektilabfeuerungswaffe vorgesehen.
Das beispielhafte Ausführungsbeispiel
der Waffe der vorliegenden Erfindung ist eine leichte automatische
gruppenbetriebene Waffe zum Abfeuern von Mittelkalibermunitionen.
Die vorliegende Erfindung zieht jedoch auch in Betracht, dass die
Prinzipien und Verfahren, die hierin offenbart sind, auf automatische Waffen
aller Größen angewendet
werden können. Das
beispielhafte Ausführungsbeispiel
der automatischen Projektilabfeuerungswaffe der vorliegenden Erfindung
ist in 1 gezeigt und ist allgemein durch das Bezugszeichen 20 angezeigt.
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Wie
es in 1 dargestellt ist, umfasst die Waffe 20 eine
Aufnahme 22, eine Befestigung 26 und ein Paar
von Griffen 30, die an der Aufnahme 22 befestigt
sind. Die Befestigung 26 ermöglicht es, dass die Waffe 20 horizontal
(schwenken) und vertikal (heben) geschwenkt wird, um eine volle
Reichweite an Abfeuerungsrichtungen zu liefern. Die Griffe 30 können manipuliert
werden, um die Waffe um die Befestigung 26 horizontal oder
vertikal zu schwenken, um das Ziel der Waffe 20 einzustellen.
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Die
Befestigung 26 verbindet die Aufnahme 22 mit einer
flexiblen Struktur. Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist die Waffe 20 auf
einem Dreifuß 28 befestigt.
Die vorliegende Erfindung zieht jedoch in Betracht, dass die Waffe 20 auf
jeder anderen flexiblen Struktur befestigt sein kann, die für Fachleute
auf diesem Gebiet ohne Weiteres offensichtlich ist, wie z. B. einem
beweglichen Fahrzeug.
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Vorzugsweise
umfasst die Waffe 20 auch eine Zielvorrichtung 36.
Die Zielvorrichtung 36 kann eine Direktsichtoptik und ein
Laserzielsystem oder jedes andere Entfernungsmessinstrument umfassen, das
für einen
Fachmann auf diesem Gebiet ohne Weiteres offensichtlich ist. Außerdem kann
die Zielvorrichtung 36 auch einen Anzeigebildschirm umfassen,
um Informationen von dem Laserzielsystem oder andere Informationen
bezüglich
des Abfeuerungsstatus der Waffe anzuzeigen. Wie es in 2 dargestellt
ist, kann jeder des Paars von Griffen 30 einen Satz von
Knöpfen 56 umfassen.
Die Knöpfe 56 können verwendet
werden, um das Laserzielsystem zu aktivieren oder jede Standardbetriebsfunktion
der Zielvorrichtung 36 durchzuführen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst die Waffe eine Laufanordnung, die gleitbar in
der Aufnahme befestigt ist.
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Die
Laufanordnung ist zwischen einer hinteren Position und einer vorderen
Position beweglich und weist zwischen der hinteren und der vorderen Position
eine Abfeuerungsposition auf. Eine Betriebsfeder ist zwischen der
Aufnahme und der Laufanordnung verbunden. Die Betriebsfeder spannt
die Laufanordnung in der Aufnahme nach vorne vor. Bei dem offenbarten
Ausführungsbeispiel
ist die Laufanordnung gleitbar auf einer Führungsspur in der Aufnahme
befestigt. Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass andere
Befestigungstypen für
Fachleuten auf diesem Gebiet ohne Weiteres offensichtlich sind.
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Wie
es hierin ausgeführt
ist und in 1 dargestellt ist, umfasst die
Waffe 20 eine Aufnahme 22. Eine Laufanordnung 34 ist
in der Aufnahme 22 enthalten. Wie es in 2 dargestellt
ist, ist eine Betriebsfeder 44 auf einer Führung 46 angeordnet.
Die Betriebsfeder 44 ist zwischen der Aufnahme 22 und der
Laufanordnung 34 verbunden, so dass eine Rückwärtsbewegung
der Laufanordnung 34 arbeitet, um die Betriebsfeder 44 zusammenzudrücken. Ein Puffer
(nicht gezeigt) ist ebenfalls zwischen der Laufanordnung 34 und
der Aufnahme 22 verbunden.
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Wie
es in 3 dargestellt ist, umfasst eine Aufnahme 22 ein
Betriebsfederfach 72, ein Pufferfach 74 und Spuren 70.
Die Betriebsfeder 44 und die Führung 46 sind in dem
Betriebsfederfach 72 der Aufnahme 22 positioniert.
Die Laufanordnung 34 umfasst Führungsspuren 84 (mit
Bezugnahme auf 6), die den Spuren 70 entsprechen
und dieselben in Eingriff nehmen. Diese Eingriffnahme ist konfiguriert,
um es der Laufanordnung 34 zu ermöglichen, in der Aufnahme 22 zwischen
einer vorderen und einer hinteren Position zu gleiten.
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Wie
es in 3 dargestellt ist, umfasst die Aufnahme 22 auch
eine Munitionszuführöffnung 76, 77 auf
jeder Seite der Waffe 20. Bei dem bevorzugen Ausführungsbeispiel
ist ein Munitionsbehälter 24 (mit Bezugnahme
auf 1) auf jeder Seite der Waffe befestigt, benachbart
zu jeder Munitionszuführöffnung 76, 77 auf
der Aufnahme 22, um Munition an die Waffe 20 zu
liefern. Der Munitionsbehälter 24 ist
außerhalb
der Aufnahme 22 auf jeder Seite der Waffe positioniert,
um eine leichte Entfernung und Austausch während dem Betrieb der Waffe
zu ermöglichen.
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Die
Munition kann der Waffe durch jede Einrichtung zugeführt werden,
die für
einen Fachmann auf diesem Gebiet ohne Weiteres offensichtlich ist. Bei
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Munitionszuführkettenrad 54 in
der Aufnahme 22 vorgesehen, um die Munition durch die Waffe
vorzubewegen. Das Zuführkettenrad 54 bewegt
die Munition von dem Munitionsbehälter 24 zu einer Abstreifposition
benachbart und über
der Laufanordnung 34.
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Wie
es in 3a dargestellt ist, umfasst
die Aufnahme 22 auch einen Spannhebelauslöser 79. Der
Spannhebelauslöser 79 ist
in einer festen Position zu dem vorderen Ende der Aufnahme 22 entlang den
Spuren 70 angeordnet.
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Wie
es in 4 dargestellt ist, umfasst die Laufanordnung 34 einen
Lauf 52, eine Lauferweiterung 60 und eine Bolzenanordnung 42.
Der Lauf 52 umfasst eine Kammer 88 und Verschlussverriegelungsvorsprünge 89.
Die Lauferweiterung 60 erstreckt sich von dem Lauf 52 nach
hinten und definiert eine Spur 112. Die Bolzenanordnung 42 ist
gleitbar in der Spur 112 positioniert. Vorzugsweise ist
die Gleitbewegung der Bolzenanordnung 42 an dem vorderen
Ende durch die Kammer 88 und an dem hinteren Ende durch
einen Bolzenpuffer 86 begrenzt.
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Wie
es in 5 dargestellt ist, umfasst die Bolzenanordnung 42 einen
Bolzenwagen 92, ein Gassperrventil 94, einen Bolzenkörper 96 und
eine Bolzenfeder (nicht gezeigt), die in dem Bolzenwagen 92 angeordnet
ist. Wie es in 4 dargestellt ist, ist der Bolzenwagen 92 gleitbar
in einem Gaszylinder 82 der Laufanordnung 34 angeordnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Gaszylinder 82 ein integraler Bestandteil der Lauferweiterung 60.
Die Bolzenfeder wirkt auf den Bolzenwagen 92, um den Bolzenwagen 92 in
der Spur 112 nach vorne und den Gaszylinder 82 der
Lauferweiterung 60 zu bewegen. Die Bolzenanordnung kann
in einem Bolzenabzugsstollen (nicht gezeigt) in Eingriff genommen
werden, um die Bolzenanordnung hinten zu halten und die Bolzenfeder in
einem zusammengedrückten
Zustand zu halten.
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Mit
erneuter Bezugnahme auf 5 umfasst der Bolzenwagen 92 eine Öffnung 108,
um den Bolzenkörper 96 aufzunehmen,
der eine federbetriebene Ramme 93 umfasst. Die Ramme 93 streift
eine Ladung Munition von dem Munitionszuführriemen und dem Zuführkettenrad 54,
während
die Betriebsfeder 44 (mit Bezugnahme auf 2)
die Laufanordnung 34 in der Lauferweiterung 60 nach
vorne drückt. Die
Bolzenfeder drückt
die Bolzenanordnung 42 nach vorne, bis die gestreifte Ladung
in der Kammer 88 eingerastet und verriegelt ist.
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Der
Bolzen 96 wird angehalten, wenn die Ladung eingebracht
ist. Der Bolzenwagen 92 bewegt sich jedoch weiter nach
vorne, gedrückt
durch die Bolzenfeder. Die Bolzenanordnung 42 umfasst einen Nockenstift 90,
der den Bolzenkörper 96 in
Eingriff nimmt, und eine Nockenoberfläche 91 in dem Bolzenwagen 92.
Während
sich der Bolzenwagen 92 nach vorne bewegt, verläuft der
Nockenstift 90 entlang der Nockenoberfläche 91, um die lineare
Bewegung des Bolzenwagens 92 in eine Drehbewegung des Bolzenkörpers 96 umzuwandeln,
um die Bolzenkörpervorsprünge mit
Laufvorsprüngen 89 (mit
Bezugnahme auf 4) in Eingriff zu nehmen. Ein
Wagenpuffer 102 entfernt alle überschüssige Energie des Bolzenwagens.
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Wie
es in 5 gezeigt ist, umfasst der Bolzenkörper 96 eine
innere Öffnung 106,
die einen Abfeuerungsstift 98, eine Abfeuerungsfeder 100 und
einen Federsitz/Wagenpuffer 102 aufnimmt. Die Endposition
der Bolzenramme wird verwendet, um die Abfeuerungsfeder 100 in
eine gespannte Position zu laden. Die Abfeuerungsfeder 100 wird
freigegeben, wenn der Spannhebel 99 den Spannhebelauslöser 79 (mit
Bezugnahme auf 3a) kontaktiert, der in der
Aufnahme 22 befestigt ist. Die Abfeuerungsfeder 100 drückt den
Abfeuerungsstift 98 in Kontakt mit der Ladung. Die Kraft
des Kontakts zwischen dem Abfeuerungsstift 98 und dem Schlagzündbolzen
bewirkt, dass die Patrone feuert. Treibgas von der abgefeuerten
Ladung wird in den Gaszylinder 82 gerichtet, durch das
Gastor 83 (mit Bezugnahme auf 4). Das
Treibgas kontaktiert den Gaskolben des Wagens und das Gassperrventil 94 und
bewirkt, dass sich die Bolzenanordnung 42 in der Spur 112 nach
hinten bewegt.
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Vorzugsweise
ist eine Mündungsvorrichtung 32 an
dem Mündungsende
des Laufs 52 befestigt. Die Mündungsvorrichtung 32 kann
Mündungsgeschwindigkeitskorrekturkomponenten
umfassen. Die Mündungsvorrichtung 32 arbeitet
auch, um Mündungsgas
abzuschirmen, einen Mündungsblitz
zu verbergen und als eine Mündungsbremse
zu wirken, die den Nettoimpuls reduziert, der an die Waffe geliefert
wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine manuelle Rückzugsvorrichtung
vorgesehen. Die Rückzugsvorrichtung
ist konfiguriert, um die Laufanordnung vor dem Abfeuern in Eingriff
zu nehmen, um die Bolzenanordnung nach hinten zu bewegen in Eingriffnahme
mit dem Bolzenabzugsstollen und die Laufanordnung in der Aufnahme
nach hinten und in Eingriffnahme mit dem Hauptabzugsstollen zu bewegen.
Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst
die Rückzugsvorrichtung
eine Sperrklinke, die mit der Bolzenanordnung in Eingriff genommen werden
kann, um die Bolzenanordnung zurückzuziehen.
Es wird in Betracht gezogen, dass alternative Vorrichtungen zum
Zurückziehen
der Laufanordnung für
Fachleute auf diesem Gebiet ohne Weiteres offensichtlich sind.
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Wie
es in 6 dargestellt ist, ist eine manuelle Rückzugsvorrichtung 110 entlang
dem hinteren Abschnitt der Laufanordnung 34 positioniert.
Die Rückzugsvorrichtung 110 umfasst
einen Griff 40 und ein Führungsrohr 114. Der
Griff 40 ist mit einem Kabel 116 verbunden, das
in dem Führungsrohr 114 (mit Bezugnahme
auf 7) angeordnet ist.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, sind eine Sperrklinke und ein Sperrklinkenwagen 120 mit
dem Ende des Kabels 116 gegenüber dem Griff 40 verbunden. Eine
Rückstellfeder 118 ist
um das Kabel 116 zwischen dem Griff 40 und dem
Sperrklinkenwagen 120 angeordnet. Die Sperrklinke 122 schwenkt
um einen Stift 128 in dem Sperrklinkenwagen 120.
Die Sperrklinke 122 ist federvorgespannt nach außen und
konfiguriert, um einen Schlitz 124 in dem Bolzenwagen 192 in
Eingriff zu nehmen.
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Falls
die Waffe nicht geladen ist und der Griff 40 von seiner
verstauten Position gezogen wird, nimmt die Sperrklinke 122 den
Schlitz 124 in Eingriff und bewegt den Bolzenwagen 92 nach
hinten entlang der Spur 112 in der Lauferweiterung 60.
Der Bolzenwagen 92 bewegt sich nach hinten und drückt die Bolzenfeder
zusammen, bis die Bolzenanordnung 42 den Bolzenpuffer 56 und
den Bolzenabzugsstollen (nicht gezeigt) in Eingriff nimmt. Die fortlaufende Rückwärtsbewegung
des Griffs 40 und der Sperrklinke 122 bewirkt
dann, dass sich die gesamte Laufanordnung 34 in der Aufnahme 22 nach
hinten bewegt. Die Rückwärtsbewegung
der Laufanordnung 34 drückt
die Betriebsfeder 44 zusammen, und setzt sich fort, bis
die Laufanordnung 34 den Hauptabzugsstollen in Eingriff
nimmt.
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Bei
dem beispielhaften Ausführungsbeispiel hat
der Bolzenwagen einen zweiten Schlitz 126. Bei diesem Ausführungsbeispiel
muss der Griff zweimal zurück
gezogen werden (äquivalent
zu zwei halben Stößen), um
die Laufanordnung in Eingriffnahme mit dem Hauptabzugsstollen zu
bewegen. Wenn der Griff 40 nach dem ersten halben Stoß freigegeben
ist, was die Bolzenanordnung 42 mit dem Bolzenabzugsstollen
verriegelt, drückt
die Rückstellfeder 118 der Rückzugsvorrichtung 110 den
Sperrklinkenwagen 120 nach vorne in dem Führungsrohr 114.
Die federvorgeladene Sperrklinke 122 schwenkt nach innen und
verläuft
entlang der Oberfläche
des Bolzenwagens 92, bis die Sperrklinke 122 den
zweiten Schlitz 126 erreicht. Der Griff 40 wird
dann einen zweiten halben Stoß zurückgezogen,
um die Laufanordnung 34 in dem Hauptabzugsstollen 130 in
Eingriff zu nehmen.
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Wie
es in 8 dargestellt ist, umfasst die Laufanordnung 34 einen
Abzugsstollenvorsprung 131 auf dem Wagen, der den Hauptabzugsstollen 130 an
der vollständig
zurückgezogenen
Position in Eingriff nimmt. Der Hauptabzugsstollen 130 ist
auf einer Abzugswelle 134 befestigt, in dem hinteren Abdeckungsabschnitt
der Aufnahme 22. Abzüge 38 sind mit
einer Abzugswelle 134 verbunden. Das Drücken von einem oder beiden
Abzügen 38 bewirkt,
dass sich die Abzugwelle 134 dreht. Die Drehung der Abzugwelle 134 gibt
den Hauptabzugsstollen 130 von der Laufanordnung 34 frei
und ermöglicht
es der Betriebsfeder 44, die Laufanordnung nach vorne zu
bewegen und die Abfeuerungssequenz einzuleiten.
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Die
Aufnahme 22 umfasst vorzugsweise auch einen halbautomatischen
Abzugstollen 132. Der halbautomatische Abzugstollen 132 kann
ebenfalls mit der Laufanordnung 34 in Eingriff genommen werden.
Der halbautomatische Abzugstollen 132 kann auch auf der
Abzugwelle 134 befestigt sein, so dass, wenn der Selektor
in dem halbautomatischen Modus ist, das Niederdrücken von einem oder beiden Abzügen 38 bewirkt,
dass der halbautomatische Abzugstollen 132 eine Eingriffnahme
mit der Laufanordnung 34 nach dem ersten Schuss beibehält. Wenn die
Waffe im halbautomatischen Modus arbeitet, nimmt der halbautomatische
Abzugstollen 132 die Laufanordnung 34 in Eingriff,
nachdem jede Ladung abgefeuert ist, selbst wenn der Abzug gedrückt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Puffer zwischen der Aufnahme und der Laufanordnung
verbunden. Der Puffer dämpft
die Bewegung der Laufanordnung, um zu verhindern, dass die Laufanordnung
eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit überschreitet, wenn eine Ladung
abgefeuert wird.
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Während des
Anfangsabschnitts des Rückstoßes behält der Puffer
eine beinahe konstante Kraft bei, deren Größe durch die Anfangsrückstoßgeschwindigkeit
der Laufanordnung bestimmt wird, durch den Rückwärtsverlauf der Laufanordnung,
wodurch die Rückstoßlast minimiert
wird. Der offenbarte Puffer verwendet eine Dämpfungsflüssigkeit und Wechselventile,
um die Bewegung der Laufanordnung zu regeln, obwohl es in Betracht
gezogen wird, dass andere alternativen für einen Fachmann auf diesem
Gebiet ohne Weiteres offensichtlich sind.
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Wie
es in 9 dargestellt ist, ist ein Puffer 140 vorgesehen,
der ein Gehäuse 146 und
eine Kolbenstange 142 aufweist. Eine erste Verbindungsvorrichtung 144 ist
an einem Ende der Kolbenstange 142 vorgesehen, und eine
zweite Verbindungsvorrichtung 148 ist an einem Ende des
Gehäuses 146 positioniert.
Der Puffer 140 ist in einem Pufferfach 74 der
Aufnahme 22 positioniert (mit Bezugnahme auf 3).
Die Verbindungsvorrichtung 144 verbindet den Kolbenstab 142 mit
der Laufanordnung 34. Die Verbindungsvorrichtung 148 verbindet
das Gehäuse 146 mit
der Aufnahme 22. Die Bewegung der Laufanordnung 34 relativ
zu der Aufnahme 22 führt
zu einer entsprechenden Bewegung der Kolbenstange 142 relativ
zu dem Gehäuse 146.
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Wie
es in 10 gezeigt ist, umfasst der Puffer 140 eine
Reserve 150 an Dämpfungsfluid, eine
stationäre
Hülse 156 und
eine bewegliche Hülse 158.
Die stationäre
Hülse 156 ist
in dem Gehäuse 146 befestigt,
und die bewegliche Hülse 158 ist
gleitbar in der stationären
Hülse 156 angeordnet.
Eine Ventilfeder 160 ist auf jeder Seite der beweglichen Hülse 158 angeordnet,
um die bewegliche Hülse 158 in
dem Gehäuse 146 zu
zentrieren.
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Ein
Kolben 152 ist mit dem Kolbenstab 142 verbunden
und ist gleitbar in der beweglichen Hülse 158 angeordnet.
Vorzugsweise ist eine Abdichtung 144 um den Kolben 152 angeordnet,
um zu verhindern, dass Dämpfungsfluid
zwischen dem Kolben 152 und der beweglichen Hülse 158 fließt. Außerdem ist
eine Abdichtung 162 an einer Öffnung 166 in der beweglichen
Hülse 158 positioniert,
durch die der Kolbenstab 142 verläuft.
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Die
stationäre
Hülse 156 umfasst
eine Mehrzahl von Pufferöffnungen 164.
Die bewegliche Hülse 158 umfasst
eine entsprechende Mehrzahl von Pufferöffnungen 166 und eine
Mehrzahl von größeren Ventilöffnungen 166.
Die Pufferöffnungen 166 auf
der beweglichen Hülse 158 sind
von den Pufferöffnungen 164 auf
der stationären
Hülse 156 versetzt.
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Wenn
der Kolben 152 ansprechend auf eine entsprechende Bewegung
der Laufanordnung 134 in der beweglichen Hülse 158 gleitet,
drückt
der Kolben 152 Fluid durch die Ventilöffnungen 168 und 169 und in
die Reserve 150. Die Ventilöffnungen 168 sind groß genug,
dass es wenig Widerstand gegen die Bewegung des Kolbens 152 gibt,
wenn sich der Kolben bei geringer Geschwindigkeit bewegt. Wenn sich die
Geschwindigkeit des Kolbens 152 erhöht, und die Rate des Fluidflusses
durch die Ventilöffnungen 168 erhöht, erhöht sich
jedoch auch der Widerstand, auf den der Kolben 152 trifft.
Dem erhöhten
Widerstand, auf den der Kolben 152 trifft, wird die Kraft
der Ventilfeder 163 entgegengesetzt, die auf die bewegliche Hülse 158 wirkt.
Wenn der Kolben eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht, überwindet
die Kraft, die durch den Kolben 152 auf die bewegliche
Hülse 158 ausgeübt wird,
die Kraft der Ventilfeder 160 und bewirkt, dass die bewegliche
Hülse 158 in
die stationäre Hülse 156 gleitet.
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Die
Bewegung der beweglichen Hülse 158 in der
stationären
Hülse 156 bewegt
die Ventilöffnungen 168 und 169 aus
der Ausrichtung und bewirkt, dass sich die Pufferöffnungen 164 und 166 ausrichten.
Weil die Pufferöffnungen 164 und 166 kleiner sind
als die Ventilöffnungen 168 und 169,
trifft der bewegliche Kolben 152 auf einen größeren Widerstand beim
Drücken
des Fluids durch die Pufferöffnungen 164 in
die Reserve 150. Dieser erhöhte Widerstand auf den Kolben 152 bewirkt
eine Verringerung der Geschwindigkeit des Kolbens 152.
Während
sich die Geschwindigkeit des Kolbens 152 verringert, tut
dies auch die Kraft, die auf die bewegliche Hülse 158 ausgeübt wird.
Wenn sich die Geschwindigkeit des Kolbens 152 unter eine
bestimmte Geschwindigkeit verringert, bewegt die Kraft der Ventilfeder 160 die
bewegliche Hülse 158 in
der stationären
Hülse 156,
um Ventilöffnungen 164 und 166 neu
auszurichten. Auf diese Weise arbeitet der Puffer 140,
um zu verhindern, dass die Geschwindigkeit des Kolbens 152 und der
verbundenen Laufanordnung 34 eine vorbestimmte maximale
Geschwindigkeit überschreitet.
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Vorzugsweise
haben die bewegliche Hülse 158 und
die stationäre
Hülse 156 einen
zweiten Satz von Pufferöffnungen 153 bzw. 155.
Der zweite Satz von Pufferöffnungen
ist positioniert, so dass die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens 152 in
der entgegengesetzten Richtung auch daran gehindert werden kann,
eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit zu überschreiten. Auf diese Weise kann
der Puffer 140 die Geschwindigkeit der Bewegung der Laufanordnung 34 in
beiden Richtungen regeln.
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Der
Betrieb der vorher erwähnten
Vorrichtung wird nun mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen
beschrieben.
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Der
Betrieb der automatischen Projektilwaffe der vorliegenden Erfindung
beginnt mit der Waffe 20 in der nicht geladenen Position,
wie es in 11 dargestellt ist. Die Laufanordnung 34 ist
in der vorderen Position. Die Betriebsfeder 44 und die
Bolzenfeder 95 sind an ihren ausgedehnten Längen und
minimalen Vorspannungen. Die Bolzenanordnung 42 ist in der
vorderen und verriegelten Position innerhalb der Lauferweiterung 60.
Die bereite Ladung 170 (die nächste Ladung, die abzufeuern
ist), befindet sich in dem Munitionszuführkettenrad 54.
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Der
Griff 40 der Rückzugsvorrichtung 110 wird
dann gezogen, um die Waffe 20 zu laden. Wie es in 12 dargestellt ist,
drückt
der Ladestoß die
Bolzenfeder 95 und die Betriebsfeder 44 zusammen.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
wird der Griff 40 zweimal gezogen, um die Bolzenfeder und
die Betriebsfeder 44 nacheinander vollständig zusammenzudrücken.
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In
der geladenen Position ist die Bolzenanordnung 42 innerhalb
der Lauferweiterung 60, durch den Bolzenabzugsstollen hinten
verriegelt und die Lauferweiterung 60 wird hinten in der
Aufnahme 22 durch den Hauptabzugstollen 130 (mit
Bezugnahme auf 8) verriegelt. Das Zuführkettenrad 54 bewegt die
bereite Ladung 170 nach vorne in die Abstreifposition vor
der Bolzenanordnung 42. Als Folge der Vorwärtsbewegung
der Lauferweiterung bewegt sich das Zuführkettenrad eine Vertiefungsposition
nach vorne. Genauer gesagt, der Nockenfolger auf der Lauferweiterung
bewirkt über
die Eingriffnahme mit der Zuführnocke
etwa 60 % der Umdrehung des 6-Zahn-Kettenrads
mit einem 6-Zoll-Stoß der
Lauferweiterung. Die Zuführnocke
treibt das Zuführkettenrad über eine
Nockensperrklinke. Das Zuführkettenrad
wird mit einer Kettenradsperrklinke in der indexierten Position
gehalten. Auf den Vorwärtsstoß der Lauferweiterung
hin (am Anfang des Abfeuerungszyklus) dreht sich die Zuführnocke
um 60° zurück, was die
Nockensperrklinke um eine Vertiefung oder Position zurück bewegt.
Die Waffe ist nun bereit zum Abfeuern.
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Eine
optionale Prozedur für
die Vorbereitung der Waffe zum Abfeuern ist das Laden der Waffe,
wie es oben beschrieben ist, aber ohne Munition oder ungeladen.
Wenn die Waffe geladen ist, wird der Munitionsriemen in das Zuführtor eingeführt und
das Kettenrad wird manuell indexiert, um die erste Patrone an der
Riemenstreifenposition zu positionieren. Dies wird einfach erreicht
durch Übergehen
der Kettenradsperrklinke.
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Das
Drücken
des Abzugs 38 gibt die gesamte Laufanordnung 34 von
dem Hauptabzugstollen 130 frei, und ermöglicht es dadurch, dass die
Betriebsfeder 44 die Laufanordnung 34 in der Aufnahme 22 nach
vorne bewegt. Während
sich die Laufanordnung 34 in der Aufnahme 22 nach
vorne bewegt, streift die Bolzenanordnung 42 über die
federvorgespannte Ramme die bereite Ladung 170 von dem
Zuführkettenrad 154.
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Nach
dem Abstreifen der Munition gibt der Bolzenabzugsstollen den Bolzenwagen 92 frei,
und ermöglicht
es der Bolzenfeder, den Bolzenwagen 92 in der Laufanordnung 34 nach
vorne zu bewegen, während
die Laufanordnung sich weiterhin relativ zu der Aufnahme 22 nach
vorne bewegt. Wie es in 13 dargestellt
ist, richtet eine feste Führung 172 in
der Aufnahme 22 die bereite Ladung 170 zu der Mittellinie
des Laufs 52. Die Ladung 170 wird ferner in die
Kammer 88 geführt,
durch feste Führungen
in der Lauferweiterung 60.
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Wie
es in 14 dargestellt ist, bewirkt
die volle Erweiterung der Bolzenfeder, dass die Bolzenanordnung 42 die
Ladung 170 in der Kammer 88 verriegelt. Dies wird
erreicht durch den Endabschnitt des longitudinalen Stoßes des
Wagens, der die Drehung des Bolzens hinter die eingebrachte Patrone
bewirkt. Der Bolzen wird mit dem Wagen über eine Verriegelungsstift 90 (mit
Bezugnahme auf 5) verbunden, durch den Bolzen,
der den Verriegelungsnockenweg 91 des Wagens in Eingriff
nimmt. Die Verriegelungsdrehung (von etwa 54° bei diesem Ausführungsbeispiel)
wird durch den Wagenlongitudinalstoß (von etwa 0,85 Zoll) getrieben.
Die Vorwärtsgeschwindigkeit
der Laufanordnung 34 wird durch den Puffer 140 geregelt,
um sicherzugehen, dass die Laufanordnung eine vorbestimmte maximale
Geschwindigkeit nicht überschreitet.
Auf das Erreichen einer festen Position in der Aufnahme 22 hin
wird die Abfeuerungsstiftfeder 100 freigegeben, um den
Abfeuerungsstift 98 in Kontakt mit der Runde 170 zu
drücken.
Der Kontakt führt
dazu, dass die Runde 170 abgefeuert wird.
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Treibgas
von der abgefeuerten Runde beschleunigt das Projektil durch den
Lauf 52. Wenn das Beschleunigungsprojektil ein Gastor in
dem Lauf 52 durchläuft,
wird Entlüftungsgas
durch das Gastor 83 in die Gaskammer 82 gerichtet,
um die Bolzenanordnung 42 in der Laufanordnung 60 nach
hinten zu bewegen, was das Entriegeln des Bolzens und die Extraktion
des verbrauchten Gehäuses
von der Kammer erreicht. Wie es in 15 dargestellt
ist, wird das verbrauchte Gehäuse 174 von
der Bolzenfläche ausgestoßen, während eine
weitere Ladung 176 durch das Zuführkettenrad 54 vorbewegt
wird. Die Bolzenanordnung 42 bewegt sich in der Lauferweiterung 60 nach
hinten, um die Bolzenfeder zusammenzudrücken und den Bolzenabzugsstollen
wieder in Eingriff zu nehmen.
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Ein
Teil des Rückstoßimpulses
der abgefeuerten Ladung hebt den Vorwärtsimpuls der Laufanordnung 34 auf.
Nach dieser Verlangsamung beschleunigt der Rest des Rückstoßimpulses
die Laufanordnung 34 nach hinten entlang dem Rückstoß in der
Aufnahme 22. Die maximale Vorwärtsgeschwindigkeit der Laufanordnung 34,
die durch den Puffer 140 ermöglicht wird, ist gewählt, um
sicherzustellen, dass der Vorwärtsimpuls
der Laufanordnung nicht groß genug
ist, um den Rückstoßimpuls
der Ladung aufzuheben, und dass der Rest des Rückstoßimpulses groß genug
ist, um die Laufanordnung 34 zu der hinteren Position zu
bewegen. Die maximale Rückwärtsgeschwindigkeit
der Laufanordnung 34, die durch den Puffer 140 erlaubt
wird, ist gewählt,
um die Zuführindexfunktion
zu erreichen, die Hauptfeder wieder zusammenzudrücken und die Laufanordnung daran
zu hindern, sich in der Aufnahme 22 zu weit nach hinten
zu bewegen. Falls somit der Lauf 52 der Waffe 20 nach
oben abgewinkelt ist, so dass die Schwerkraft die Rückstoßkraft der
Laufanordnung erhöht,
begrenzt der Puffer 140 die Rückwärtsgeschwindigkeit, um zu verhindern,
dass die Laufanordnung das vorbestimmte Maximum überschreitet.
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Wenn
die Laufanordnung 34 die in 16 dargestellte
hinter Position erreicht, ist die Betriebsfeder 44 vollständig zusammengedrückt. Das
Zuführkettenrad 54 hat
die nächste
Ladung, die abzufeuern ist 176, in die Abstreifpo sition
vorbewegt. In dem automatischen Modus, wenn der Abzug niedergedrückt bleibt, überwindet
die Betriebsfeder 44 den Rückwärtsimpuls der Laufanordnung 34 und
die Laufanordnung 34 beginnt, sich in der Aufnahme 22 nach vorne
zu beschleunigen und die Abfeuerungssequenz wird wiederholt. Falls
der Abzug in dem automatischen Modus vor diesem Punkt in dem Zyklus freigegeben
wurde, nimmt der Hauptabzugstollen die Laufanordnung in Eingriff,
um die Bewegung anzuhalten und das Abfeuern zu beenden.
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Falls
die Waffe im halbautomatischen Abfeuerungsmodus arbeitet, nimmt
die Laufanordnung 34 den halbautomatischen Abzugstollen 132 an
der hinteren Position in Eingriff. Das Niederdrücken des Abzugs 38 gibt
die Laufanordnung 34 frei und die Abfeuerungssequenz wird
wiederholt.
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Somit
liefert die automatische Projektilabfeuerungswaffe der vorliegenden
Erfindung eine Rückstoßvorrichtung,
die es ermöglicht,
dass die Waffe eine dynamische gleichbleibende Rückstoßaktion beim ersten Schuss
und jedem folgenden Schuss erreicht. Diese Rückstoßvorrichtung minimiert die nachteiligen
Effekte von herkömmlichem
Gewehrrückstoß auf die
Genauigkeit von leichten Waffensystemen. Die natürliche Abfeuerungsrate der
Laufanordnung und der Gasbetrieb des Bolzens reduzieren die Übertragung
von Rückstoßkräften zu
der Aufnahme weiter. Diese Reduktion der Rückstoßkraft ermöglicht eine leichte Waffen-
und Befestigungskonfiguration, während
die dynamische Stabilität
beibehalten bleibt. Die leichte Konfiguration verbessert die Waffensystemfähigkeiten
bei Transport, Verwendung und Feldbetrieb.