RU2183804C1

RU2183804C1 - Automatic small arms

Info

Publication number: RU2183804C1
Application number: RU2000131524/02A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Говоров; Н.Н. Денисов; В.П. Знахурко; В.Н. Иванов; А.С. Неугодов; Ю.А. Турыгин; М.В. Чугунов; В.Н. Щитов
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2002-06-20

Abstract

FIELD: military equipment, the invention is designed for modification of the existing small arms, for example, combined machine guns. SUBSTANCE: the automatic small arms has a receiver with a butt, barrel with a housing, gas chamber, ejector with air ducts on the barrel (for air cooling), block carrier with a block, cartridge feed, return and trigger mechanisms. The ejector air ducts are positioned symmetrically relative to the vertical plane coinciding with the barrel axis; the upper and lower barrel ribs are wider than the side ribs. Slots are made in the ribs above the tapered flash absorber, and the ejector housing is flush-mounted with the flash absorber section. EFFECT: reduced dispersion of shots (improved close grouping of shots), reduced deviation of the hitting point of shots at barrel heating in different atmospheric conditions (rain, snow, wind), reduced total gravity load on the crew. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области военной техники и направлено на создание автоматического стрелкового оружия, позволяющего вести интенсивную стрельбу, например единого пулемета. The invention relates to the field of military equipment and is aimed at creating automatic small arms that allow for intensive shooting, for example, a single machine gun.

Единые пулеметы применяются как для стрельбы с сошки, так и при стрельбе со станка, поэтому они широко используются во всех армиях мира и с целью обеспечения высокой эффективности стрельбы, отвечающей современным требованиям, они постоянно совершенствуются. Например, для нашей армии первым единым пулеметом был принят на вооружение пулемет Калашникова (ПК). Работы по улучшению боевых и эксплуатационных характеристик пулемета привели к модернизации конструкции пулемета ПК. Модернизированный пулемет Калашникова (ПКМ) имеет меньшую массу, но режим стрельбы и рассеивание выстрелов при стрельбе (кучность стрельбы) остались равноценными пулемету ПК. Дальнейшее улучшение боевых и эксплуатационных характеристик единых пулеметов ведется в направлении улучшения кучности стрельбы, увеличения отстреливаемого боекомплекта без охлаждения ствола пулемета, снижения массы носимого оружия и уменьшения увода средней точки попадания (СТП) очереди от контрольной точки в зависимости условий их эксплуатации (дождь, ветер, нагрев). Single machine guns are used both for bipod shooting and for firing from a machine gun, therefore they are widely used in all armies of the world and in order to ensure high firing efficiency that meets modern requirements, they are constantly being improved. For example, for our army, the first single machine gun was adopted by the Kalashnikov machine gun (PC). Work on improving the combat and operational characteristics of the machine gun led to the modernization of the design of the PC machine gun. The upgraded Kalashnikov machine gun (PKM) has less mass, but the firing mode and dispersion of shots during firing (accuracy of fire) remained equivalent to the PC machine gun. Further improvement of the combat and operational characteristics of unified machine guns is carried out in the direction of improving the accuracy of firing, increasing the ammunition being shot without cooling the machine gun barrel, reducing the mass of wearable weapons and reducing the withdrawal of the average point of entry (STP) of the line from the control point depending on their operating conditions (rain, wind, heat).

Известно решение данных вопросов в конструкции по патенту РФ [1], которое является прототипом. У прототипа на участке ствола от коробки автоматики до газовой камеры надет с зазором полый кожух, на котором расположен экран, выполненный в виде ручки для переноски, образующий с кожухом силовой треугольник. На участке от газовой камеры до дульной части расположен кожух эжектора, а на стволе в этом районе выполнены ребра, причем смежные стороны соседних ребер выполнены под углом 90^o друг к другу. В дульной части ствола выполнен конический пламегаситель, выходной диаметр которого не превышает внутренний диаметр резьбы для крепления втулки холостой стрельбы.It is known that these issues are solved in the design of the patent of the Russian Federation [1], which is a prototype. In the prototype, on the barrel section from the automation box to the gas chamber, a hollow casing is worn with a gap, on which there is a screen made in the form of a carrying handle, forming a power triangle with the casing. On the site from the gas chamber to the muzzle there is an ejector casing, and ribs are made on the barrel in this region, and adjacent sides of adjacent ribs are made at an angle of 90 ^{° to} each other. A conical flame arrester is made in the muzzle of the barrel, the output diameter of which does not exceed the internal diameter of the thread for fastening the blanking sleeve.

Недостатками данной конструкции являются:
- конический пламегаситель, выполненный в дульной части ствола, создает недостаточную степень расширения пороховых газов из-за каналов эжектора и резьбового крепления для втулки холостой стрельбы, поэтому при стрельбе наблюдается повышенная пламенность выстрела;
- резьбовое крепление на дульной части ствола (для втулки холостой стрельбы) создает на выходе из эжектора дополнительное гидравлическое сопротивление потоку воздуха, что также снижает его эффективность по охлаждению ствола;
- жесткость ствола в вертикальной плоскости уменьшена из-за каналов эжектора, что сказывается на стабильности положения СТП при стрельбе с сошки и различном поджатии пулемета к опоре.The disadvantages of this design are:
- a conical flame arrester, made in the muzzle of the barrel, creates an insufficient degree of expansion of the powder gases due to the ejector channels and threaded fasteners for the blanking sleeve, therefore, when firing, there is an increased flame of the shot;
- a threaded mount on the muzzle of the barrel (for the blank firing sleeve) creates an additional hydraulic resistance to air flow at the outlet of the ejector, which also reduces its effectiveness in barrel cooling;
- the rigidity of the barrel in the vertical plane is reduced due to the ejector channels, which affects the stability of the STP when firing from the bipod and various preloads of the machine gun to the support.

Целью изобретения является устранение указанных выше недостатков и повышение боевых и эксплуатационных характеристик пулемета. The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages and increase the combat and operational characteristics of the machine gun.

Указанная цель достигается тем, что воздуховодные каналы эжектора расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, совпадающей с осью ствола, при этом верхнее и нижнее ребра ствола шире боковых ребер, над коническим пламегасителем в ребрах выполнены щели, а кожух эжектора установлен заподлицо со срезом пламегасителя. This goal is achieved by the fact that the air ducts of the ejector are located symmetrically with respect to the vertical plane coinciding with the axis of the barrel, while the upper and lower edges of the barrel are wider than the side ribs, slots are made above the conical flame arrester in the ribs, and the ejector casing is flush with the flame arrester cut.

Для увеличения жесткости ствола с эжекционными канавками в вертикальной плоскости верхнее и нижнее ребра ствола шире боковых ребер, что увеличивает и момент сопротивления ствола в вертикальной плоскости. Указанное обстоятельство позволило существенно уменьшить смещение средних точек попадания очередных выстрелов в зависимости от усилия прижима стрелком пулемета к опоре. To increase the rigidity of the barrel with ejection grooves in the vertical plane, the upper and lower edges of the barrel are wider than the side ribs, which also increases the moment of resistance of the barrel in the vertical plane. This circumstance made it possible to significantly reduce the displacement of the midpoints of the next shots, depending on the effort of pressing the machine gun to the support by the shooter.

Из теории расчета эжекторов известно [2], что для обеспечения максимальной эффективности работы эжектора необходимо, чтобы камера смешения газов (в данном случае порохового газа и воздуха, проходящего через каналы эжектора) обеспечивала подсос максимального количества воздуха. Учитывая, что струя пороховых газов, истекающих из канала ствола, обладает большой степенью нерасчетности и является высокоскоростной, то камера смешения должна иметь очень большие габариты (диаметр камеры смешения должен быть больше максимального диаметра струи), например, как у пулемета Льюиса [3]. Широкие экспериментальные исследования эжектора с канавками постоянного сечения на всей длине показали, что в приемлемых габаритах дульной части ствола (диаметр 22-28 мм) максимальная эжекция воздуха при выстреле наблюдается в том случае, если кожух эжектора не выступает за выходное сечение конического пламегасителя. Если кожух выступает за указанное сечение, то происходит запирание эжектора и пороховой газ поступает в каналы эжектора (т.е. наблюдается обратное течение). При оголении среза пламегасителя уменьшается скорость воздушного потока через каналы эжектора. Увеличение расхода воздуха через каналы эжектора позволяет увеличить отбор тепла с поверхности ствола и стенок эжектора из-за увеличенной скорости омывания указанных поверхностей. From the theory of calculation of ejectors, it is known [2] that to ensure maximum efficiency of the ejector, it is necessary that the chamber for mixing gases (in this case, powder gas and air passing through the channels of the ejector) ensures the suction of the maximum amount of air. Given that the stream of powder gases flowing out of the bore, has a high degree of non-design and is high-speed, the mixing chamber must have very large dimensions (the diameter of the mixing chamber must be larger than the maximum diameter of the jet), for example, as with a Lewis machine gun [3]. Extensive experimental studies of the ejector with grooves of constant cross section over the entire length showed that in acceptable dimensions of the muzzle of the barrel (diameter 22-28 mm), maximum air ejection during firing is observed if the ejector casing does not protrude beyond the outlet cross section of the conical flame arrester. If the casing protrudes beyond the indicated section, then the ejector is blocked and the powder gas enters the ejector channels (i.e., the reverse flow is observed). When exposing a section of the flame arrester, the air velocity through the ejector channels decreases. The increase in air flow through the channels of the ejector allows you to increase the heat transfer from the surface of the barrel and the walls of the ejector due to the increased speed of washing these surfaces.

Учитывая, что конический пламегаситель с относительно небольшой степенью расширения газов не обеспечивает снижения степени нерасчетности пороховых газов на выходе до значения, исключающего появление пламени за прямым скачком уплотнения в истекающей струе, в ребрах ствола над коническим пламегасителем выполнены щели, что позволило исключить указанный выше фактор. Considering that a conical flame arrester with a relatively small degree of gas expansion does not reduce the degree of non-design of powder gases at the outlet to a value that excludes the appearance of a flame behind a direct shock wave in the outflowing jet, slots are made in the ribs of the barrel above the conical flame arrester, which eliminated the above-mentioned factor.

Применение указанных конструктивных решений позволило:
- исключить влияние усилия удержания пулемета при стрельбе с сошки на смещение средних точек попадания выстрелов из-за изгиба ствола;
- исключить сопротивление трения потоку газа на выходе из эжектора;
- улучшить эжектирующие свойства устройства за счет увеличения эффективности эжектора;
- увеличить степень расширения порохового газа в коническом пламегасителе за счет дополнительного сброса пороховых газов через щели в пламегасителе и исключить появление пламени при стрельбе.The use of these design solutions allowed:
- to exclude the influence of the holding force of the machine gun when firing from the bipod on the displacement of the midpoints of the shots due to bending of the barrel;
- eliminate friction resistance to gas flow at the outlet of the ejector;
- improve the ejection properties of the device by increasing the efficiency of the ejector;
- to increase the degree of expansion of the powder gas in the conical flame arrester due to the additional discharge of the powder gases through the slots in the arrester and to eliminate the appearance of flame during firing.

Данное обстоятельство позволило существенно уменьшить демаскирующие факторы при стрельбе, улучшить кучность стрельбы с сошки и со станка за счет увеличения жесткости ствола и исключения его возможной качки в соединении с коробкой. This circumstance allowed us to significantly reduce the unmasking factors when shooting, to improve the accuracy of firing from the bipod and from the machine by increasing the rigidity of the barrel and eliminating its possible pitching in connection with the box.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично изображено: фиг.1 - общий вид пулемета; фиг.2 - поперечное сечение по стволу и эжектору; фиг.3 - поперечное сечение ствола в районе пламегасителя; фиг.4 - продольный разрез по стволу, каналам эжектора и щелям пламегасителя. The invention is illustrated by drawings, where is schematically depicted: figure 1 - General view of the machine gun; figure 2 is a cross section along the barrel and ejector; figure 3 is a cross section of the barrel in the region of the arrester; figure 4 is a longitudinal section through the barrel, the channels of the ejector and the slots of the arrester.

Пулемет состоит из коробки 1 с прикладом 2. Внутри коробки 1 расположены патроноподающий и спусковой 3 механизмы. В коробке 1 закреплен ствол 4 с сошкой 5, кожухом ствола 6, кожухом эжектора 7 и газовой камерой 8. На внешней стенке ствола 4 выполнены ребра, между которыми расположены каналы 9 эжектора, которые расположены симметрично относительно вертикальной плоскости, совпадающей с осью ствола; в дульной части ствола выполнен конический пламегаситель 10. Над коническим пламегасителем 10 выполнены щели 11, боковые стенки которых выполнены в виде конического раструба. На внешнюю поверхность дульной части эжектора 7 напрессована колодка мушки 12 с двумя выступами для закрепления втулки для холостой стрельбы. В вырез колодки мушки 12 установлено на кожух эжектора 7 по скользящей посадке основание сошки 13, к которому прикреплены стойки сошки 5. Горизонтальные ребра ствола 4 тоньше вертикальных, указанное позволило практически сохранить момент сопротивления ствола в вертикальной плоскости. The machine gun consists of a box 1 with a butt 2. Inside the box 1 are cartridge and trigger 3 mechanisms. In the box 1, a barrel 4 is fixed with a bipod 5, a barrel casing 6, an ejector casing 7 and a gas chamber 8. On the outer wall of the barrel 4 there are ribs, between which there are ejector channels 9, which are located symmetrically with respect to the vertical plane coinciding with the axis of the barrel; a conical flame arrester is made in the muzzle of the barrel 10. Slots 11 are made above the conical flame arrester 10, the side walls of which are made in the form of a conical bell. On the outer surface of the muzzle of the ejector 7 is pressed block front 12 with two protrusions to secure the sleeve for idle shooting. In the cutout of the front sight pads 12, the base of the bipod 13 is mounted on the ejector casing 7 along a sliding fit, to which the bipod struts 5 are attached. The horizontal ribs of the barrel 4 are thinner than the vertical ones, which indicated practically saved the moment of barrel resistance in the vertical plane.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. При выстреле пороховые газы выходят из конического пламегасителя 10 с большой сверхзвуковой скоростью и создают спутный эжектирующий поток воздуха, который протекает по каналам 9 эжектора. Воздух входит в эжекционные каналы 9 через отверстия в газовой камере 8, что позволяет охлаждать район газоотводного отверстия ствола 4 и участок ствола между газовой камерой 8 и дульным срезом. В щели 11, расположенные над коническим пламегасителем 10, отводится значительная часть порохового газа, снижая степень нерасчетности пламегасителя до требуемого значения, что исключает возникновение пламени на оси конического пламегасителя за прямым скачком уплотнения. Пороховые газы, отводимые через боковые щели 11, расширяются в конических раструбах щелей, что исключает появление пламени и в боковых направлениях. The proposed device operates as follows. When fired, the powder gases exit the conical flame arrester 10 with a high supersonic speed and create a satellite ejected air flow, which flows through the channels 9 of the ejector. Air enters the ejection channels 9 through openings in the gas chamber 8, which allows cooling the region of the gas outlet of the barrel 4 and the portion of the barrel between the gas chamber 8 and the muzzle. A significant part of the powder gas is discharged into the gap 11 located above the conical flame arrester 10, reducing the degree of non-design of the arrester to the required value, which eliminates the occurrence of a flame on the axis of the conical arrester behind a direct shock wave. The powder gases discharged through the side slots 11 expand in the conical sockets of the slots, which excludes the appearance of a flame in the lateral directions.

Широкие экспериментальные исследования и испытания пулемета с предложенными конструктивными решениями показали:
- масса предлагаемого пулемета меньше массы штатного пулемета ПКМ с двумя стволами на 1,2-1,5 кг;
- пулемет при стрельбе с сошки, расположенной около дульной части ствола, имеет большую устойчивость при стрельбе, чем при расположении сошки на газовой камере и кучность стрельбы улучшается в 1,6-2,5 раза;
- при стрельбе со станка кучность стрельбы улучшается в 1,5-2 раза;
- пламенность выстрела равноценна штатному пулемету ПКМ.Extensive experimental research and testing of the machine gun with the proposed design solutions showed:
- the mass of the proposed machine gun is less than the mass of a regular PKM machine gun with two barrels by 1.2-1.5 kg;
- the machine gun when firing from a bipod, located near the muzzle of the barrel, has greater stability when firing than when the bipod is located on the gas chamber and the accuracy of fire is improved 1.6-2.5 times;
- when shooting from the machine, the accuracy of fire improves by 1.5-2 times;
- the fire flame is equivalent to a regular PKM machine gun.

Источники информации
1. Патент РФ 2090819, F 41 С 27/00, 1997.Sources of information
1. RF patent 2090819, F 41 C 27/00, 1997.

2. Г.Н. Абрамович. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976. 2. G.N. Abramovich. Applied gas dynamics. M .: Nauka, 1976.

3. М. А. Мамонтов. Некоторые случаи течения газа по трубам, насадкам и проточным сосудам. М.: Оборонгиз, 1951. 3. M. A. Mamontov. Some cases of gas flow through pipes, nozzles and flow vessels. M .: Oborongiz, 1951.

Claims

Automatic small arms containing a box with a butt, a barrel, a conical flame arrester, a casing with a screen and an ejector, the air ducts of which are formed by longitudinal ribs on the barrel and the casing, a bolt frame with a shutter, cartridge and trigger mechanisms, characterized in that the air ducts of the ejector are arranged symmetrically relative to the vertical plane coinciding with the axis of the barrel, while the upper and lower ribs of the trunk are wider than the side ribs, slots are made above the conical flame arrester in the ribs, and the casing The projector is mounted flush with a cutter arrester.