RU2521054C2 - Electromagnetic conversion of powder gas energy into mechanical force and device to this end - Google Patents
Electromagnetic conversion of powder gas energy into mechanical force and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521054C2 RU2521054C2 RU2012133749/11A RU2012133749A RU2521054C2 RU 2521054 C2 RU2521054 C2 RU 2521054C2 RU 2012133749/11 A RU2012133749/11 A RU 2012133749/11A RU 2012133749 A RU2012133749 A RU 2012133749A RU 2521054 C2 RU2521054 C2 RU 2521054C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- solenoid
- magnet
- tube
- diode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оружейной техники и может быть применено в образцах автоматического стрелкового оружия.The invention relates to the field of weapons technology and can be used in samples of automatic small arms.
Во всех моделях стрелкового оружия, находящихся в практическом применении, для работы механизмов оружия используют две силы, которые возникают после взрыва пороха в патроне:In all models of small arms that are in practical use, two forces are used to operate the weapon mechanisms that arise after the explosion of gunpowder in a cartridge:
- сила отдачи,- power of bestowal,
- сила, источником которой является энергия пороховых газов.- force, the source of which is the energy of powder gases.
В пистолете Макарова (ПМ) способ, с помощью которого осуществляется работа механизмов оружия, основывается на использовании силы отдачи при свободном затворе и неподвижном стволе. Давление пороховых газов, возникшее внутри патрона после выстрела, выталкивает пулю из ствола, толкая одновременно гильзу вместе с затвором назад. При движении затвора назад гильза выбрасывается за пределы оружия, а при движении затвора вперед под действием возвратной пружины выполняется перезарядка ПМ. [1], [2]In Makarov’s pistol (PM), the method by which the mechanisms of weapons work is based on the use of recoil force with a free shutter and a fixed barrel. The pressure of the powder gases that has arisen inside the cartridge after the shot pushes the bullet out of the barrel, pushing the cartridge case along with the bolt backwards. When the bolt moves backward, the sleeve is thrown out of the range of the weapon, and when the bolt moves forward under the action of the return spring, the PM is recharged. [12]
В автомате АН-94 «Абакан», (конструктор Никонов Г.Н.) для работы механизмов оружия используется совместно сила отдачи и энергия пороховых газов [3], [4] При выстреле пороховые газы, воздействуют на дно гильзы и задают импульс отката ствольной группе, которая движется назад при запертом канале ствола, сжимая свою возвратную пружину. Пуля, пройдя треть канала ствола, открывает газовое отверстие ствола и пропускает в него пороховые газы, которые воздействуют на поршень и отводят назад затворную раму с затвором. Затворная рама с затвором извлекает патрон из магазина и под действием своей возвратной пружины совершает перезарядку.In the AN-94 “Abakan” submachine gun (designer G. Nikonov), the recoil force and the energy of the powder gases are used together for the operation of the weapon mechanisms [3], [4] When fired, the powder gases act on the bottom of the cartridge case and set the recoil momentum of the barrel a group that moves backward with a locked bore, compressing its return spring. A bullet, having passed a third of the bore, opens the gas hole of the barrel and passes powder gases into it, which act on the piston and retract the bolt frame with the shutter. The shutter frame with the shutter removes the cartridge from the magazine and, under the action of its return spring, performs reloading.
Наиболее близким к предложенному решению будем считать способ, реализованный в автомате Калашникова (АК). (Евразийский патент №0020 от 10 октября 1997 г.). [5], [6] Способ, с помощью которого осуществляется работа механизмов оружия, основывается на использовании энергии пороховых газов, которые направляют в газовую камеру через газоотводное отверстие в конце неподвижного ствола. Давление пороховых газов в газовой камере приводит в движение поршень, связанный посредством штока с затворной рамой. Поршень отводит назад затворную раму, которая выбрасывает гильзу, а при движении затворной рамы вперед под действием возвратной пружины выполняется перезарядка оружия.The closest to the proposed solution will be considered the method implemented in the Kalashnikov assault rifle (AK). (Eurasian patent No. 0020 of October 10, 1997). [5], [6] The method by which the mechanisms of weapons work is based on the use of the energy of powder gases, which are sent to the gas chamber through the gas outlet at the end of the fixed barrel. The pressure of the powder gases in the gas chamber drives a piston connected by means of a rod to the gate frame. The piston retracts the bolt frame, which ejects the sleeve, and when the bolt frame moves forward under the action of the return spring, the weapon is reloaded.
Сила отдачи и сила, источником которой является энергия пороховых газов, обладают следующими свойствами:The recoil force and the force, the source of which is the energy of powder gases, have the following properties:
- сила отдачи совпадает с осевой линией ствола, направлена к прикладу, а точкой приложения этой силы является патрон, где происходит взрыв пороха;- recoil force coincides with the axial line of the barrel, is directed to the butt, and the point of application of this force is the cartridge, where the powder explosion occurs;
- точкой приложения силы, источником которой является энергия пороховых газов, следует считать газоотводное отверстие в стенке ствола, а направлена эта сила в сторону приклада параллельно оси ствола.- the point of application of force, the source of which is the energy of powder gases, should be considered a gas outlet in the barrel wall, and this force is directed towards the butt parallel to the axis of the barrel.
Конструкторские решения при проектировании механизмов оружия жестко ограничиваются свойствами этих сил. Следствием этого является присутствие в различных моделях оружия ряда общих недостатков, к которым относятся, например:Design decisions in the design of weapons mechanisms are strictly limited by the properties of these forces. The consequence of this is the presence in various models of weapons of a number of common shortcomings, which include, for example:
- наличие у прототипа и у аналогов внешней движущейся части;- the presence of the prototype and analogues of an external moving part;
- наличие у АН94 и у АК под стволом рожка с патронами, который создает неудобства при стрельбе лежа; и т.д.- the presence of AN94 and AK under the barrel of a horn with cartridges, which creates inconvenience when shooting lying down; etc.
Эти недостатки можно ликвидировать, если для обеспечения работы механизмов оружия использовать дополнительные силы, точки приложения которых могут находиться внутри корпуса оружия.These shortcomings can be eliminated if additional forces are used to ensure the operation of weapon mechanisms, the points of application of which can be located inside the weapon body.
Задача предлагаемого изобретения направлена на разработку электромагнитного способа преобразования энергии пороховых газов в механическую силу, точку приложения которой внутри корпуса оружия конструктор выбирает самостоятельно, исходя из принятых конструкторских решений и устройство для реализации этого способа.The objective of the invention is directed to the development of an electromagnetic method of converting the energy of powder gases into mechanical force, the application point of which inside the weapon body, the designer chooses independently, based on the adopted design decisions and a device for implementing this method.
Поставленная задача решается предлагаемым способом включающим отвод части пороховых газов через газоотводное отверстие в конце неподвижного ствола во входное отверстие в стальной трубке, что приводит к перемещению постоянного магнита, при этом перемещение магнита вызывает появление в стенках стальной трубки токов Фуко, которые индуцируют электрический ток в обмотке из изолированной проволоки, намотанной на стальную трубку, после чего ток направляют по проводам через диод на блок конденсаторов, а с блока конденсаторов ток направляют на обмотку соленоида, что вызывает перемещение якоря соленоида, которое создает необходимое механическую силу, а для реализации этого способа предложено устройство включающее закрепленную под неподвижным стволом стальную трубку, у которой на одной оси с газоотводным отверстием ствола проделано входное отверстие, причем со стороны входного отверстия торец стальной трубки закрыт полностью, а другой торец закрыт частично, при этом внутри трубки находится постоянный магнит, северный и южный полюса которого располагаются вдоль оси трубки, а сам магнит может свободно перемещаться вдоль трубки и постоянно поджимается возвратной пружиной, причем для предотвращения разрушения магнита, он покрыт износостойким диэлектриком, и на торце магнита, который контактирует с газами закреплена керамическая пластина, при этом на трубке намотана обмотка, выполненная из изолированной проволоки, а концы обмотки через диод соединены с входом блока конденсаторов, выходы которого соединены с обмоткой соленоида, при этом место закрепления соленоида внутри корпуса определяют исходя из принятых конструкторских решений, а диод, блок конденсаторов, соленоид и все электрические провода располагают внутри корпуса. Блок конденсаторов можно разбить на несколько секций и каждую секцию соединить с обмоткой своего соленоида.The problem is solved by the proposed method, including the removal of part of the powder gases through the gas outlet at the end of the fixed barrel into the inlet in the steel tube, which leads to the displacement of the permanent magnet, while moving the magnet causes the appearance of Foucault currents in the walls of the steel tube, which induce electric current in the winding from an insulated wire wound on a steel tube, after which the current is sent through wires through the diode to the capacitor block, and the current is sent from the capacitor block and the coil of the solenoid, which causes the movement of the armature of the solenoid, which creates the necessary mechanical force, and for the implementation of this method, a device is proposed comprising a steel tube fixed under a fixed barrel, in which an inlet is made on the same axis as the gas outlet in the barrel, and the end face is from the inlet side the steel tube is completely closed, and the other end is partially closed, while inside the tube there is a permanent magnet, the north and south poles of which are located along the axis of the tube, and the magnet itself can freely move along the tube and is constantly pressed by the return spring, and to prevent the magnet from breaking, it is covered with a wear-resistant dielectric, and a ceramic plate is fixed to the end of the magnet that contacts the gases, while the winding made of insulated wire is wound on the tube, and the ends of the winding through the diode are connected to the input of the capacitor block, the outputs of which are connected to the solenoid winding, while the location of the solenoid in the housing is determined based on accepted x design decisions, and the diode, block of capacitors, solenoid and all electrical wires are placed inside the case. The capacitor block can be divided into several sections and each section connected to the winding of its solenoid.
Техническим результатом является полученная механическая сила, точку приложения которого внутри корпуса оружия конструктор выбирает самостоятельно.The technical result is the obtained mechanical force, the application point of which inside the weapon body, the designer chooses independently.
Дульная энергия вылетающей из ствола АКМ пули равна ≈ 2030 Дж [6]. Энергия пороховых газов, поступающих в стальную трубку, составляет ≈ 30% от дульной энергии пули. За счет мощности магнита и количества ампер-витков катушки можно обеспечить сохранение ≈ 15% оставшейся энергии. Таким образом, после каждого произведенного выстрела на блок конденсаторов поступает электрический ток с энергией не менее 92 Дж.The muzzle energy of a bullet emitted from the barrel of an AKM is ≈ 2030 J [6]. The energy of the powder gases entering the steel tube is ≈ 30% of the muzzle energy of the bullet. Due to the power of the magnet and the number of ampere turns of the coil, ≈ 15% of the remaining energy can be saved. Thus, after each shot fired, an electric current with an energy of at least 92 J is supplied to the block of capacitors.
Блок конденсаторов можно разбить на несколько секций и каждую секцию соединить со своим соленоидом.The block of capacitors can be divided into several sections and each section connected to its own solenoid.
Если разбить блок конденсаторов на две секции и каждую секцию соединить с 12-вольтовым соленоидом мощностью 20 Ватт [7], то получим две механические силы, точки приложения которых внутри корпуса оружия конструктор выбирает самостоятельно.If we divide the block of capacitors into two sections and connect each section to a 12-volt solenoid with a power of 20 watts [7], we get two mechanical forces, the designer selects their application points inside the weapon’s body.
Соленоид может быть закреплен в любом месте внутри корпуса, а якорю можно задать необходимое направление перемещения в пространстве. Таким образом, реализация изобретения позволяет избежать жестких ограничений, которые накладывают свойства силы отдачи и силы, источником которой является энергия пороховых газов, что расширяет возможности нахождения дополнительных конструкторских решений при проектировании оружия.The solenoid can be fixed anywhere inside the body, and the anchor can be set to the desired direction of movement in space. Thus, the implementation of the invention avoids severe restrictions that impose the properties of recoil force and force, the source of which is the energy of powder gases, which expands the possibilities of finding additional design solutions in the design of weapons.
Диод, блок конденсаторов, соленоид и все электрические провода располагают внутри корпуса.A diode, a capacitor block, a solenoid, and all electrical wires are located inside the housing.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами.The essence of the proposed device is illustrated by drawings.
На Фиг.1 - принципиальная схема устройства;Figure 1 is a schematic diagram of a device;
На Фиг.2 - магнит в сборе.In Fig.2 - magnet assembly.
Устройство включает ствол 1, корпус 2, курок 3, пулю 4, закрепленную под неподвижным стволом 1 стальную трубку 5, у которой на одной оси с газоотводным отверстием 6 проделано входное отверстие 7, причем со стороны входного отверстия 7 торец стальной трубки 5 закрыт полностью, а другой торец закрыт частично, при этом внутри трубки 5 находится постоянный магнит 8, северный и южный полюса которого располагаются вдоль оси трубки, а сам магнит 8 может свободно перемещаться вдоль трубки 5 и постоянно поджимается возвратной пружиной 9, причем для предотвращения разрушения магнита 8, он покрыт износостойким диэлектриком 10, и на торце магнита, который контактирует с газами закреплена керамическая пластина 11, при этом на трубке 5 намотана обмотка 12, выполненная из изолированной проволоки, а концы обмотки 12 через диод 13 соединены с входом блока конденсаторов 14, выходы которого соединены с обмоткой соленоида 15, который содержит якорь 16. при этом место закрепления соленоида 15 внутри корпуса 2 определяют исходя из принятых конструкторских решений, а диод 13, блок конденсаторов 14, соленоиды и все электрические провода располагают внутри корпуса 2. Блок конденсаторов 14 можно разбить на несколько секций и каждую секцию соединить с обмоткой своего соленоида. (На фиг. не показано)The device includes a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После нажатия на спусковой крючок 3 происходит выстрел и в момент, когда пуля 4 находится в конце ствола 1, пороховые газы из газоотводного отверстия 6 направляют во входное отверстие 7 стальной трубки 5, что приводит к перемещению постоянного магнита 8, поджимаемого возвратной пружиной 9, а для предотвращения разрушения магнита 8, он покрыт износостойким диэлектриком 10, и на торце магнита, который контактирует с газами закреплена керамическая пластина 11, при этом перемещение магнита вызывает появление в стенках стальной трубки 5 токов Фуко, которые индуцируют электрический ток в обмотке 12, намотанной на стальную трубку 5, после чего ток направляют на блок конденсаторов 14. С блока конденсаторов ток направляют на обмотку соленоида 15, что вызывает перемещение якоря 16 соленоида 15, а перемещение якоря 16 создает механическую силу, которую можно приложить внутри корпуса 2 и использовать для обеспечения работы механизмов оружия, исходя из принятых конструкторских решений. После произведенного выстрела возвратная пружина 9 перемещает магнит 8 в исходное крайнее левое положение, при этом диод 13 в процессе этого перемещения препятствует появлению в электрической цепи обратного электрического тока.After pulling the
Изготовление предложенного устройства может быть выполнено с помощью существующих технологий, с использованием материалов, которые в настоящее время производит промышленность.The manufacture of the proposed device can be performed using existing technologies, using materials that are currently producing industry.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Неизвестный Макаров. // Оружие, №10, 2004, специальный выпуск.1. Unknown Makarov. // Weapons, No. 10, 2004, special issue.
2. О. Алексеев, Ф. Михайлов ТТ, Макаров, ПСМ. Знай то, чем владеешь; ACT, ЛГ Информэйшн Груп. - 2001. - 156 с.2. O. Alekseev, F. Mikhailov TT, Makarov, PSM. Know what you own; ACT, LG Information Group. - 2001 .-- 156 p.
3. Ю. Пономарев. У истоков "Абакана" // журнал "Ружье: оружие и амуниция", №1, 1998, стр.6-83. Yu. Ponomarev. At the origins of "Abakan" // magazine "Shotgun: weapons and ammunition", No. 1, 1998, pp. 6-8
4. Яндекс. Словари «Стрелковое оружие России. 5,45 - мм Автомат Никонова АН-94»4. Yandex. Dictionaries “Small arms of Russia. 5.45 - mm Nikonov assault rifle AN-94 "
5. "Автомат Калашникова" Евразийский патент №0020 от 10 октября 1997 г.5. "Kalashnikov assault rifle" Eurasian patent No. 0020 of October 10, 1997
6. Наставление по стрелковому делу. 7.62 - мм модернизированный автомат Калашникова (АКМ и АКМС). М.: Воениздат; 1970. - 167 стр.6. Manual on a small business. 7.62 mm modernized Kalashnikov assault rifle (AKM and AKMS). M .: Military Publishing House; 1970. - 167 p.
7. Сайт «Соленоиды» 7. Site "Solenoids"
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133749/11A RU2521054C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Electromagnetic conversion of powder gas energy into mechanical force and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133749/11A RU2521054C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Electromagnetic conversion of powder gas energy into mechanical force and device to this end |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012133749A RU2012133749A (en) | 2014-02-20 |
RU2521054C2 true RU2521054C2 (en) | 2014-06-27 |
Family
ID=50113733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012133749/11A RU2521054C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Electromagnetic conversion of powder gas energy into mechanical force and device to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2521054C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2701630C1 (en) * | 2018-06-20 | 2019-09-30 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Method for high-speed firing of cannon armament tower plant |
RU2752150C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-07-23 | Денис Эрнестович Львов | Device for electromagnetic braking of moving parts of small arms |
RU2756345C2 (en) * | 2020-11-03 | 2021-09-29 | Дмитрий Игоревич Нагорнюк | Plasma-electromagnetic weapon |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3911804C2 (en) * | 1989-04-11 | 1993-07-01 | Carl Walther Gmbh, 7900 Ulm, De | |
RU2155925C1 (en) * | 1999-02-11 | 2000-09-10 | Есипов Владимир Владимирович | Double-action revolver with subsequent automatic cocking |
DE102005011218A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-29 | Carl Walther Gmbh | Firearm e.g. sport firearm, has mechanism to determine characteristic data of firearm such as number of delivered shots, with mechanism having indicator such as display |
RU2279028C1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-06-27 | Георгий Леонардович Афанасьев | Method for accomplishment of mechanical work in reloading of firearms due to accumulated potential energy |
RU2011102938A (en) * | 2008-06-27 | 2012-08-10 | ФАБРИКА Д'АРМИ ПЬЕТРО БЕРЕТТА С.п.А. (IT) | DEVICE FOR CALCULATING SHOTS OF A SHOOT WEAPON |
-
2012
- 2012-08-07 RU RU2012133749/11A patent/RU2521054C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3911804C2 (en) * | 1989-04-11 | 1993-07-01 | Carl Walther Gmbh, 7900 Ulm, De | |
RU2155925C1 (en) * | 1999-02-11 | 2000-09-10 | Есипов Владимир Владимирович | Double-action revolver with subsequent automatic cocking |
DE102005011218A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-29 | Carl Walther Gmbh | Firearm e.g. sport firearm, has mechanism to determine characteristic data of firearm such as number of delivered shots, with mechanism having indicator such as display |
RU2279028C1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-06-27 | Георгий Леонардович Афанасьев | Method for accomplishment of mechanical work in reloading of firearms due to accumulated potential energy |
RU2011102938A (en) * | 2008-06-27 | 2012-08-10 | ФАБРИКА Д'АРМИ ПЬЕТРО БЕРЕТТА С.п.А. (IT) | DEVICE FOR CALCULATING SHOTS OF A SHOOT WEAPON |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2701630C1 (en) * | 2018-06-20 | 2019-09-30 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Method for high-speed firing of cannon armament tower plant |
RU2752150C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-07-23 | Денис Эрнестович Львов | Device for electromagnetic braking of moving parts of small arms |
WO2022086367A1 (en) * | 2020-10-22 | 2022-04-28 | Денис Эрнестович ЛЬВОВ | Device for electromagnetically braking the movable parts of a firearm |
RU2756345C2 (en) * | 2020-11-03 | 2021-09-29 | Дмитрий Игоревич Нагорнюк | Plasma-electromagnetic weapon |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012133749A (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5074189A (en) | Electrically-fired and magnetically actuated firearm | |
US9702648B1 (en) | Bolt action conversion kits and methods | |
US11243040B2 (en) | Recoil booster for firearm suppressor | |
US10598467B1 (en) | Multiple shot projectile stun gun with automatic and semi-automatic firing capability | |
US9784523B2 (en) | Hybrid propellant electromagnetic gun system | |
RU2521054C2 (en) | Electromagnetic conversion of powder gas energy into mechanical force and device to this end | |
RU2013146905A (en) | CASEless WEAPONS | |
RU2016108978A (en) | RETRESSLESS UNDERWATER FIRE-SHOT WEAPONS | |
CN108627046A (en) | It is a kind of using liquid propellant without shell case automatic weapon implementation method | |
WO2012027413A2 (en) | Laser aimed small arms ammunition | |
US9404695B2 (en) | Gas systems for firearms | |
US20200232739A1 (en) | Semi-automatic or fully automatic firearm | |
RU145386U1 (en) | SELF-DEFENSE WEAPONS AND CASE-FREE CARTRIDGE FOR HIM | |
RU2308656C2 (en) | Automatic grenade launcher and a set of grenades to it | |
CN110345810B (en) | Combined type electromagnetism sniper rifle | |
RU2656446C1 (en) | Method of electrical initiation of shot of small arms cartridge | |
RU2685493C2 (en) | Multilateral artillery system | |
RU162718U1 (en) | THROWING DEVICE OF PNEUMATIC WEAPONS | |
RU55459U1 (en) | WANDLESS WEAPONS OF SELF-DEFENSE | |
US7380488B1 (en) | Blank firing adapter for combination gas and recoil operated weapon | |
RU2600172C1 (en) | Method of recharging automatic firearms | |
RU2502035C1 (en) | Storage battery charger for pneumoelectric gun | |
RU213810U1 (en) | Modular design of electromagnetic small arms | |
RU2694250C1 (en) | Device for shot sound reducing of semi-automatic weapon with moving barrel | |
RU87509U1 (en) | SHOT OF A SHOOT WEAPON |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150808 |