RU2582754C1 - Method for making shot in pneumatic propulsive structure and device therefor - Google Patents
Method for making shot in pneumatic propulsive structure and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582754C1 RU2582754C1 RU2014153164/11A RU2014153164A RU2582754C1 RU 2582754 C1 RU2582754 C1 RU 2582754C1 RU 2014153164/11 A RU2014153164/11 A RU 2014153164/11A RU 2014153164 A RU2014153164 A RU 2014153164A RU 2582754 C1 RU2582754 C1 RU 2582754C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- fuel
- piston
- volume
- air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F1/00—Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F41B11/00—Compressed-gas guns, e.g. air guns; Steam guns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области метательных устройств и может быть использовано для метания различных снарядов при проведении спасательных работ (доставка пострадавшим баллонов с кислородом, огнетушителей, контейнеров с пищей и лекарствами и т.д.), а также при создании ручного пневматического оружия для полиции, спортивных мероприятий, тренировочного процесса и охоты не мелких зверей и птиц.The invention relates to the field of propelling devices and can be used for throwing various shells during rescue operations (delivery of oxygen cylinders, fire extinguishers, containers with food and medicine, etc.), as well as when creating hand-held pneumatic weapons for police, sports events, training process and hunting of small animals and birds.
Известен способ производства выстрела в пневматической метательной конструкции, заключающийся в том, что в рабочий объем цилиндра перед выстрелом подается воздух (см., например, патент РФ №2098736 «Винтовка пневматическая Федорова», МПК F04B 11/00, опубл. 10.12.1997).A known method of firing a shot in a pneumatic throwing structure, which consists in the fact that air is supplied into the cylinder’s working volume before firing (see, for example, RF patent No. 2098736 “Fedorov air rifle”, IPC
Известен также способ производства выстрела в пневматической метательной конструкции, заключающийся в том, что в рабочий объем цилиндра перед выстрелом вместе с воздухом подается жидкое топливо с образование рабочей смеси воздуха и топлива, после чего производится сжатие рабочего объема цилиндра и горение этой смеси с образованием газов повышенного давления, и вытеснение метательного снаряда этими газами через ствол в направлении к цели (см. патент РФ №130681 «Спортивно-охотничье ружье», МПК F41C 7/00, опубл. 27.07.2013).There is also a known method of firing a shot in a pneumatic throwing structure, which consists in the fact that liquid fuel is supplied to the cylinder’s working volume before firing along with air to form a working mixture of air and fuel, after which the cylinder’s working volume is compressed and this mixture is burned with the formation of increased gases pressure, and the displacement of a projectile by these gases through the barrel towards the target (see RF patent No. 130681 "Sports and hunting rifle", IPC F41C 7/00, published on July 27, 2013).
К недостатку этих способов относятся невысокие удельные показатели по мощности выстрела и низкая точность попадания.The disadvantage of these methods include low specific indicators for the power of the shot and low accuracy.
При использовании для производства выстрела только воздуха, для образования высокого давления и большого количества сжатого воздуха заряжающему стрелку требуется произвести большую механическую работу, что затягивает по времени процесс заряжания и приводит к высокому утомлению при необходимости произвести сравнительно много выстрелов. Большое время заряжания и утомление отрицательно сказываются на возможности произвести своевременный и точный выстрел.If only air is used to produce a shot, for the formation of high pressure and a large amount of compressed air, the charging shooter needs to do a lot of mechanical work, which delays the loading process in time and leads to high fatigue, if necessary, to make relatively many shots. Long loading time and fatigue negatively affect the ability to produce a timely and accurate shot.
При использовании для производства выстрела топливовоздушной смеси возникает большая проблема с ее испарением, которое необходимо для организации полноценного сгорания. При зимних температурах испарение может быть настолько слабым, что возгорание топливовоздушной смеси вообще не произойдет. Кроме того, при производстве нескольких выстрелов подряд в любых условиях происходит прогрев цилиндра, условия испарения изменяются, изменяется (увеличивается) мощность воздействия на метательный снаряд и, соответственно, изменяется траектория его движения, что ухудшает точность попадания снаряда в цель.When using air-fuel mixture for firing a shot, a big problem arises with its evaporation, which is necessary for the organization of full-fledged combustion. At winter temperatures, evaporation can be so weak that ignition of the air-fuel mixture will not occur at all. In addition, when several shots are fired in a row under any conditions, the cylinder warms up, the evaporation conditions change, the power of the impact on the projectile changes and the trajectory of its movement changes, which impairs the accuracy of the projectile hitting the target.
Задачей изобретения является повышение надежности и точности выстрела.The objective of the invention is to increase the reliability and accuracy of the shot.
Указанная задача решается тем, что при осуществлении известного способа топливо подается в рабочий объем цилиндра перед его расширением, после чего производится расширение этого объема, и в конце процесса расширения в него подается атмосферный воздух.This problem is solved by the fact that when implementing the known method, fuel is supplied to the working volume of the cylinder before it is expanded, after which this volume is expanded, and at the end of the expansion process, atmospheric air is supplied to it.
В устройстве для производства способа выстрела, содержащем рабочий цилиндр, имеющий дно и торец, соединенный отверстием со стволом, и с размещенным в нем подпружиненным пружиной сжатия в направлении торца поршнем, причем один конец пружины уперт в дно цилиндра, а другой конец - в тыльную часть поршня, днище которого обращено в сторону ствола, и механизм для впрыска жидкого топлива в цилиндр, имеющий канал для впрыска топлива в цилиндр, при полностью распрямленной в пределах цилиндра пружине между днищем поршня и отверстием, соединяющим торец цилиндра со стволом, размещен дополнительный мертвый объем, соединенный с каналом для впрыска топлива, причем свободная длина пружины может быть больше расстояния между дном цилиндра и тыльной частью поршня при положении поршня, упертом в торец цилиндра.In a device for producing a method of firing, comprising a working cylinder having a bottom and an end connected by an aperture to the barrel, and with a compression spring placed therein, in the direction of the piston end face, one end of the spring resting against the bottom of the cylinder and the other end at the rear a piston, the bottom of which is facing the barrel, and a mechanism for injecting liquid fuel into the cylinder, having a channel for injecting fuel into the cylinder, with the spring fully extended within the cylinder between the piston bottom and the hole connecting the torus q cylinder with a trunk is disposed extra dead volume, coupled with the channel for injecting fuel, wherein a free length of the spring can be greater than the distance between the cylinder bottom and the rear part of the piston when the piston position, resting on the end face of the cylinder.
Сущность изобретения показана на чертежах применительно к стрелковому оружию, например, в применении к пневматической винтовке или к пневматическому ружью.The invention is shown in the drawings with reference to small arms, for example, as applied to an air rifle or air rifle.
На фиг. 1 показана конструктивная схема оружия в зоне казенной части в момент подачи топлива в цилиндр.In FIG. 1 shows a structural diagram of a weapon in the breech zone at the time of fuel supply to the cylinder.
На фиг. 2 показан момент окончания процесса увеличения объема рабочего цилиндра с впуском в него наружного воздуха и фиксацией поршня.In FIG. 2 shows the end of the process of increasing the volume of the working cylinder with the inlet of external air into it and fixing the piston.
На фиг. 3 показан момент начала прямого хода сжатия поршня с уменьшением объема рабочего цилиндра.In FIG. Figure 3 shows the beginning of the forward stroke of the compression of the piston with a decrease in the volume of the working cylinder.
На фиг. 4 показан момент окончания хода сжатия с самовоспламенением рабочей смеси и началом движения метательного снаряда по стволу.In FIG. 4 shows the end of the compression stroke with self-ignition of the working mixture and the start of the propellant’s movement along the barrel.
На фиг. 5. показана конструкция с воспламенением рабочей смеси от искровой системы зажигания до начала подготовки к выстрелу.In FIG. 5. shows the design with the ignition of the working mixture from the spark ignition system to the start of preparation for the shot.
На фиг. 6 показана электрическая схема системы искрового зажигания в момент времени, соответствующий состоянию оружия на фиг. 5.In FIG. 6 shows an electrical diagram of a spark ignition system at a point in time corresponding to the state of the weapon in FIG. 5.
На фиг. 7. показано состояние конструкции, изображенной на фиг. 5, в момент поджигания сжатой рабочей смеси электрической искрой.In FIG. 7. shows the state of the structure shown in FIG. 5, at the moment of ignition of the compressed working mixture by an electric spark.
На фиг. 8. Показано состояние искровой системы зажигания в момент образования электрической искры.In FIG. 8. The state of the spark ignition system at the time of the formation of an electric spark is shown.
На фиг. 9. показан метательный снаряд в виде пули, на фиг. 10 - то же самое в виде дробового заряда.In FIG. 9. shows a projectile in the form of a bullet, in FIG. 10 - the same in the form of a shot charge.
Винтовка (или ружье) состоит (см. фиг. 1) из казенной части 1, закрепленной на прикладе 2 и содержащей механизм спуска, состоящий из спускового крючка 3, установленного на оси 4, и рычага 5, который установлен на оси 6 и имеет упор 7, к которому он прижат пружиной сжатия 8.The rifle (or rifle) consists (see Fig. 1) of the
На казенной части 1 установлен рабочий цилиндр 9, имеющий дно 10 и торец 11, с размещенным в нем подпружиненным в направлении торца 11 пружиной сжатия 12 поршнем 13, имеющим поршневое уплотнение (на рисунке не обозначено). Один конец пружины 12 уперт в дно 10, а другой конец - в тыльную часть поршня 13. Днище поршня 13 обращено в сторону ствола 14, а торец 11 цилиндра 9 соединен отверстием 15 со стволом 14 через дополнительный мертвый объем 16, размещенный между днищем поршня 13 и отверстием 15 при полностью распрямленной в пределах цилиндра 9 пружине 12, когда днище поршня 13 контактирует с торцом 11 цилиндра 9. В данном примере свободная длина пружины 12 больше расстояния L между дном цилиндра 9 и тыльной частью поршня 13 при положении поршня, упертом в торец цилиндра. То есть, если извлечь пружину 12 из цилиндра 9, то ее длина окажется больше величины L. Это означает, что пружина 12 находится в напряженном состоянии в цилиндре 9.On the
На цилиндре 9 установлен механизм для впрыска жидкого топлива, состоящий из емкости 17 с топливом, всасывающего канала 18 с обратным клапаном 19, цилиндра 20 с подпружиненным поршнем 21 со штоком 22, нагнетательного канала 23 с обратным клапаном 24, который служит для впрыска топлива в мертвый объем 16. Цилиндр 9 имеет устройство для впуска воздуха в виде сквозного отверстия 25, которое расположено между мертвым объемом 16 и днищем поршня 13 при его положении перед производством выстрела (фиг. 2). Поршень 13 снабжен штоком 26 с пятой 27.A mechanism for injecting liquid fuel is installed on the
Барабан 28 установлен с возможностью вращения на оси 29 и имеет отверстия 30 с конусом, обращенным в сторону отверстия 15, в которых устанавливаются метательные снаряды 31, причем оси отверстий 30 при повороте барабана поочередно совпадают с осью канала 15.The
Эта конструкция предназначена для работы с самовоспламеняющейся рабочей смесью воздуха и топлива.This design is designed to work with a self-igniting working mixture of air and fuel.
На фиг. 5 показана аналогичная конструкция, предназначенная для работы с принудительным воспламенением рабочей смеси воздуха и топлива. Она дополнительно содержит свечу зажигания 32 и выключатель 33, установленный на линии движения пяты 27 штока 26. Выключатель 33 и свеча 32 включены в искровую систему зажигания К.Ф. Кеттеринга, схема которой показана на фиг. 6. Эта система помимо свечи 32 и выключателя 33 (показан в нормально замкнутом состоянии) содержит высоковольтный трансформатор (катушку) 34, конденсатор 35 и источник питания 36. Свеча 32 своими контактами подключена параллельно обмотке высокого напряжения трансформатора 34, источник питания - параллельно обмотке низкого напряжения этого трансформатора. Конденсатор 33 служит для гашения искры на контактах выключателя 33 при его работе, а также для лучшего поджигания искры между контактами свечи 32. Источник питания 36 может располагаться в прикладе оружия, конденсатор 35 - рядом с выключателем 33, а трансформатор 34 - рядом с цилиндром 9 (закреплен на цилиндре 9) или в цевье оружия (на рисунке не показано).In FIG. Figure 5 shows a similar design designed to work with the forced ignition of a working mixture of air and fuel. It additionally contains a
На фиг. 9 показан метательный снаряд 31 в виде пули. Он содержит контейнер 37, выполненный, например, из упругой пластмассы (капрон, полиэтилен и т.д.), в который с небольшим натягом вставлен металлический, резиновый или металлический обрезиненный (в зависимости от назначения снаряда) сердечник 38. Контейнер 37 с тыльной стороны содержит конусный наконечник 39, который при нахождении пули в барабане 28 выполняет функции уплотнителя и клапана предельного давления.In FIG. 9 shows a
На фиг. 10 показан снаряд, содержащий охотничью дробь 40, зафиксированную в контейнере 37 прокладкой 41.In FIG. 10 shows a projectile containing a
Способ производства выстрела производится следующим образом.A method of producing a shot is as follows.
Перед выстрелом (фиг. 1) стрелок нажимает на шток 22, поршень 21 движется вправо, сжимая пружину, объем цилиндра 20 уменьшается, давление в нем возрастает, и находящийся в цилиндре воздух выходит через клапан 24 и канал 23 в мертвый объем 16. Стрелок отпускает шток 22, и поршень 21 возвращается в прежнее положение, объем цилиндра 20 увеличивается, давление в нем падает, в связи с чем клапан 24 закрывается, а клапан 19 открывается, и цилиндр 20 заполняется жидким топливом из емкости 17 через канал 18. Эта процедура выполняется один раз перед началом стрельбы.Before the shot (Fig. 1), the shooter presses the
При следующем нажатии на шток 22 поршень 21 уменьшает объем цилиндра 20, и находящееся в нем топливо через клапан 24 и канал 23 впрыскивается в мертвый объем 16. Оба хода поршня 21 (вправо и влево) ограничены, в связи с чем производится впрыск строго определенного количества топлива.The next time the
После этого стрелок (фиг. 2) отводит влево по рисунку поршень 16, удерживая его через шток 26 за пяту 27 и сжимая пружину 12. При этом воздух, содержащийся в мертвом объеме 16, расширяется до низкого давления (порядка 0,1-0,2 бар), и топливо, находящееся в мертвом объеме 16, вскипает, превращаясь в пар даже при низкой температуре.After that, the arrow (Fig. 2) takes the
При движении поршня 13 он в конце хода расширения открывает отверстие 25, сообщая цилиндр 9 с атмосферой, и наружный воздух резко проникает в полость цилиндра 9, сжимая находящиеся в нем пары топлива до атмосферного давления. При этом температура паров несколько повышается, и даже при низкой температуре воздуха они не успевают сконденсироваться в крупные капли, оставаясь либо в виде паров, либо по истечении некоторого времени - в виде мельчайших капель тумана.When the
После прохождения отверстия 25 пята 27 сначала отжимает подпружиненный левый конец рычага 5 вниз, затем заходит за него, левое плечо рычага поднимается и после отпускания стрелком пяты 27 стопорит ее, а вместе с ней и поршень 13.After passing the
Далее стрелок наводит оружие на цель и нажимает спусковой крючок 3, он поворачивается вокруг оси 4 и своим свободным концом поворачивает рычаг 5 (фиг. 3), который освобождает пяту 27, и под действием пружины 12 поршень 13 движется вправо по рисунку, сжимая рабочую смесь воздуха и топлива, находящуюся перед ним в цилиндре 9.Next, the shooter points the weapon at the target and pulls the
При сжатии рабочая смесь нагревается, при этом происходит испарение оставшихся в жидком состоянии мельчайших капель топлива в связи их малой массой. При этом развиваемого поршнем 13 давления недостаточно, чтобы сдвинуть снаряд 31 с места, т.к. он удерживается конусным наконечником 39 (фиг. 9 и 10). Когда температура повышается до значения, большего, чем температура вспышки паров топлива, происходит возгорание топлива практически по всему объему, температура и давление в цилиндре 9 перед поршнем 13 резко возрастает (фиг. 4). Этого давления достаточно, чтобы преодолеть сопротивление наконечника 39, он деформируется, и снаряд 31 начинает движение по стволу в сторону цели под действием давления газов, образовавшихся после сгорания рабочей смеси топлива и воздуха. После вылета снаряда 31 из ствола поршень 13 под действием пружины 12 возвращается в исходное положение, показанное на фиг.1.During compression, the working mixture is heated, while the smallest droplets of fuel remaining in the liquid state evaporate due to their low mass. In this case, the pressure developed by the
В этом варианте устройства пружина 12 всегда давит на поршень 13, т.к. ее длина в свободном состоянии больше величины L, ее усилие в сжатом (фиг. 2) состоянии велико и достаточно для создания в цилиндре при сжатии рабочей смеси температуры, которая выше температуры вспышки паров топлива. Эта температура зависит от рода топлива (спирт, бензин, керосин, ацетон и др.) и может быть достигнута при степени сжатия (отношение объема под поршнем при полностью сжатой пружине 12 - фиг. 1 - к объему, при котором происходит вспышка паров топлива - фиг. 4) ориентировочно 8-16.In this embodiment, the
При использовании менее мощной пружины 12 и более низкой степени сжатия применяется принудительное поджигание смеси воздуха и паров топлива, а работа устройства показана на фиг. 5-8. Пружина 12 в исходном состоянии, показанном на фиг. 5, может находиться не в натянутом состоянии, т.е. ее длина в свободном состоянии равна или несколько меньше величины L (фиг. 1).When using a less
Начало процесса выстрела происходит так же, как описано выше, а само устройство показано на фиг. 5, электрическая схема поджигания топлива электрической искрой - на фиг. 6.The start of the firing process occurs as described above, and the device itself is shown in FIG. 5, an electric circuit for igniting a fuel with an electric spark - in FIG. 6.
При сжатии топливовоздушной смеси до заданного значения давления, которое определяется положением поршня 13 в цилиндре 9 (фиг. 7), пята 27 надвигается на выключатель 33 и разрывает его контакты (фиг. 8), при этом прерывается питание низковольтной обмотки трансформатора 34, и в его высоковольтной обмотке возникает ЭДС высокого напряжения, которое подведено к электродам свечи зажигания 32, в результате чего происходит пробой воздуха в зазоре между электродами свечи, и возникает искра, поджигающая пары топлива. В результате возгорания паров топлива в цилиндре 9 перед поршнем 13 возникает высокое давление, и снаряд 31 начинает движение по стволу к цели.When the air-fuel mixture is compressed to a predetermined pressure value, which is determined by the position of the
В предложенном способе и устройстве для его осуществления гарантировано практически полное испарение топлива независимо от температуры окружающей среды и температуры деталей, образующих полость, в которой происходит испарение топлива. Это обстоятельство позволяет стабилизировать процесс горения топлива, что повышает надежность использования устройства и точность выстрела.In the proposed method and device for its implementation, almost complete evaporation of the fuel is guaranteed regardless of the ambient temperature and the temperature of the parts forming the cavity in which the fuel evaporates. This circumstance makes it possible to stabilize the fuel combustion process, which increases the reliability of the use of the device and the accuracy of the shot.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014153164/11A RU2582754C1 (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Method for making shot in pneumatic propulsive structure and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014153164/11A RU2582754C1 (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Method for making shot in pneumatic propulsive structure and device therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2582754C1 true RU2582754C1 (en) | 2016-04-27 |
Family
ID=55794635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014153164/11A RU2582754C1 (en) | 2014-12-25 | 2014-12-25 | Method for making shot in pneumatic propulsive structure and device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2582754C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU802777A1 (en) * | 1978-12-21 | 1981-02-17 | Центральное Конструкторско- Технологическое Бюро Досааф Cccp | Pneumatic weapon |
RU2488063C2 (en) * | 2011-02-01 | 2013-07-20 | Андрей Викторович Журавлев | Pneumatic rifle |
RU130681U1 (en) * | 2012-09-11 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | SPORTS AND HUNTING GUN |
-
2014
- 2014-12-25 RU RU2014153164/11A patent/RU2582754C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU802777A1 (en) * | 1978-12-21 | 1981-02-17 | Центральное Конструкторско- Технологическое Бюро Досааф Cccp | Pneumatic weapon |
RU2488063C2 (en) * | 2011-02-01 | 2013-07-20 | Андрей Викторович Журавлев | Pneumatic rifle |
RU130681U1 (en) * | 2012-09-11 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | SPORTS AND HUNTING GUN |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060266206A1 (en) | Hydrogen operated recreational launcher | |
US8544203B2 (en) | Laser aimed small arms ammunition | |
US2939449A (en) | Launching device and rocket propelled missile therefor | |
US8342097B1 (en) | Caseless projectile and launching system | |
US3329063A (en) | Rocket machine gun | |
RU130681U1 (en) | SPORTS AND HUNTING GUN | |
US6374525B1 (en) | Firearm having an electrically switched ignition system | |
RU2582754C1 (en) | Method for making shot in pneumatic propulsive structure and device therefor | |
RU190211U1 (en) | Bezgilzovy cartridge | |
CN103940302A (en) | Remote projecting device with pressure maintaining following tool | |
RU2691541C2 (en) | Method of imparting initial velocity to bullets and projectiles | |
US10823524B2 (en) | Systems and methods for realistic practice firing of a firearm | |
GB560813A (en) | Improvements in firearms | |
RU58209U1 (en) | STARTING DEVICE AND SIGNAL THREADED CARTRIDGE | |
RU2613698C2 (en) | Self-defense kit | |
US3416402A (en) | Engine launching device | |
US20150268022A1 (en) | Channel-forming propellant compression die and method | |
RU135402U1 (en) | KOSTENKO DEVICE SIMULATING IDLE SHOTS AND BENEFIT FROM RELEASED GAS MIXTURE ENERGY | |
US8621772B1 (en) | Revolver cylinder gap seal | |
RU2814863C2 (en) | Live cartridge simulator | |
RU2802091C2 (en) | Pneumatic cartridge | |
US20240102776A1 (en) | Lockable ammunition | |
RU2803664C2 (en) | Pneumatic cartridge | |
JP2003042695A (en) | Stumblet | |
RU172020U1 (en) | ELECTRIC BULLET FOR APPLICATION IN A FIRE OR PNEUMATIC WEAPON |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181226 |