Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Форум о вооружении и боеприпасах (для военной технике)

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение Andreas » 28 фев 2013, 11:38

Теперь поподробнее о технических решениях известных систем Гаранда, Токарева и Постникова, относящихся к самостоятельному классу автоматики огнестрельного оружия с отводом газов из казенника ствола - т.н. back-end системам. К этому классу принадлежит и предлагаемое в данной теме автоматическое оружие с кривошипно-шатунным механизмом сбаласированной автоматики и его толкающей задержкой, приводимой в действие давлением газов.

В цитируемой выше англоязычной статье из Википедии о штурмовой винтовке Постникова, а также в приведенном рисунке схемы её работы (публикатор - WatcherREME, участник форума guns.ru) допущена принципиальная ошибка - автоматика этого типа оружия по определению не может быть отнесена к классу систем со свободным затвором, т.е. замедленном в откате только своей инерционной массой, силой упругости возвратной пружины и расстоянием отката. Back-end системы не имеют отношения и к полусвободному затвору, который начинает свое движение с самого начала нарастания давления газов в стволе и также требует (хотя и в меньшей степени) увеличеной массы затвора по сравнению с газовым двигателем.

В отличие от систем со свободным и полусвободным затвором bek-end системы обеспечивают полную блокировку затвора в процессе нарастания давления пороховых газов в стволе, многократно уменьшая силу отдачи, передаваемую на откатных части механизма перезаряжания, аналогично гораздо более распространенной системе газоотводной автоматики с отбором газов из части ствола, расположеной ближе к дульному срезу. За счет этого получается выигрыш в весе откатных частей механизма перезаряжания по сравнению с системами со свободным и полусвободным затвором.

При этом все известные варианты решений в области back-end систем (Гаранда, Токарева и Постникова) обладают одним недостатком в технической реализации - в качестве газового поршня механизма перезаряжания они используют ударник УСМ. Это решение категорически противоречит основополагающему принципу разработки и эксплуатации ствольного огнестрельного оружия - обеспечению обязательной обтюрации пороховых газов в процессе сгорания метательного заряда в канале ствола (с давлением до 4000 атмосфер и температурой до 2000 градусов).

Именно с этой целью в течение нескольких столетий оружейники были вынуждены использовать исключительно дульнозарядные образцы огнестрельного оружия, затем казнозарядные неавтоматические, и в итоге, после изобретения упруго-пластичной металлической гильзы, оптимально обтюрирующей пороховые газы, и схемы отбора газов перед гильзой, - казнозарядные образцы автоматического оружия. Поэтому любая попытка нарушить основополагающий принцип работы ствольного огнестрельного оружия путем организации прорыва газов назад за пределы обтюрирующей гильзы ведет к предсказуемому отрицательному результату в виде крайне нестабильной работы механизма перезаряжания, вынужденого функционировать в условиях прямого контакта со сверхсжатыми и свернагретыми пороховыми газами.

Кроме принципиального недостатка, у известных образцов back-end систем имеются ещё и недостатки технической реализации классового принципа работы.
В первую очередь это применение винтовой пружины сжатия в качестве подпора ведущего элемента автоматики. Нагрузочная способность пружины данного типа, выполненой в габаритах затвора, на два порядка меньше максимума давления пороховых газов в стволе. Поэтому открытие затвора происходит не после, а до достижения пика давления, в значительной мере сводя на нет преимущество неподвижного затвора при выстреле по сравнению со свободным или полусвободным.
Во вторую очередь это использование ударника УСМ в качестве ведущего элемента автоматики, нагружая его несвойственной функцией - быть газовым поршнем большой прочности и массы для снятия упора блокиратора, стопорящего затвор в течение времени нарастания давления в стволе. В рузультате возникают следующие неустранимые проблемы:
- пороховые газы загрязняют канал ударника в затворе и клинят сам ударник;
- пороховые газы загрязняют пружину ударника и опять же клинят сам ударник;
- многократно возрастает масса ударника (участвующего в передаче давления на блокиратор), вынуждая использовать особо мощную боевую пружину или накол капсюля путем удара привода ударника о ствол (стрельба на выкате, что повышает требования к качеству изготовления капсюля и метательного заряда патрона в части единообразия срабатывания);
- для стабильной работы подвижных частей механизма перезаряжания требуется достаточно длинный ход ударника (не менее 5 мм), что ведет к выносу капсюля за пределы гильзы и требует применения дополнительного устройства экстракции капсюля за пределы оружия.

В связи с указанным оружие, относящееся к классу back-end систем, использующее ударник в качестве привода газового двигателя и винтовую пружину в качестве его подпора, является неработоспособным.
Последний раз редактировалось Andreas 28 фев 2013, 18:23, всего редактировалось 1 раз.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение Andreas » 28 фев 2013, 18:04

В отличие от оружия Гаранда, Токарева и Постникова техническая реализация back-end системы автоматики штурмовой винтовки GX-5 основана на соблюдении основополагающего принципа ствольного огнестрельного оружия - обтюрации ствола во время выстрела.
Газовым поршнем служит сама гильза, опирающаяся на затвор. Затвор выполнен в виде штока, заходящего в глубь ствола и подпружиненого относительно затворной рамы. Упругим элементом является параллельно-последовательный набор тарельчатых пружин, выполненых из титанового сплава и рассчитаных на нагрузку в 3800 кгс, соответствующую 4000 атмосфер давления пороховых газов при диаметре гильзы в 9,6 мм.
В качестве конструкционного материала гильзы используется современный углерод-углеродный композит, состоящий на 95 процентов из обоженного прессованого пенопласта и на 5 процентов из полимеризованой кремнийорганической смолы. Коэффициент трения углерод-углеродного композита по стали в три раза меньше коэффициента трения латуни по стали. Прочность углерод-углеродного композита соответствует прочности легированной стали.
Форма гильзы выбрана строго цилиндрическая для плотной опоры её стенки о поверхность патронника ствола. Дульце и скат (места концентрации напряжений) отсутствуют. Гильза обладает определенной упруго-пластичной деформацией, определяемой материалом связующего и требуемой для обтюрации пороховых газов в стволе. Передний торец гильзы открыт и защищен водонепроницаемым лаком. Метательный заряд выполнен в виде прессованой шашки из так называемого "пороха 0-75" - флегматизировенного октогена. В шашке зафиксирована стандартная пуля нарезного стрелкового оружия.
Антифрикционный и высопрочный материал гильзы в сочетании с цилиндрической формой дает ей возможность свободно откатываться назад под действием давления пороховых газов без риска разрыва стенки гильзы. Обтюрация ствола поддерживается вплоть до момента вылета пули из дульного отверстия.
Инерция затвора и витков пружины, а также высокая потребная нагрузка для её полного обжатия обеспечивают разблокирование затворной рамы строго после прохождения пика давления пороховых газов. Возврат затвора в исходное положение под действием сильной пружины успевает произойти во врема отката рамы в условиях противодавления газов в стволе без риска возникновения высоких ударных нагрузок при упоре затвора в фиксирующие выступы рамы.
Затвор соединен с толкающей задержкой, которая до его полного отхода назад блокирует откат затворной рамы. Рама связана ломающимся рычагом (кривошипно-шатунным механизмом) со ствольной коробкой. В состав кривошипно-шатунного механизма входят два кривошипа, вращающихся в противоположных направлениях. Направление вращения каждого кривошипа задается направлением навивки витков пружин кручения, расположенных в полых пальцах шатунов.
В момент выстрела кривошипы находятся в верхней мертвой точки своего вращения, передавая всю силу отдачи через свои посадочные места на ствольную коробку. От вращения кривошипы блокируются боковыми выступами толкающей задержки, в которые упираются осевые выступы пальцев кривошипов. После отхода назад затвора вместе с задержкой кривошипы выводятся из мертвой точки с помощью пружин кручения и под действием остаточной силы отдачи совершают полный оборот до момента последующего упора пальцев в выступы задержки. Кривошипы оснащены противовесами, обеспечивающими сбалансированную работу автоматики перезаряжания оружия.
Длина окружности вращения кривошипов более чем в три раза превышает их диаметр, что обеспечивает соответственное уменьшение нагрузок от силы отдачи в процессе отката затворной рамы. Параллельно с инерцией кривошипов в поглощении силы отдачи участвуют две возвратных винтовых пружины, опирающихся на раму. Удары рамы в крайних положениях исключаются в связи синусоидальных характром скорости её возвратно-поступательного движения, задаваемого кинематикой кривошипно-шатунного механизма. Удары пальцев кривошипов о выступы задержки происходят во встречных направлениях, взаимно гася друг друга.

В результате обеспечивается полностью безударная и сбалансированная работа автоматики перезаряжания оружия, обеспечивающая для него кратный прирост кучности стрельбы очерядями из неудобных положений среднеобученными стрелками.
При этом ресурс механизма перезаряжания поддерживается на уровне ресурса остальной конструкции оружия, в отличие от механизма перезаряжания сбалансированой автоматики со стандартным газовым двигателем типа автоматов АК-107 или АЕК-971, дополнительно оснащенных реечно-шестеренчатой передачей, связывающей затворную раму с противовесом. Ударные нагрузки при выстреле ведут к интенсивному выкрашиванию зубьев передачи и сокращению её ресурса до 5 раз относительно ресурса остальной конструкции оружия. Для восстановления работоспособности оружия требуется полная замена затворной рамы и противовеса, на поверхности которых нанесены зубья реек.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение Dvu.ru-shnik » 28 фев 2013, 23:07

Передний торец гильзы открыт и защищен водонепроницаемым лаком. Метательный заряд выполнен в виде прессованой шашки из так называемого "пороха 0-75" - флегматизировенного октогена. В шашке зафиксирована стандартная пуля нарезного стрелкового оружия.

Какая к чёрту обтюрация?
Может быть я и идиот, но объясните тупому - как можно добиться исключения прорыва пороховых газов вперёд пули, когда пуля запрессована в пороховой заряд? Вперёд крышки (пыжа) не прорвётся - согласен, но не вперёд пули...
Наш народ не сотрёшь в порошок,
Его можно стереть только в порох

(Ильяс Аутов)
Аватара пользователя
Dvu.ru-shnik
 
Сообщения: 8021
Зарегистрирован: 08 янв 2012, 17:46

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение map » 28 фев 2013, 23:31

" Вода, вода. Кругом вода...
Слова, слова. Одни слова..."

Классика: - "Второй сон Веры Павловны"

"Слушаю я сказку,
Сердце так и мрет.
А в стволе сердито
Лютый зверь поет..."

Все Акыны (сказители/врали/сочинители) Кумызякского района и всей Средней Азии от зависти утопились в сортирах.... :lol:
Последний раз редактировалось map 28 фев 2013, 23:47, всего редактировалось 1 раз.
map
 
Сообщения: 134
Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:09

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение map » 28 фев 2013, 23:44

Dvu.ru-shnik писал(а):
Передний торец гильзы открыт и защищен водонепроницаемым лаком. Метательный заряд выполнен в виде прессованой шашки из так называемого "пороха 0-75" - флегматизировенного октогена. В шашке зафиксирована стандартная пуля нарезного стрелкового оружия.

Какая к чёрту обтюрация?
Может быть я и идиот, но объясните тупому - как можно добиться исключения прорыва пороховых газов вперёд пули, когда пуля запрессована в пороховой заряд? Вперёд крышки (пыжа) не прорвётся - согласен, но не вперёд пули...

_______________________________________________________________________________________________________________________________

Ага, теоретицки, по замыслу Автора, тама еще и патрон имеет возможность убежать от накола на цельных 5 мм вперед... ;)
То есть, между пулей и пульным входом имеется свободное пространство с радиальным зазором в 2-3 миллиметра... :lol:
map
 
Сообщения: 134
Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:09

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение Dvu.ru-shnik » 28 фев 2013, 23:46

Не, я, конечно, контуженный, но не до такой же степени :lol:
Наш народ не сотрёшь в порошок,
Его можно стереть только в порох

(Ильяс Аутов)
Аватара пользователя
Dvu.ru-shnik
 
Сообщения: 8021
Зарегистрирован: 08 янв 2012, 17:46

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение Andreas » 01 мар 2013, 01:06

Dvu.ru-shnik писал(а): как можно добиться исключения прорыва пороховых газов вперёд пули, когда пуля запрессована в пороховой заряд?

Правильно заданый вопрос - половина ответа!
В патроне 5.56х35 мм исключение прорыва пороховых газов перед пулей реализовано по такому же принципу, как и в патроне DE11 к винтовке HK G11, в котором пуля аналогичным образом запрессована в метательный заряд из флегматизированного октогена - кроме основного заряда непосредственно между дном пули и капсюлем размещен дополнительный более энергетический заряд, предназначеный для опережающего выталкивания пули в канал ствола перед началом сгорания основного заряда.
В предлагаемом патроне для указаной цели используется покрытие из чистого октогена (толщиной менее критического диаметра данного ВВ), нанесенное на открытую поверхность дна пули, обращенную к каналу распространения пламени от капсюля патрона. Факел пламени в первую очередь поджигает высокоэнергетический октоген, который выталкивает пулю из шашки в канал ствола перед инициированием основного метательного заряда.

Между открытым передним торцем патрона и пульным входом в канал ствола имеется свободное пространство в 6 мм для возможности подачи вперед затвора на 5 мм при ручном перезаряжании оружия, плюс 1 мм запаса для недопущения контакта шашки метательного заряда с поверхностью ствола.
Т.е. оживальная часть пули длиной 15 мм перед выстрелом не контактирует с каналом ствола, будучи погруженная в его объем на 9 мм. В этом нет ничего страшного - для примера, пули телескопических патронов винтовки HK G11 и пулемета LSAT перед выстрелом не только никак не контактируют с каналом ствола, но ещё и отодвинуты от него примерно на 1 мм - толщину разрывной полимерной мембраны, защищающей внутреннюю полость этих патронов (между оживальной частью пули и внутренней цилиндрической поверхностью шашки метательного заряда) от загрязнения в процессе эксплуатации.
Разработчики и военные, принявшие в начале 1990-х годов на вооружение винтовку HK G11 и проводящие в данный момент двухлетние армейские испытания пулемета LSAT, как-то не жужжат об этой конструктивной особенности телескопических патронов (расстояние в 16 мм между головной оконечностью пули и пульным входом ствола ) как о проблеме, требующей решения.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение Dvu.ru-shnik » 01 мар 2013, 01:33

Куда девается крышка, диаметр которой больше диаметра ствола?
Наш народ не сотрёшь в порошок,
Его можно стереть только в порох

(Ильяс Аутов)
Аватара пользователя
Dvu.ru-shnik
 
Сообщения: 8021
Зарегистрирован: 08 янв 2012, 17:46

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение map » 01 мар 2013, 01:44

Andreas писал(а):
Dvu.ru-shnik писал(а): .....
В предлагаемом патроне для указаной цели используется покрытие из чистого октогена (толщиной менее критического диаметра данного ВВ), нанесенное на открытую поверхность дна пули, обращенную к каналу распространения пламени от капсюля патрона. Факел пламени в первую очередь поджигает высокоэнергетический октоген, который выталкивает пулю из шашки в канал ствола перед инициированием основного метательн....
....

___________________________________________________________________________________________________________________________________

Кто предлагает этот патрон? Какая фирма его разработала, испытала и производит в промышленных масштабах? Где можно приобрести хотя бы десяток для тестирования и испытания?
Или этот патрон просто выковырян из носа?... :shock:
map
 
Сообщения: 134
Зарегистрирован: 13 фев 2013, 17:09

Re: Кривошипно-шатунный механизм перезаряжания

Сообщение Andreas » 01 мар 2013, 01:51

Dvu.ru-shnik писал(а):Куда девается крышка, диаметр которой больше диаметра ствола?

В патроне 5,56х35 мм отсутствует какая-либо крышка. Диаметр гильзы равен диаметру патронника ствола, диаметр пули - диаметру канала ствола (естественно, с учетом допусков на изготовление ствола и винтовой нарезки)

"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Пред.След.

Вернуться в Вооружение и боеприпасы

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 1