4.1.5. Особенности расчета характеристик движения основного звена

механизма автоматики с полусвободным затвором

Автоматика со свободным затвором может применяться только для сравнительно маломощных патронов, так как при неизменной массе затвора с увеличением мощности патрона будет увеличиваться перемещение гильзы во время действия давления порохового газа, а это может привести к деформации или разрыву гильзы. Кроме того, с увеличением мощности патрона будут больше скорости затвора. Устранения этих недостатков в работе автоматики можно достичь увеличением массы затвора. Однако это невыгодно, так как при этом увеличивается масса оружия и ухудшается его устойчивость в результате ударов затвора о коробку автоматики в крайних положениях.

Использование отдачи затвора для работы автоматики при использовании более мощных патронов, чем пистолетный, может быть обеспечено при применении полусвободного затвора. В оружии с полусвободным запиранием применяется инерционное запирание канала ствола, обеспечивающее его отпирание под действием давления порохового газа на рабочую площадь гильзы. Запирающий механизм обычно состоит из затвора, кинематически связанного с определенным количеством звеньев, так, что при небольшом перемещении затвора, удерживающего гильзу, происходит сравнительно большое перемещение конечного ведомого звена запирающего механизма.

Рассмотрим принципиальную схему запирающего механизма с полусвободным затвором, приведенную на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Схема полусвободного затвора:

1 – затвор; 2 – вкладыш; 3 – коробка автоматики

В затворе смонтирован в наклонных пазах вкладыш. При движении затвора назад вкладыш может перемещаться в наклонных пазах затвора, опираясь на наклонную грань коробки автоматики. Кинетическая энергия системы «затвор – вкладыш» может быть записана в виде

,

где m₁ и m₂ – соответственно масса затвора и вкладыша, кг;

и – соответственно абсолютная скорость затвора и вкладыша, мс^-1.

Работа задаваемых сил, идущая на сообщение звеньям механизма этой кинетической энергии,

.

Последнее выражение можно записать в виде

или

,

где m_np – приведенная масса затвора, кг.

Анализируя выражение для приведенной массы затвора, заключаем, что при сравнительно небольших значениях масс m_l и m₂ можно получить достаточно большую величину m_np за счет увеличения z₂ и понижения ₂ и тем самым обеспечить необходимое торможение затвора во время действия давления порохового газа в канале ствола.

Увеличение m_np за счет увеличения z₂ имеет определенные пределы и ограничивается целесообразными размерами отдельных звеньев конструкции механизма, а также тем, что увеличение обычно связано с понижением ₂, величину которого уменьшать невыгодно. Уменьшение ₂ сопряжено с увеличением влияния на работу автоматики сил трения, которые могут существенно меняться в зависимости от состояния поверхностей соприкосновения звеньев (наличие смазки, запыление и т.д.) и приводить к неравномерности функционирования автоматики.

Определение характеристик движения полусвободного затвора во время действия давления порохового газа существенно зависит от того, является ли передаточное отношение постоянным или переменным. Для исследования движения полусвободного затвора при z = const можно воспользоваться уравнениями, приведенными для свободного затвора. В противном случае дифференциальное уравнение движения основного звена механизма автоматики с полусвободным затвором решается численными методами.

Обобщая характерные особенности работы автоматики, основанной на использовании отдачи затвора (свободный или полусвободный затвор), можно отметить следующее. Автоматика этого типа позволяет получить сравнительно простое устройство запирающего механизма и оружия в целом, что является положительным качеством, однако влияние на работу запирающего механизма сил трения на поверхности контакта гильзы и патронника, а также кинематически связанных звеньев механизма ограничивает возможность его использования. С целью уменьшения влияния сил трения на работу автоматики в механизмах автоматики с отдачей свободного и полусвободного затвора можно ввести канавки Ревелли в патронник, заменить трение скольжения трением качения, использовать в полусвободном затворе минимально возможное количество кинематически связанных звеньев и т.д., что при определенном конструктивном оформлении запирающего механизма может существенно повысить надежность его функционирования в естественных условиях эксплуатации оружия.