8.3.3. Системы с отдачей затвора

Свободный затвор. Ведущим звеном автоматики при таком двигателе является чаще всего затвор. Движущая сила, действующая на поршень двигателя (гильзу), передается на веду­щее звено либо непосредственно (рис. 8.8), либо через передаточ­ные механизмы.

Движущая сила является равнодействующей трех сил:

Рис. 8.8. Схема автоматики со свободным затвором: 1 - возвратная пружина; 2 — затвор;.3 - гильза; 4 - ствол; 5 - крепление

Свободный затвор получил широкое распространение в конст­рукциях пистолетов и пистолетов-пулеметов (ППШ, "УЗИ", "Ингрем" и т. п.) Запирающей силой в них служит сила инерции тяже­лого затвора.

Автоматическое оружие со свободным затвором имеет очень простую конструктивную схему, но применение находит только в слабомощных, коротких пистолетных боеприпасах. При более мощных боеприпасах вес затвора становится недопустимо большим, а при использовании в системах с длинной гильзой возможен [ее обрыв из-за прижатия к патроннику.

Полусвободный затвор. Идея полусвободного затвора " заключается в том, что в качестве инерционного тела используется не только сам затвор, но и некоторая дополнительная инерционная масса, связанная с затвором посредством ускорителя. При таком типе автоматики происходит перераспределение энергии патрона между затвором и инерционном массой, а также часть энергии от­дается через ускоритель коробке автоматики. На рис. 8.9 представ­лены некоторые схемы полусвободных затворов. Небольшие пере­мещения затвора до вылета пули из канала ствола достигаются применением различных устройств. Так, широко используются ро­ликовые ускорители (испанская винтовка "Сетме"), вращение затвора

Рис. 8.9. Некоторые типы систем автоматики с полусвободным затвором:

а - шарнирно-рычажный: б - копирнороликовый ("Сетме"): в - спиральный (ЗМ); г - с кли­новым ускорителем (ПП Томпсона): д — с винтовыми канавками в патроннике (итальянский пулемет 51А), дополнительные инерционные мас­сы (пулемет Шварцлозе), силы трения (пистолет-пулемет Томпсо­на) и другие способы.

К полусвободным затворам можно отнести также системы с за­держкой инерционного затвора. В этом случае в начале выстрела затвор имеет со стволом жесткую связь, которая нарушается по прошествии некоторого времени. Например, в пистолете "Севедж" крутящий момент на стволе, возникающий от вращения пули в ка­нале, препятствует открыванию затвора. В период последействия, когда пуля уже не взаимодействует со стволом, затвор под давле­нием пороховых газов отходит назад, поворачивая при этом ствол относительно продольной оси. Такое решение позволяет умень­шить массу затвора.

В малокалиберных автоматических пушках полусвободный за­твор не находит применения из-за высоких энергетических харак­теристик патронов.

8.3.4. Системы с отдачей ствола

Эти системы используют для привода автоматики энер­гию отката подвижного ствола.

Давление пороховых газов, передаваемое через дно гильзы на затвор, ввиду прочного сцепления последнего со стволом, приво­дит в движение систему затвор-ствол в направлении, обратном движению пули. Это движение происходит с увеличивающейся скоростью до тех пор, пока продолжается действие пороховых га­зов, после чего движение подвижных частей продолжается по инерции с уменьшающейся скоростью, так как движению противо­действуют силы трения и сопротивление пружин. В дальнейшем затвор расцепляется со стволом, что осуществляется с помощью механизмов отпирания затвора.

После расцепления затвор должен быть отделен от казенной части на такое расстояние, чтобы оказалось возможным удаление стреляной гильзы и досылка в патронник очередного патрона.

Системы с отдачей ствола делятся на два типа: система с длин­ным ходом ствола; система с коротким ходом ствола.

Системы с длинным ходом ствола. Под этим на­званием подразумеваются такие схемы автоматики, у которых рассцепление затвора со стволом происходит не ранее крайнего заднего положения подвижных частей, а энергия, необходимая для работы автоматики, передастся на исполнительные механизмы при длине отката большей, чем длина патрона, используемого в данной системе.

Рис. 8.10. Схема автоматики с длинным ходом ствола

На рис. 8.10 приведена принципиальная схема автоматики с длин­ным ходом ствола.

Перед выстрелом подвижные части находятся в исходном пе­реднем положении. Патрон дослан в патронник, канал ствола 4 за­перт затвором 2. При выстреле давление пороховых газов на дно гильзы отбрасывает ствол и сцепленный с ним затвор назад. Тор­можение, вызываемое сопротивлением пружины 5 ствола и пружи­ны 8 затвора, относительно невелико, ускорение отдачи ограничи­вается массой подвижных частей. При дальнейшем откате ствола и затвора происходит сжатие возвратных пружин, которые посте­пенно замедляют движение откатных частей до нуля. При этом за­щелка 3 под действием коробки 1 отпускает ствол и происходит освобождение затвора.

Затвор в крайнем заднем положении захватывается и удержива­ется шепталом 6. Ствол же, ничем не удерживаемый, движется вперед под действием возвратной пружины ствола. При движении ствола вперед происходит отпирание и извлечение гильзы. Ствол в крайнем переднем положении действует на спусковой рычаг 6, который сжимает пружину 7 и освобождает затвор. Пружина за­твора начинает накатывать затвор. В накате совершаются те же операции, что и в других схемах.

Для систем с длинным ходом ствола характерным является то, что затвор остается неподвижным в течение всего возвратного движения ствола. Такая особенность автоматики не позволяет по­лучать высокий темп стрельбы и в автоматическом оружии приме­няется крайне редко. Представителями систем с длинным ходом ствола является ручной пулемет Шоша, автоматическое ружье Браунинга и современная 30-мм пушка 2А72.

Преимущества систем с длинным ходом ствола:

облегченная экстракция гильзы, поскольку извлечение ее про­исходит при давлении в канале ствола, равном атмосферному;

уменьшенное усилие отдачи, что выгодно для оружия крупного калибра, в котором применяются патроны с высокими баллистиче­скими характеристиками;

высокая живучесть деталей;

малый выброс пороховых газов вместе с гильзой, что выгодно применять при стрельбе из закрытых объемов.

Недостатки систем с длинным откатом ствола:

невысокий темп стрельбы;

перемещение массивных частей вызывает большие колебания оружия, что приводит к увеличению рассеивания;

увеличение габаритов и массы.

Системы с коротким ходом ствола. Данный тип автоматики использует энергию отката ствола, длина хода которого меньше длины патрона, и затвор расцепляется со стволом в начале движения. Такое распределение энергии нерационально, так как за­твор после отпирания должен произвести большую работу: извлечь и отразить гильзу, взвести ударный механизм и сжать возвратную пружину.

Более рациональными будут те конструкции, в которых избы­точная энергия ствола во время отпирания или сразу после отпира­ния передается затвору. Эту задачу выполняют ускорительные ме­ханизмы различных типов.

Работа систем такого типа может осуществляться по двум схемам:

ствол задерживается в крайнем заднем положении, а затвор продолжит движение назад;

ствол, пройдя некоторый путь после расцепления с затвором, немедленно начинает свое возвратное движение и приходит в пе­реднее положение, в то время как затвор продолжает двигаться на­зад и возвращается в переднее положение.

Одновременное действие ускорителя и остаточного давления пороховых газов на затвор сообщает последнему весьма высокую скорость, и он продолжает откатываться по инерции до крайнего заднего положения. После удара о буфер затыльника затвор идет в накат, совершая обычные операции перезаряжания и, если нужно, снимает ствол с защелки и идет вместе с ним в крайнее переднее положение.

К достоинствам этой схемы автоматики можно отнести воз­можность получения высокого темпа стрельбы и относительно небольшие усилия воздействия на орудийную установку, так как часть энергии поглощается массивным подвижным стволом.

Недостатки заключаются в некоторой сложности автоматики и в увеличении рассеивания.

Такой тип двигателя в отечественных МАЛ используется в НР-23, НР-30, НН-30 и ГШ-301, крупнокалиберных пулеметах КПВ, "Браунинг" МЗ (США) и многих других образцах.