header_logo

Содержание / 2006 / Оружие и охота №11


Автомат в трехмерной графике.



.

Дмитрий МИТИН.

В наше время, несмотря на глобальный технический прогресс, конструирование стрелкового оружия продолжает оставаться весьма консервативной областью.

Основные принципы работы автоматики и схемы взаимодействия механизмов даже в самых современных образцах оружия были отработаны еще в начале XX века. Теперь же, спустя столетие, полет конструкторской мысли сводится лишь к тому, чтобы определить, насколько удачной будет компоновка оружия при использовании тех или иных хорошо зарекомендовавших себя принципов работы оружия, оправдают ли себя новые сорта сталей, легких сплавов и полимерных материалов.

Эти задачи должны решаться в кратчайшие сроки и максимально эффективно, с возможностью оперативной доработки отдельных деталей, узлов или конструкции в целом. Поэтому большинство ведущих оружейных фирм мира самым приоритетным направлением для себя определили проектирование оружия в 3-х мерной графике.

3-х мерная графика – это хотя и виртуальная, но все-таки реальность, которая позволяет задолго до появления экспериментального образца из металла и полимеров иметь четкое представление о взаимодействии частей и механизмов, прочностных характеристиках отдельных деталей в частности и конструкции оружия в целом.

Украина не занимает ведущих позиций на рынке стрелкового оружия, но некоторые работы в этой области все же ведутся. Автору данной статьи довелось участвовать в разработке образца, который был представлен в работе весьма авторитетных оружейных салонов, так что со спектром проблем и нюансов, возникающих при проектировании стрелкового оружия, автор знаком не понаслышке.

В нашей стране ко всем сложностям, связаным с проектированием стрелкового оружия, добавилось далеко не благополучное состояние отечественной промышленности. Поэтому разработка, конструкторское сопровождение изготовления деталей, сборка и испытания проходили в спартанских условиях, но созданный образец не стыдно было показать.

…После освоения работы в 3-х мерной графике на компьтере, "пыхтение" за кульманом вспоминается как кошмарный сон. Тяжелое общение с технологами и рабочими во время конструкторского сопровождения изготовления деталей превратилось в непринужденную беседу. Уже не приходится судорожно вспоминать деталь, которую приходилось чертить несколько месяцев назад, потому что, несмотря на все старания, обязательно пропустишь какой-нибудь размер, и какой бы ни был подробный чертеж, сколько бы ни было сечений и проекций, все равно приходится объяснять рабочему буквально на пальцах тот или иной нюанс.

Работа с 3-х мерной графикой сводит решение всех конструкторских проблем в режим "вопрос-ответ". При этом на все каверзные вопросы отвечает компьютер, а технолог и рабочий видят деталь в объеме и в динамике. При этом обсуждается только технология изготовления детали.

Для деталей, которые изготавливаются на станках с ЧПУ, файл в 3-х мерной графике является управляющей программой для обработки детали и чертеж в этом случае нужен только для папки с деталировкой в архиве главного конструктора.

В материале, изложенном далее, описывается проект компоновки перспективного автомата под патрон 7,62х39 в 3-х мерной графике, чтобы читатели журнала смогли оценить как возможности компьютерных технологий, так и характеристики этого оружия.

В свое время отказ от патрона калибра 7,62 мм был вызван тем, что он имел сильный импульс отдачи, который отрицательно сказывался на кучности стрельбы, то есть сбивал прицел и утомлял стрелка, особенно при автоматической стрельбе. Для того чтобы свести к минимуму эти негативные явления, применялись различные приспособления: компенсаторы, устройства в ударно-спусковом механизме, ограничивающие продолжительность очереди, но они оказывались малоэффективными, в основном из-за того, что современное автоматическое стрелковое оружие в большинстве своем функционирует по принципу отвода части пороховых газов из канала ствола. Автоматика оружия, работающего по этому принципу, хотя и отличается высокой надежностью, но имеет существенный недостаток. Последний заключается в том, что стрелок воспринимает всю силу отдачи с момента накола капсюля и до момента вылета пули из канала ствола, при этом плечо стрелка несколько смещается, что отрицательно сказывается на кучности стрельбы при ведении автоматического огня и особенно при снайперской стрельбе.

Для того чтобы при проектировании оружия не отказываться от самого принципа отвода газов и хорошо зарекомендовавших себя систем автоматического оружия, поступили просто – уменьшили калибр. При этом снизился импульс отдачи, что положительно сказалось на результатах стрельбы. Но в то же время, несмотря на то, что скорость пули возросла с 710 до 900 м/с, ее масса уменьшилась с 8 до 3,25 г, а кинетическая энергия снизилсь с 1991 до 1316 Дж. Это привело к существенному ухудшению поражающего действия пули.

Для того чтобы компенсировать этот недостаток, пошли проверенным путем – применением дополнительных устройств в ударно-спусковом механизме, позволяющих осуществлять стрельбу фиксированными очередями. Только теперь они оказались необходимы не для того, чтобы уменьшить "увод" оружия с линии прицеливания при стрельбе очередью, а для того, чтобы увеличить поражающее действие пули не качеством, а количеством, поскольку одиночная стрельба стала малоэффективной.

Оба варианта реализации такого пути в стрелковом оружии – компенсация сильной отдачи при калибре 7,62 мм и повышение поражающих характеристик при калибре 5,45 мм – характеризуются усложнением ударно-спускового механизма, то есть добавлением в его конструкцию мелких, но весьма ответственных деталей, которые объективно понижают надежность оружия и увеличивают себестоимость.

Исходя из сложившейся ситуации, вполне логично возникает вопрос о необходимости разработки оружия, которое бы позволяло использовать патрон калибра 7,62 мм, но было бы избавлено от тех негативных показателей, которые обусловлены сильным импульсом отдачи, как при одиночной, так и при автоматической стрельбе.

В настоящее время автором предпринята попытка разработки в 3-х мерной графике автомата, который представляет собой систему, объединяющую основные принципы, применяемые при конструировании стрелкового оружия.

Автомат функционирует по принципу использования отдачи при коротком ходе ствола.

Перед выстрелом ствол, затвор и затворная рама представляют собой единый узел. Во время выстрела под действием импульса отдачи, этот узел начинает откатываться назад. После 10 мм совместного движения, ствол со сцепленным затвором останавливается и возвращается в некое промежуточное положение, а затворная рама продолжает движение назад, во время которого палец затвора скользит по копирному пазу затворной рамы. Указанный паз приводит во вращательное движение вокруг своей оси затвор, чем достигается отпирание последнего.

За 5 мм до крайнего заднего положения затворной рамы, зацеп, находящийся на ней, ударяет по выступу ствола, находящегося в промежуточном положении, и дальнейшее движение ствол и затворная рама с затвором осуществляют совместно. Благодаря увеличению суммарной массы подвижных частей уменьшается сила удара в крайнем заднем положении.

При движении подвижных частей вперед, ствол возвращается в промежуточное положение, а затворная рама толкает затвор, который досылает очередной патрон в патронник.

Дальнейшее движение затворной рамы и взаимодействие копирного паза рамы и пальца затвора придает затвору вращательное движение вокруг своей оси, что приводит к запиранию казенной части ствола. Все детали: ствол, затвор и затворная рама вновь собираются в единый узел. Этот узел продолжает движение вперед, во время которого курок наносит удар по ударнику и происходит выстрел. Импульс отдачи противодействует движению узла (ствола, затвора и затворной рамы) вперед, что значительно уменьшает удар подвижных частей в крайнем переднем положении (эффект выката).

Для более надежной работы автоматики и увеличения скорострельности, автомат оборудован газовым ускорителем. Действие газового ускорителя основано на отводе части пороховых газов из канала ствола. Газы воздействуют на шток-поршень, который в свою очередь придает дополнительный импульс затворной раме. Газовый ускоритель снабжен перепускным краном, который позволяет включать или выключать его по желанию стрелка. УСМ куркового типа. Вид огня – одиночный/непрерывный. Переводчик является также предохранителем, который при включенном положении блокирует не только курок, но и затворную раму. Также автомат оснащен затворной задержкой. Вес оружия со снаряженным магазином вместимостью 20 патронов составляет около 3,8 кг. Длина оружия – 782 мм. Длина ствола – 500 мм. Компоновочная схема оружия –"буллпап".

Насколько удачна эта компоновка и технологична в производстве, покажет время. Но уже сейчас можно с достаточной долей вероятности утверждать, что:

1.Откат единого узла (ствола, затворной рамы и затвора) исключает смещение плеча стрелка до вылета пули из ствола.2.Двукратное использование массы ствола более эффективно снижает отдачу.3.Накол капсюля до прихода единого узла в крайнее переднее положение исключает "кивок" оружия при стрельбе очередью (эффект выката).4.Применение газового ускорителя повышает надежность работы автоматики..