Guns.ru Talks
Оружейные идеи
Автоматическое оружие повышенной точности ( 2 )

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
Автор
Тема: Автоматическое оружие повышенной точности
TTX
1-4-2012 17:35 TTX
первое сообщение в теме:
Представляю на обсуждение проект ручного стрелкового оружия модифицированной системы автоматики Юрченко, предназначенного для ведения прицельного огня в автоматическом режиме из неустойчивых положений.

Продолжение описания:
- подаватель патронов 11-04-2012 19:38 #145, страница 6
- кривошипно-шатунный механизм 16-04-2012 23:37 #367, страница 15
- шарнирное крепление кривошипа 19-04-2012 00:24 #518, страница 20
- стреляющий модуль 20-04-2012 21:57 #557, страница 21
- винтовка GX-2 22-04-2012 01:50 #639, страница 23
- сравнение реализаций кривошипно-шатунного механизма 2-5-2012 12:59 #706, страница 25
- классификация автоматики огнестрельного оружия с кривошипно-шатунным механизмом перезаряжания 30-5-2012 14:12 #897, страница 29
- метательный заряд безгильзового патрона 15-10-2012 18:41 #974, страница 33
- безгильзовый патрон с обтюратором 20-5-2012 21:57 #979, страница 33

Цель - обеспечение однонаправленной отдачи оружия в пределах одной очереди за счет сбалансированой безударной системы автоматики.

Основные проблемы, требующие решения:
1. Уменьшение пикового импульса отдачи, возникающего в начале выстрела.
2. Исключение ударов затвора в крайних положениях в ствольную коробку, ствол или буфер.
3. Исключение сил, действующих на оружие, вдоль осей, не совпадающих с осью ствола.

Предлагаемые способы решения проблем:

1. Использование кривошипно-шатунного механизма перезаряжания в качестве основы сбалансированной автоматики с безударным режимом работы.
Затвор осуществляет возвратно-поступательное движение вдоль направляющих ствольной коробки. Затвор связан шатунами с двумя кривошипами, оснащенных балансирами и вращающихся в осевых шарнирах скольжения, размещенных в кольцевых выступах стенок ствольной коробки. Кривошипы вращаются в противоположных направлениях.
В состав механизма перезаряжания входит возвратная пружина и задержка затвора в крайнем заднем положении в случае прекращения нажатия на спусковой крючок или израсходования патронов в магазине.

2. Использование антифрикционного покрытия поверхности гильзы или антифрикционного материала гильзы.
На зеркале затвора размещен шток, диаметр которого равен диаметру патронника, а длина - линейному смещению гильзы под действием давления газов до момента вылета пули из ствола. В крайнем переднем положении затвора шток входит в патронник ствола.
Гильза выполнена из металла или пластика. Внешняя поверхность гильзы покрыта тефлоном для устранения заклинивания в патроннике под действием давления газов, вариант - гильза из армированного тефлона.

3. Питание патронами производится из верхнего магазина, расположенного вдоль цевья.
Патроны в магазине располагаются в шахматном порядке пулями вверх. При подаче патроны захватываются подавателем, разворачиваются на 90 градусов, захватываются затвором и подаются в патронник.
Стрельба производится с открытого затвора. Шток затвора вместе с захваченным патроном входит в патронник, после чего производится накол капсюля с помощью ударника, производство выстрела и откат затвора назад, отражение гильзы вниз, проход затвором крайнего заднего положения, захват нового патрона и повторение цикла.

4. Стрелковое оружие выполнено по схеме буллпап с высоким гребнем приклада.
Кривошип расположен в прикладе, ось симметрии которого совпадает с осью ствола. Ударно-спусковой механизм расположен под шатунами.
Под затвором расположено окно выброса стреляных гильз и осечных патронов, оснащенное защитной шторой, открывающейся при движении затвора назад и закрывающейся при завершении нажатия на спусковой крючок.
Постоянные механические и сменные оптические прицельные приспособления крепятся на планке Пикатинни, поднятой над осью ствола так, чтобы обеспечить необходимый вынос линии прицеливания для ликвидации плеча силы отдачи и реакции опоры приклада.

5. В процессе выстрелов в составе одной очереди вектор движения оружия направлен строго назад (в направлении импульса отдачи). Плечо сил отдачи и реакции опоры приклада отсутствуют. Перемещение масс затвора и шатуна компенсируется перемещением балансиров кривошипа. Постепенное смещение центра тяжести оружия назад по мере израсходования патронов в магазине является неколебательным.

Технические характеристики:
Пистолет-пулемет GX-1...................Штурмовая винтовка GX-2.................Единый пулемет GX-3
Калибр - 9х19 ..................................5,56х45...........................................7,62х51
Длина общая 500 мм...........................730 мм...........................................950 мм
Длина ствола 300 мм..........................500 мм...........................................700 мм
Вес без патронов 2 кг............................3 кг.............................................6 кг
Емкость магазина 40 патронов...................60 патронов................................120 патронов
Скорострельность 600-800 выстрелов в минуту

click for enlarge 1920 X 2715 637,3 Kb picture

edit log

Palitch
4-4-2012 14:12 Palitch
quote:
треугольные пули.

Чой-та?
TTX
4-4-2012 14:58 TTX
Извиняюсь, Ваш рисунок не сразу открылся - в смысле трегранный патронник.
Насколько я понимаю, спорным моментом в предлагаемом оружии является использование стали повышенной прочности в качестве материала гильзы, что является экономической (в случае применения оружия в гражданском обороте - коммерческой) проблемой.
Известно альтернативное техническое решение патрона - полностью безгильзовое, которое в принципе должно быть наиболее экономически выгодным.
Однако единственный образец безгильзового патрона, доведенный до практического применения (патрон винтовки HK G11) имел множество технических недостатков:
- неполностью сгорающая конструкция, для выталкивания остатков капсюля вынуждено были применены отдельный от ствола патронник и телескопический патрон с пластмассовой крышкой, выполняющий роль шомпола патронника;
- отсутствие непосредственного контакта головной части пули с пульным входом в ствол, часть пуль при выходе из патрона повреждало головную часть и летело по не контролируемой траектории;
- извыточная сложность патрона, дополнительно включающая в свой состав пластмассовую крышку и медный ускоритель выхода пули из патронника по отношению к сгоранию метательного заряда (противоречит постановке вопроса об экономичности);
- стрельба с закрытого затвора (роль которого выполнян патронник) и связанная с этим вероятность самовоспламенения метательного заряда;
- не полностью сбалансированная автоматика, накопление импульса происходи только в пределах очереди из 3 патронов, при этом откат лафера (ствол + механизм перезаряжания) внутри оружия и, следовательно, перемещение центра тяжести, ничем не сбалансировано, в момент прихода лафета в крайнюю заднюю точку происходи удар тройной силы, сбивающий оружие с линии прицеливания.

С другой стороны, достигнутый фирмой HK уровень механической прочности и атмосферной стойкости безгильзового патрона позволяет рассматривать его как прототип для применения в предлагаемом оружии при условии доработки:
- использование пластиковой гильзы из антифрикционного материала, снаряженной шашкой метательного заряда с открытым передним торцом, на который нанесен термостойкий лак, при этом оживальная часть пули остается свободной;
- использование безгильзового патрона с обтюратором.

Эти решения позволят сохранить технологию изготовления основных частей патрона, снизить его вес и стоимость.

edit log

Two
4-4-2012 16:27 Two
quote:
В качестве аналогии можно привести пример из истории развития пушечного вооружения танков.

Танк стреляет по конкретной выявленной и сопровождаемой цели . В данном контексте аналогия коррелирует с комплексом снайпер+СВ но ни как с комплексом пехотинец+ШВ/пулемет.
TTX
4-4-2012 16:38 TTX
quote:
Танк стреляет по конкретной выявленной и сопровождаемой цели

При стрельбе в движении, на пересеченной местности, с естественными укрытиями для танков и противотанковых средств противника, в условиях пониженной видимости (пыль, пороховой дым), ограниченности обзора из танка и группового характера боестолкновения - в этом случае просматривается аналогия танка с пехотинцем.
Единственное отличие - танк не имеет возможности стрелять очередями из пушки, поэтому у него нет проблем со сбалансированностью автоматики перезаряжания.
Alexander Pyndos
4-4-2012 16:47 Alexander Pyndos
quote:
Танк стреляет по конкретной выявленной и сопровождаемой цели . В данном контексте аналогия коррелирует с комплексом снайпер+СВ но ни как с комплексом пехотинец+ШВ/пулемет.

Что касается аналогий - вывести породу пехотинцев - 160 см ростом, 100см в ширину и весом
80 кг без жиру (с жопой из нерж. стали ) и концентрацией этанола в крови на уровне 1.75 промиле. Вопросы кучности авт. огня сразу устаканятся при существующих системах.

edit log

Two
4-4-2012 16:52 Two
quote:
Коммерческий неуспех .... происходил ИМХО в первую очередь,от боеприпаса

ИМХО от накуй-ни-кому-ненужности. Зачем челу пистолет-револьвер который стреляет теми же патронами но не лучше того же пистолета/револьвера? Только патроны при этом надо запихивать в пластик, габариты лишние.
quote:
- извыточная сложность патрона, дополнительно включающая в свой состав пластмассовую крышку и медный ускоритель выхода пули из патронника по отношению к сгоранию метательного заряда (противоречит постановке вопроса об экономичности);

"медный ускоритель" - это сильно.
По вашему гильзы(которыми, к слову, потом тупо удобряют почву) сами себя штампуют?
TTX
4-4-2012 16:59 TTX
quote:
Что касается аналогий - вывести породу пехотинцев - 160 см ростом, 100см в ширину и весом
80 кг без жиру (с жопой из нерж. стали

К сожалению стрелковое оружие наводится и удерживается на цели с помощью рук. Нервная и мышечная системы человека не в состоянии правильно отреагировать на колебания оружия, совершаемые с частотой от 0,001 (первоначальный импульс отдачи при закрытом затворе) до 0,01 (удар затвора в заднем положении) и 0,1 секунды (работа остальных частей механизма перезаряжания).
TTX
4-4-2012 17:16 TTX
quote:
"медный ускоритель" - это сильно

Разрез патрона винтовки HK G11 приведен по ссылке http://weapon.at.ua/load/290-1-0-697
Между капсюлем и дном пули расположен ускоритель, выполненный из меди и содержащий дополнительный метатальным заряд. Ускоритель непосредственно воспламеняется факелом капсюля, выталкивает пулю из шашки и только затем поджигает основной метательный заряд.

edit log

Palitch
4-4-2012 17:20 Palitch
У моих знакомых,родственник придумал передачу.Не цепную,не шкивы,не зубчатые шестерни,а х.з. как об\яснить.... ну вообщем из одного диска,"торчат" как-бэ половинки шаров (вместо зубьев),а втором сферические углубления для этих шаров.Всё это бодренько сцепляется,и преимуществ по КПД больше чем зубчатая передача. http://aa-lecalo.uсоz.гu/_ph/3/992676710.jpg Но имеющиеся на сегодняшний день средств производства,не позволяют наладить рентабельный выпуск.
Two
4-4-2012 17:39 Two
quote:
...- в этом случае просматривается аналогия танка с пехотинцем...

...в вашем фантастическом мире. Извините пожалуйста.
Будь танки в аналогичных солдатам условиях, расход бп на поражения единицы противника был бы также аналогичен(даже без автоматического огня), чего мы почему то не наблюдаем.
Неужели вы считаете что 100к патронов на труп сегодня тратятся потому что автоматы косые? Даже если они будут посылать 10 пуль в одну дырку ситуация от этого не изменится... потому что эти дырки не в противнике. Если оружие точнее солдата это не значит что солдату нужно оружие еще более точное, это значит ему нужны средства для увеличения собственной точности.
В формате вашей полюбившейся аналогии это все равно что посадить в Т-34 вместо экипажа кучку мартышек из зоопарка. А потом модернизировать пушку танка взамен усиленных тренировок и генной терапии мартыханов . Это ведь даже не тепловизор повесить, и не стабилизатор прикрутить...
Two
4-4-2012 17:43 Two
quote:
выполненный из меди и содержащий дополнительный метатальным заряд.

Вот это правильно. А то бы получилась ракета с "алюминиевым" ускорителем.
Vigilante
4-4-2012 17:49 Vigilante
quote:
Зачем челу пистолет-револьвер который стреляет теми же патронами но не лучше того же пистолета/револьвера?

Он объединяет достоинства пистолета и револьвера. Так что лучше и того, и другого но видимо не настолько, чтобы чел связывался с каким-то там Дардиком, когда есть раскрученый Кольт
Two
4-4-2012 18:02 Two
quote:
Он объединяет достоинства пистолета и револьвера. Так что лучше и того, и другого но видимо не настолько, чтобы чел связывался с каким-то там Дардиком, когда есть раскрученый Кольт

Я запишу
El pulpo
4-4-2012 18:46 El pulpo
Тефлон является уникальным материалом - он практически ничем не смазывается, т.е. не загрязняется

- это на бумаге так гладко, а на деле? где гарантия что попавшие пыль, песок не увеличат коэффициент трения. опять же - при переноске в боевых условиях царапается любое покрытие - результат тот же

достигнутый фирмой HK уровень механической прочности и атмосферной стойкости безгильзового патрона позволяет рассматривать его как прототип для применения в предлагаемом оружии при условии доработки в направлении приближения к классическим патронам

- одна то безгильзовая система толком не работает, а другая уже на подходе

TTX
4-4-2012 22:13 TTX
quote:
где гарантия что попавшие пыль, песок не увеличат коэффициент трения. опять же - при переноске в боевых условиях царапается любое покрытие - результат тот же

Тефлон часто применяется в виде композита в смеси с определенной долей дисульфида молибдена, графита, титана и множества других армирующих компонент без потери смазывающих свойств. В настоящее время, кроме известного износостойкого антипригарного покрытия сковород (допускающих контакт с металлическими кухонными приборами), композитные покрытия из тефлона наносят на торцевые стороны полотен пил, в том числе дисковых.
Вы правы в том, что даже самые износостойкие тефлоновые покрытия могут быть поцарапаны острыми режущими кромками металлических и керамических предметов. В этом случае решением является подбор нужной толщины покрытия, которое бы обеспечило восстановление пленки путем переноса (пластификации) тефлона в область царапины с соседних неповрежденных участков под давлением в 3000 атмосфер непосредственно в патроннике в процессе производства выстрела.
Естественно, это решение не сработает при больших поверхностях повреждения покрытия, но тогда речь может идти не о царапинах, а о целенаправленном нанесении вреда патронам в виде соскабливания тефлона острыми режущими кромками на большой поверхности. Но точно таким же образом можно говорить о возможности нанесения вреда цельнометаллическим патронам путем их деформирования давлением, пробития острыми предметами и других механических воздействий.

edit log

TTX
4-4-2012 22:40 TTX
quote:
одна безгильзовая система толком не работает, а другая уже на подходе

Пыль и песок, попавшие в патронник до момента досылания патрона, без сомнения нанесут урон покрытию в виде царапин как в процессе заряжания, так в процессе извлечения обтюратора из патронника после выстрела. В первом случае урон может быть компенсирован пластификацией тефлона под давлением, во втором случае урон не компенсируется. Вероятность заклинивания обтюратора в патроннике или отрыва его дна определяется отношением суммарной площади царапин к общей боковой площади обтюратора, покрытой тефлоном, а также превышением прочности на растяжение материала обтюратора и силой трения. При двухкратном превышении прочности над силой трения заклинивание оружия может наступить при 50% загрязнении поверхности патронника абразивным материалом, например, песком. Решением в этом случае является использование полность тефлоновой гильзы (армированной графитом и т.п.)

Существует понятие технического прогресса. Долгое время в военном деле использовалось гладкостволное оружие, нарезное было экзотикой. Но с определенного момента сумма реализованных технических решений позволило экзотику сделать нормой. Представляется, что предлагаемое оружие также позволит ввести в оборот в том числе безгильзовый патрон с обтюратором и открытой оживальной частью , который отличается от безгильзового патрона DM 11 калибра 4,7×33, примененного в винтовке HK G11.

edit log

El pulpo
4-4-2012 23:44 El pulpo
я не против технического прогресса и не отношусь предвзято к предложенному проекту, просто указываю на его слабые места. согласен, что обозначенные проблемы можно решить тем, или иным способом, весь вопрос в цене этого решения. на мой взгляд, все вышеприведенные способы и методы решения проблем, проистекающие именно из предложенного использования свободного затвора совместно с патроном, имеющим высокое (винтовочное) давление, слишком дороги и не очень надежны. устраняя проблемы, мешающие "обеспечению однонаправленного равномерного вектора движения оружия в пределах одной очереди для удержания прицела в выбранном направлении" путем использования свободного затвора, автор получает кучу других, не меньших. стоит оно того? не знаю. во всяком случае, желаю тс удачи и буду рад, если что-либо получится.
TTX
5-4-2012 07:43 TTX
quote:
все вышеприведенные способы и методы решения проблем, проистекающие именно из предложенного использования свободного затвора совместно с патроном, имеющим высокое (винтовочное) давление, ... путем использования свободного затвора, автор получает кучу других, не меньших

Пока обсуждалась только одна проблема - эффективность тефлонового покрытия для снижения трения в патроннике и связанные с этим альтернативы:
- использование гильзовой стали с повышенной прочностью;
- использование патрона с армированной тефлоновой гильзой.
Если различные подходы в этом вопросе обсуждены, хотелось бы критически рассмотреть реализацию вращающегося кривошипа в механизме перезаряжания и устройства подачи патронов из вертикального положения с переворотом на 90 градусов.

edit log

TTX
5-4-2012 14:06 TTX
quote:
Originally posted by Alexander Pyndos:
Дайте мне предполагаемые параметры (вес пули, н.с.) и размеры (калибр, длина гильзы) боеприпаса, а я прикину кривую давления и пр.

Есть трудность - в качестве метательного заряда предлагается использовать флегматезированный октоген (90% октогена + 10% синтетического каучука), с целью применения гильзы цилиндрической формы без сужения в области дульца с уменьшенным внутренним объемом. Этот тип заряда отработан в безгильзовом патроне винтовки HK G11. Кроме того, он широко применяется в бурении для перфорирования стволов скважин. Однако я не смог найти в открытом доступе его энергетических характеристик
http://www.saper.etel.ru/mines-3/oktogen.html
Повышенная плотность октогена (1,75 г/куб.см) позволяет размещать заряд в меньшем объеме по сравнению с порохом, отсутствие необходимости в зернении - прессовать из октогена шашки без потери заданных характеристик горения.
Для расчета, в первом приближении можно условно приравнять характеристики октогена к характеристикам пороха.

Параметры расчета:

Вариант 1 - патрон с металлической гильзой с тефлоновым покрытием
Калибр 7,62х39
Длина ствола 500 мм
Скорость пули 750 м/сек
Вес пули 8 гр
Длина пули 27 мм
Диаметр пули 8 мм
Длина патрона 60 мм
Длина гильзы 43 мм
Диаметр гильзы 9 мм

Вариант 2 - патрон с гильзой из композита тефлона и графита
Калибр 5,56х25
Длина ствола 500 мм
Скорость пули 950 м/с
Вес пули 4 гр
Длина пули 27 мм
Диаметр пули 5,7 мм
Длина патрона 37 мм
Длина гильзы 25 мм
Диаметр гильзы 11 мм

edit log

LBook
6-4-2012 00:08 LBook
Некоторые мысли дилетанта:
Мне кажется в подходе топикстартера изначально существует системная ошибка. Имею в виду, что неправильно в одном устройстве совмещать сразу много неотработанных решений. Люди вон на компиляции как раз отработанных решений мировые шедевры делают. Вот и здесь надо брать все стандартное и на нем отрабатывать одно спорное решение - например предлагаемый затвор. И это уже само по себе будет подвигом в случае успешного решения вопроса.
А от надствольного магазина точность ведь не улучшится. И шатун отдачу то растянет, но насчет использования его в роли балансира, это еще вопрос.

А главное преимущество такого затвора это уменьшение как общего веса устройства так и веса подвижных частей при общем упрощении, а значит и удешевлении винтовки. Вон постоянно все набирают на калаш, что у него слишком большая масса подвижных частей по сравнению с ме-16 и из-за этого, в частности, он не так точен. Вот такой затвор и есть предполагаемый выход из положения. И использовать его совсем не обезательно в каком-то особом оружии. А почему не в карабине или не в ПП? (Если уж удастся добится его работоспособности?)
Как известно, при свободном затворе увеличение длины хода гильзы до момента вылета пули со ствола, например, в два раза позволит примерно в два же раза уменьшить вес свободного затвора. Это уменьшение и есть его главное преимущество. Вот только разобраться бы насколько таким образом вообще можно уменьшить вес затвора?

А вместо шатуна для избежания удара затвора о ствольную коробку можно просто подобрать такие параметры длины хода затвора и жесткости пружины, чтобы затвор вообще не доходил до упора ствольной коробки. Это немного увеличит длину ствольной коробки и чуть-чуть ее вес - вот и все конструкторские потери.

edit log

cheater
6-4-2012 00:49 cheater
может гироскоп поставить?
TTX
6-4-2012 11:23 TTX
quote:
Originally posted by Alexander Pyndos:
Это не результат, а кагбэ основа для расчета динамики св. затвора. Вариант с обтюратором прогнозировать не берусь, т.к. не имею ни малейшего представления о поведении пороховых шашек

Под результатом я имел в виду приемлемую величину максимального давления (3000 bar).

edit log

Alexander Pyndos
6-4-2012 11:49 Alexander Pyndos
quote:
приемлемую величину максимального давления (3000 bar).

Дык, старался не выйти за энту величину, хотя у 7.62х39 макс. давление заметно ниже (2550), при чуть большей д. энергии. Для estimation сойдет.
TTX
6-4-2012 13:09 TTX
quote:
Для estimation сойдет

Если Вы не возражаете, хотелось бы позднее вернуться к расчету пластикового патрона, приравняв энергетическую и объемную характеристики его метательного заряда к характеристикам, принятым Вами в расчете для металлического патрона.
Возможность применения пластикового патрона в предлагаемом оружии основана на следующем:
- извлечение осечного патрона за счет накопленной энергии вращающегося кривошипа, а не за счет давления газов;
- повышенная термостойкость заряда в случае длительного нахождения патрона в стволе, поскольку температура воспламенения флегматизированного октогена (так называемого пороха 0-75) равна 210 градусов Цельсия, что выше температуры воспламенения бездымного пороха.

edit log

TTX
6-4-2012 15:14 TTX
Подскажите пожалуйста как разместить чертеж к тексту?

edit log

Alexander Pyndos
6-4-2012 16:40 Alexander Pyndos
quote:
как разместить чертеж к тексту?

1. Пишите и отправляете сообчение.
2. Над появившимся в форуме сообчением кликаете иконку редактирования.
3. В окне редактирования - нажать "обзор" и указать путь
к изображ.
4. Подтвердить, кликнув "добавить картинки".
TTX
6-4-2012 19:49 TTX
Представляю описание сбалансированной автоматики механизма перезаряжания с вращающимися кривошипами.

Техническое решение включает:
- затвор, соединенный с шатунами и продольно двигающийся в направляющих ствольной коробки;
- два шатуна, каждый из которых соединен со своим кривошипом;
- два кривошипа, вращающихся на осях в ствольной коробке, с противомассами, закрепленными на концах кривошипов, противоположных местам соединения с шатунами;
- два толкателя, связанные, с одной стороны, с правой и левой рукоятками взведения затвора и, с другой стороны, с замками;
- два замка, опирающиеся на возвратные пружины и оснащенные пружинными рычагами, контактирующими с передними выступами ствольной коробки;
- две возвратные пружины, опирающиеся на задние выступы ствольной коробки.

Перед открытием огня стрелок визуально или тактильно проверяет нахождение затвора на затворной задержке - по положению управляющего рычага на ствольной коробке. В противном случае стрелок с помощью одной из рукояток взведения и связанных с нею толкателей взводит возвратные пружины. При движении назад рычаги замков выходят из контакта с передними выступами ствольной коробки и сцепляются с затвором. После этого затвор отводится в крайнее заднее положение и становится на затворную задержку. Кривошипы при этом устанавливаются в положении после прохождения нижней мертвой точки.
При нажатии на спусковой крючок затворная задержка отпускает затвор, который под действием возвратных пружин движется в направлении ствола, по пути захватывая патрон из верхнего устройства подачи, не показанного на схеме. В момент контакта замков с передними выступами ствольной коробки рычаги замков расцепляются с затвором. После входа затвора с патроном в ствол и прохода кривошипом верхней мертвой точки курок бъет по ударнику, ударник накалывает капсюль и производится выстрел.
Давление газов воздействует на дно гильзы и подпирающий её затвор, который начинает откат назад, с помощью отражателя выбрасывает гильзу вниз и через шатуны вращает кривошипы. Цикл перезарядки продолжается, поддерживаемый энергией отдачи затвора, вплоть до прекращения нажатия на спусковой крючок и остановки затвора в заднем положении с помощью затворной задержки.

В случае осечки патрон принудительно извлекается из ствола выбрасователем затвора за счет накопленного момента инерции кривошипов. В течение кратковременного нахождения в стволе (менее 0,01 секунды) осечный патрон не сможет нагреться до температуры самовозгорания метательного заряда. Это решение позволит безопасно применять в оружии патроны с металлической и пластиковой гильзой.

Для компенсации возможного разброса энергетических характеристик метательных зарядов патронов, колебаний температуры окружающей среды и других внешних обстоятельств выстрел всегда должен производиться после прохода кривошипами верхней мертвой точки - при благоприятных условиях производства предыдущего выстрела каждый последующий выстрел производится в положении более близком к верхней мертвой точке, при неблагоприятных - в положении более дальнем от верхней мертвой точки.

Кривошипы вращаются в противоположных направлениях, взаимно балансируя отклонение центров своих масс от оси вращения. Линейное (в проекции на плоскость) движение противомасс кривошипов балансирует перемещение затвора с шатунами.
click for enlarge 1920 X 2715 637,3 Kb picture

edit log

TTX
7-4-2012 21:43 TTX
quote:
Originally posted by Alexander Pyndos:
Построил мат. модель для патрона с цил. гильзой и вышеприведенной кривой давления

Отличный результат!
Хотелось бы обсудить с Вами использованные подходы к построению математической модели, но это позже.
Прошу рассчитать итоговые параметры в двух вариантах значения коэффициента трения - 0,01 (пластификация тефлона) и 0,02 (трение тефлона по стали в условиях больших давлений).

edit log

Alexander Pyndos
7-4-2012 22:08 Alexander Pyndos
quote:
Прошу рассчитать итоговые параметры

Я только модуль движения основной массы (3 кг) допишу и сразу выложу .
Предположение о ее неподвижности дает искаженную картину ( в реале - тоже),
в сравнении с реальными условиями стрельбы. Хочу смоделировать "крайний" вариант выстрела - из подвешеного устройства.
TTX
7-4-2012 22:53 TTX
quote:
Хочу смоделировать "крайний" вариант выстрела - из подвешеного устройства

Если возможно, то смоделировать ещё "промежуточный" вариант выстрела - из частично подвешенного состояния, т.е. при упоре в плечо стрелка массой 90 кг (вес тела + снаряжение).
TTX
8-4-2012 02:38 TTX
quote:
Originally posted by Alexander Pyndos:
результирующая сил

Согласен.
Хочу уточнить используемую терминологию - я назвал предлагаемую схему схемой со свободным затвором. По версии Википедии (например, описание винтовки FAMAS) подобная схема определена как полусводобный затвор с замедлением - кинематика кривошипа такова, что в верхней и нижней мертвых точках поступательная скорость затвора равна нуля, несмотря на то, что скорость вращения кривошипа отлична от нуля.
Поэтому в момент производства выстрела затвор фактически заперт. Тогда рывок оружия вперед невозможен, использование гильз с антифрикационным покрытием желательно, но не обязательно (это зависит от того, в какой момент после прохода верхней мертвой точки производится накол капсюля).
К сожалению, при этом не достигается равномерная сила отдачи - её график во времени имеет синусоидальную форму в соответствии с кинематикой кривошипа, что, скорей всего, приемлемо для автоматического оружия.
Возможно два выхода из ситуации:
- добавить в схему свободный ствол и решить вопрос с балансировкой его движения;
- удовлетвориться остальными достигнутыми эффектами и завершить разработку устройства подачи патронов из вертикального положения с поворотом на 90 градусов.

edit log

TTX
8-4-2012 03:12 TTX
quote:
Originally posted by Alexander Pyndos:
ссылка на исследование коефф. трения в паре гильза/патронник

Насколько я понял, в статье описывается исследование зависимости коэффициента трения гильзы от степени полировки патронника и смазки гильзы маслом. Тефлон вроде бы не упомянут.

Коэффициент трения тефлона в паре со сталью в технических справочниках заявлен на уровне 0,04.
В работе http://gms.by/index.php?option...id=29&Itemid=59 сказано, что при больших нагрузках он снижается до 0,02. Давление 3000 бар можно считать большой нагрузкой.
В работе http://www.mash.oglib.ru/bgl/3530/161.html (к сожалению, очень многословной) говориться, что при больших нагрузках и температурах (100-200 градусов Цельсия) тефлон пластифицирует сталь - частицы антифрикционного материала заполняют микронеровности сопряженной поверхности, вызывая эффект скольжения тефлона по тефлону с коэффициентом трения 0,01.
В любом случае значение коэффициента трения тефлона в пределах от 0,01 до 0,04 вполне приемлемо для обеспечения безотказной работы автоматики с полусвободным затвором.

edit log

TTX
8-4-2012 04:27 TTX
quote:
В ближайшее время буду моделировать КШМ

Спасибо, понял.
По Вашему чертежу вопрос - почему ось ствола и ось кривошипа не расположены на одной линии?

edit log

Alexander Pyndos
8-4-2012 05:33 Alexander Pyndos
quote:
почему ось ствола и ось кривошипа не расположены на одной линии?

Шоб понизить линию прицеливания.
El pulpo
8-4-2012 09:07 El pulpo
я назвал схему с использованием кривошипно-шатунного механизма схемой со свободным затвором. По здравому размышлению эта схема с полусводобным затвором

- а зачем вообще тогда весь этот сыр-бор с вводом свободного/полусвободного затвора + легированные/полугильзовые патроны + тефлоновое покрытие, если можно использовать схему (доработанную) борхардта-люгера с коротким ходом ствола и сцепленным в момент выстрела затвором, благо кривошипно-шатунный механизм и так есть?

TTX
8-4-2012 12:37 TTX
quote:
если у вас КШМ будет вращаться в одну сторону

На странице 4 данного топика предложена схема с двумя кривошипами, вращающимися в противоположных направлениях, при этом каждый кривошип непрерывно вращается только в одну сторону, делая полный оборот за один цикл перезаряжания оружия. Пара кривошипов взаимно уравновешивает динамическое отклонение центров своих масс от оси ствола.

Если ограничиться колебательным вращением кривошипов (например, на 350 градусов), то необходимо вводить в схему какие-либо противоударные устройства, изменяющие направления вращения кривошипов на противоположные или останавливать кривошип встречными выстрелами, что усложнит механизм перезаряжания и приведет к ударным нагрузкам (хотя и компенсированным).


По поставленному Вами вопросу - согласен, при вращении произойдет раскрутка, аналогом является поршневой двигатель, например, паровой или внутреннего сгорания. При непрерывной накачке системы энергией (от расширения пара или продуктов сгорания бензина) кривошип (коленвал) будет набирать скорость. В заслугу Уатта (одного из изобретателей парового двигателя) причисляют введение в состав парового двигателя центробежного регулятора скорости вращения коленвала - двух подпружиненных грузиков на рычагах, закрепленных на оси вращения. В случае превышения заданной скорости вращения грузики преодолевают силу упругости пружины, расходятся в стороны и через рычаги и тягу осуществляют выпуск части пара наружу, уменьшая подвод энергии к системе. Тот же принцип реализуется с двигателях внутреннего сгорания (только с уменьшением подачи топлива) с помощью механических, электрических или электронных ограничителей скорости вращения.

Я предлагаю реализовать подобный контроль за скоростью вращения кривошипов в оружии с помощью опережения/запаздывания момента удара курка по бойку относительно прохождения кривошипами верхней мертвой точки. В предельном случае, при производстве выстрела до прохождения указанной точки, вращение кривошипов может быть даже остановлено или реверсировано. В нормальной ситуации, при производстве выстрела после прохождения указанной точки, скорость вращения кривошипов может быть замедлена или ускорена.

Одновременно будет решена и вторая задача - правильная реакция системы на разброс значений энергии метательных зарядов, изменения температуры окружающей среды, степени загрязнения патронника и т.д. Например, если предыдущий патрон с большей, чем стандартная, энергетикой заряда излишне разогнал кривошипы, то накол капсюля следующего по очереди патрона производится ближе к верхней мертвой точке и наоборот. Таким образом происходит саморегулирование системы в зависимости от подвода внешней энергии.

Поправьте меня, если не прав.

edit log

TTX
8-4-2012 13:18 TTX
quote:
Originally posted by map:
Xлопотно все это..

Согласен, потребуется введение в УСМ регулятора момента автоспуска курка, учитывающего скорость вращения кривошипов. Цель прежняя - обеспечение равномерной отдачи оружия, или, по крайней мере, однонаправленной отдачи, величина которой во время выстрела меняется гармонически по синусоидальному закону.

edit log

TTX
8-4-2012 14:24 TTX
quote:
El pulpo:
а зачем вообще тогда весь этот сыр-бор с вводом свободного/полусвободного затвора + легированные/полугильзовые патроны + тефлоновое покрытие, если можно использовать схему (доработанную) борхардта-люгера с коротким ходом ствола и сцепленным в момент выстрела затвором, благо кривошипно-шатунный механизм и так есть?

Я считаю, что предложенная схема с противоположно вращающимися кривошипами и есть доработка механизма Борхардта-Люгера в части упрощения системы (отказ от подвижности ствола), балансировки движения оставшихся подвижных частей (затвора и шатунов) и самонастройки автоматики (при изменении внешних условий производства выстрелов).
Цель проекта - обеспечить как можно более равномерное действие отдачи на стрелка при ведении автоматического огня. В системах с закрытым затвором наибольшее по величине воздействие на стрелка оказывает пиковое значение отдачи в момент максимального давления в стволе, когда затвор продолжает быть сцеплен со стволом. После расцепления сила отдачи скачкаобразно уменьшается до уровня упругости возвратной пружины. В момент соударения затвора с задней крышкой ствольной коробки сила отдача также скачкообразно уменьшается до нуля. То же самое происходит в момент соударения затвора со стволом/передней крышкой ствольной коробки. Таким образом, в цикле выстрела оружие осуществляет неравномерные и разнонаправленные рывки в руках стрелка.
С другой стороны, во всех схемах без сцепления затвора со стволом (например, при торможении роликами) необходимо решать проблему периодического заклинивания гильз, поскольку в этом случае затвор подпирает гильзу только силой своей инерции и упругостью возвратной пружины. Нанесение канавок Ревелли на поверхность патронника не эффективно, поскольку они в процессе стрельбы загрязняются пороховым нагаром, перестают заполняться газами и оружие клинит. В проекте предлагается гарантировано понизить трение между гильзой и патронником с помощью нанесения на внешнюю поверхность гильзы антифрикционного покрытия, которое возобнавляется (вносится в патронник) при каждом новом выстреле.
В процессе экспертного обсуждения проекта определились три варианта исполнения такого патрона:
- с металлической гильзой с внешним тефлоновым покрытием;
- с гильзой из полимерного композита на основе тефлона:
- безгильзового патрона с обтюратором.
Второй и третий варианты предпочтительней, поскольку ведут к снижению себестоимости патрона. Кроме того, использование кривошипного механизма позволяет преодолеть препятствие к применению пластиковых гильз и безгильзовых патронов. Выбранная схема перезаряжания позволяет принудительно извлекать осечный патрон из ствола за счет накопленой энергии вращающихся кривошипов. Время нахождения патрона в стволе будет составлять менее одной сотой секунды.

edit log

El pulpo
8-4-2012 15:13 El pulpo
В системах с закрытым затвором наибольшее по величине воздействие на стрелка оказывает пиковое значение отдачи в момент максимального давления в стволе, когда затвор продолжает быть сцеплен со стволом

- а это откуда взято? я то всегда считал что общее воздействие на стрелка складывается из импульса, полученного оружием ПОСЛЕ вылета пули из ствола (и далее этот импульс как бы растягивается движением затвора назад, ударом его в амортизатор и т.д.), а в пик максимального давления в стволе как раз пуля сдвигается на небольшое расстояние, и импульс, полученный оружием (и воздействие на стрелка) минимальны.

гарантировано понизить трение между гильзой и патронником с помощью нанесения на внешнюю поверхность гильзы (расходного материала) антифрикционного покрытия

- да не получится гарантировано. 150 лет уже изобретатели бьются над этой проблемой, применяли и канавки, и осалку патронов, даже вводили систему подачи смазки в патронник, и все равно схемы без сцепления затвора, использующие мощный патрон, работают ненадежно. тефлон, а что тефлон? его открыли между прочим в 1938, и что никому не приходила мысль использовать его в оружии? не стоит наверно на него молится как на икону у меня дома есть тефлоновая сковородка, про которую написано, что к ней ничего не прилипает, а она таки сцуко пригорает

TTX
8-4-2012 15:36 TTX
quote:
общее воздействие на стрелка складывается из импульса, полученного оружием ПОСЛЕ вылета пули из ствола

Согласен насчет общего воздействия, но при этом Вы же различаете внутри общего воздействия движение затвора назад (растягивание отдачи), удар об амортизатор и т.д. Воздействие отдачи несамозарядной винтовки оценивается хуже, чем воздействие самозарядной, при равенстве общего воздействия.

В ходе обсуждения проекта не было приведено какого-либо исторического примера использования тефлона в качестве антифрикционного покрытия именно гильзы/обтюратора. Это можно считать упущенной возможностью.
Я тоже считал тефлон несерьезным решением, пока не увидел износостойкие покрытия боковых сторон дисковых пил, выдерживающих истирание о распиливаемый материал на больших скоростях вращения. Кроме того, в выборе тефлона я руководствовался материалами исследований коэффициента трения и самовостановления тефлонового покрытия при больших нагрузках и температурах (ссылки указаны выше).

Насчет пригара: в паре "сталь патронника - тефлон гильзы" пригар будет располагаться на стали, а тефлон будет скользить по поверхности пригара (в отличие от описаной ситуации со сковородой).

edit log


Guns.ru Talks
Оружейные идеи
Автоматическое оружие повышенной точности ( 2 )