Guns.ru Talks
Оружейные идеи
Автоматическое оружие повышенной точности ( 4 )

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
  всего страниц: 42 :  1  2  3  4  5  6  7 ... 39  40  41  42 
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

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

  всего страниц: 42 :  1  2  3  4  5  6  7 ... 39  40  41  42