Проект автомата с вибрационным поглощением отдачи

Способы повышения кучности при стрельбе очередями известны. Это смещение импульса отдачи во времени, сбалансированность автоматики, размещение газового двигателя на оси канала ствола, стрельба при выкате подвижной системы и понижение темпа стрельбы.
К сожалению, все эти способы имеют недостатки:
— за возможность сместить отдачу двух первых выстрелов пришлось заплатить удвоенным ударом в кожух и сложностью конструкции;
— сбалансированность, распространяется только на удары подвижной системы в крайних положениях;
— вынос газового двигателя в затвор привёл к понижению надёжности;
— выкат применим только на оружии со свободным затвором;
— замедление темпа стрельбы само по себе малоэффективно.

Очевидна необходимость создания автоматического оружия, в котором все эти идеи будут объединены в одном более простом и эффективном механизме. Увлечённый этой идеей, я создал конструкцию такого автомата и выполнил его трёхмерную модель. Устройство и внешний вид автомата с вибрационным поглощением отдачи показаны на рисунках.

Представленное оружие технологично и симметрично, конструктивно и функционально. Большинство его деталей в своей основе имеют форму цилиндра. Другие изготовлены посредством штамповки и сварки.
Автомат отличается от аналогов следующими признаками:
— стреляющий агрегат, в котором функции ствольной коробки выполняют направляющие возвратного механизма, помещён между двумя амортизаторами;
— между затвором и его рамой установлена пружина, выполняющая функцию инерционного двигателя автоматики;
— затворная рама выполнена с тремя фигурными пазами — двумя для затвора и одним для ударника;
— спусковой механизм выполнен в виде одной вращающейся относительно оси детали, снабжённой двумя боевыми и одним предохранительным выступами и находящейся под воздействием предохранителя;
— замедлитель темпа стрельбы помещён в прикладе и содержит зацеп, пружину и инерционную массу.

Автомат состоит из кожуха, стреляющего агрегата с амортизаторами, крышки-приклада, ударно-спускового механизма и замедлителя темпа стрельбы. Принцип его действия основан на применении инерционного двигателя автоматики, в котором часть энергии отдачи стреляющего агрегата накапливается пружиной, помещённой между жёстко запирающим ствол затвором и массивной затворной рамой. Рама может смещаться вперёд относительно агрегата на величину, которая обеспечивает накопление необходимой для перезаряжания энергии. В автомате применён принцип вибрационного дозирования и поглощения большей части энергии отдачи каждого выстрела. Достигается это за счёт смещения стреляющего агрегата внутри кожуха и последующих его колебательных движений между амортизаторами.

При стрельбе в автомате происходят два процесса — перемещение и колебания стреляющего агрегата внутри кожуха и откаты подвижной системы по направляющим агрегата. При этом одна часть энергии отдачи передаётся от откатившегося запертого ствола через направляющие заднему амортизатору, а другая через затвор пружине-аккумулятору. Ствол получает большую часть отданной амортизатору энергии назад и совершает затухающие колебания, перебрасывая её от одного амортизатора другому, которые её поглощают. Откатившаяся подвижная система отдаёт остатки энергии амортизатору, усиливая и продляя колебания. При накате она останавливается, ударившись в аккумулирующую пружину, и отбрасывается назад энергией отдачи очередного выстрела. Происходит это в тот момент, когда агрегат двигается вперёд и находится на выкате. Требуемый темп стрельбы задаётся инерционным замедлителем.

Для стрельбы из представленного автомата следует присоединить снаряженный магазин и нажать на одну из клавиш двухстороннего предохранителя. Поскольку оружие симметрично, то заранее при неполной разборке следует установить затвор в положение, которое обеспечит выброс гильз в нужную сторону. То же нужно сделать и с рукояткой перезаряжания.
Далее следует отвести рукоятку перезаряжания назад и отпустить. При этом затворная рама повернёт затвор влево или вправо в зависимости от того с каким фигурным пазом симметричной рамы взаимодействует выступ симметричного затвора и отомкнёт ствол. Затем подвижная система (рама, затвор, пружина, ударник), сжимая возвратные пружины, отойдёт назад до упора в задний амортизатор. Затвор при этом зайдёт одним своим выступом за вертикальную площадку рамы, а другим за направляющую, исключив тем самым заклинивание и поворот затвора при накате.
Накатываясь, затвор досылает патрон, взаимодействуя со скосом на казённой части ствола, выводит свой выступ из-под вертикальной площадки и поворачивается, запирая ствол. Одновременно с этим ударник, который остановился, встав своим боевым взводом на высокий боевой выступ спускового крючка, поворачивается под действием фигурного паза рамы и встаёт на его низкий выступ. Оружие готово к стрельбе.

При нажатии на спусковой крючок боевой взвод ударника сорвётся с боевого выступа. Выстрел. При этом действие пороховых газов мгновенно отбросит замкнутый затвором и зажатый между амортизаторами ствол, который с направляющими весит 700 г, назад и сообщит ему скорость 3,5–4 м/с. Рама массой 300 г благодаря инерции останется практически на месте, пока не сожмёт аккумулирующую пружину и не упрётся в ствол. Как только это произойдёт, пружина начнёт разжиматься, отдавая свою энергию одним концом стволу, а другим раме. Поскольку рама весит в два с лишним раза меньше ствола, то она получит больше энергии, а её скорость увеличится до 6—7м/с, а ствол начнёт колебаться между двумя амортизаторами. При этом импульс отдачи смещается во времени и дробится, значительная часть энергии расходуется на работу по деформации амортизаторов, а его максимальное значение и воздействие на кожух становится минимальным.
Получив необходимое для совершения цикла перезаряжания количество энергии, подвижная система откатывается, сжимая возвратные пружины, опертые через упор на задний амортизатор, и выбрасывая гильзу в заданную сторону. Затем она ударяется в инерционную массу замедлителя темпа стрельбы и через упор в задний амортизатор. Зацеп замедлителя заходит за выступ рамы и останавливает её, воздействуя на амортизатор сзади. Колебания ствола поглощающего энергию затухают. Наступает пауза, длительность которой зависит от усилия пружины замедлителя.
Тем временем инерционная масса под действием своей пружины возвращается назад, неся с собой 80% полученной энергии, и тратит её на поворот зацепа и удар в амортизатор сзади, усиливая колебания агрегата. Освобождённая подвижная система накатывается под действием возвратных пружин и этих колебаний. Далее досылается патрон и замыкается ствол. Ударник под действием выступа фигурного паза рамы поворачивается и, сорвавшись с боевого взвода, разбивает капсюль.
Выстрел произойдёт в тот момент, когда рама упрётся в аккумулирующую пружину и весь агрегат начнёт смещаться вперед в проектное положение, будучи ещё на выкате. Далее агрегат будет отброшен пороховыми газами назад и цикл повторится. Для прекращения стрельбы следует отпустить спусковой крючок, который повернётся назад и остановит ударник.

Поскольку темп стрельбы автомата невысок, то переводчик вида огня на нём не нужен.
Для включения предохранителя необходимо нажать на выступ спускового крючка. При этом он повернётся на оси назад и заблокирует весь механизм автомата, будучи замкнут сместившимся вперед предохранителем.
Таким образом, в представленном оружии сила отдачи смещается, растягивается и превращается в работу и тепло, а энергия наката тратится на уменьшение энергии следующего выстрела. Инерционный двигатель автоматики соосен стволу, что исключает плечо силы и возмущающие колебания. В процессе стрельбы сила отдачи направлена только назад, а её значение минимально. Всё это, вместе с низким темпом стрельбы, обеспечивает незначительное воздействие на стрелка, позволяя ему не допускать рассеивания пуль в очереди.
Механизм оружия собран из 33 деталей и полностью разбирается без инструментов. В результате неполной разборки получаем 9 деталей.
Здесь мне придётся остановиться, поскольку подробное описание особенностей конструкции займёт много места и утомит читателей.

Комментарий редакции

Журнал «КАЛАШНИКОВ» неоднократно публиковал материалы с предложениями по усовершенствованию стрелкового оружия, разработанными Алексеем Тарасенко. В этот раз мы получили очередную его разработку — эскизный проект автомата с оригинальным устройством механизмов, обеспечивающих повышение кучности стрельбы очередями. Задача, без сомнения, актуальная и не имеющая до сих пор удовлетворительного решения для случаев стрельбы из неустойчивых положений.
Изучив предложение А. Тарасенко, мы пришли к следующим выводам. Автор выполнил проект на достаточно высоком уровне, предложив оригинальную компоновку оружия и детально проработав его конструкцию. В проекте предусмотрена возможность двухстороннего обращения с оружием, в т. ч. переключение направления отражения гильз на любую сторону без перемонтирования деталей затвора и ствольной коробки, двухсторонний предохранитель, разработана простая конструкция спускового механизма. К сожалению, А. Тарасенко не предоставил схемы устройства механизмов автомата или даже его продольного разреза. Из-за этого нам пришлось с помощью неоднократного прочтения текста, описывающего действие оружия, и включив на полную мощность оружейно-техническое воображение, самостоятельно составить принципиальную схему механизмов автоматики и уже по ней строить заключение о её работоспособности. Результат анализа показал, что предлагаемая конструкция автомата работоспособна, серьёзных ошибок связанности действий механизмов, делающих невозможным функционирование оружия, не выявлено. В то же время обнаружено немало проблемных мест, которые, на наш взгляд, снижают качество конструкции и её надёжность.
Выбранная автором схема автоматики инерционного типа, обеспечивающая жёсткое запирание во время выстрела, симметричная относительно продольной оси оружия и не требующая для приведения в действие ведущего звена (затворной рамы) специальных и достаточно массивных газоотводных устройств, подкупает своей простотой и компактностью. В то же время эта схема имеет несколько серьёзных недостатков. Главный из них связан с возможной нестабильностью работы автоматики от сопротивляемости внешней опоры оружия (массы стрелка, способа удержания). Автор предпринял меры для компенсации этого недостатка в виде подпружинивания агрегата ствола внутри ствольной коробки, но остался нерешённым вопрос нестабильности действия инерционной автоматики при стрельбе на больших углах возвышения и склонения оружия, когда подвижные части должны двигаться против (или попутно) по отношению к вектору действия силы тяжести. Другой фактор, снижающий надёжность функционирования автоматики оружия с магазинным питанием (в данном случае — с коробчатым двухрядным магазином классической конструкции вместимостью 30 патронов), это существенное влияние усилия поджатия патронов к затворной раме на скорость отката подвижной системы и изменения этого усилия по мере расхода патронов. Для того чтобы справиться с указанными эффектами, причём с учётом возможного загрязнения оружия, необходимо придавать подвижным частям избыточное количество энергии. Насколько этими свойствами будет обладать автоматика оружия, построенного по схеме А. Тарасенко, можно будет сказать только в процессе экспериментального отстрела в различных условиях.
Следующим замечанием, которое можно высказать автору конструкции, является использование замедлителя темпа стрельбы инерционного типа. Такие устройства с принудительным удержанием подвижной системы на шептале замедлителя до момента, пока отброшенное её ударом инерционное тело совершит цикл движения «откат-накат» и снимет подвижную систему с шептала для её дальнейшего наката, известны достаточно давно. Все они не получили широкого распространения из-за присущего им общего недостатка — зависимости времени цикла работы замедлителя от угла возвышения и склонения оружия. Время цикла в данной конструкции замедлителя будет определять величину темпа стрельбы, и вряд ли удастся добиться его равномерности. Как-либо существенно снизить чувствительность замедлителя данного типа к указанному фактору очень трудно, т. к. в его основе лежат неизменные свойства окружающего мира. В итоге нельзя исключить того, что изменение темпа стрельбы при стрельбе в упомянутых условиях нарушит предполагаемую автором картину взаимодействия механизмов оружия (вплоть до непостановки подвижной системы на шептало замедлителя) или вызовет какие-то резонансные эффекты, которые сведут на нет все преимущества «вибрационной» системы поглощения отдачи.
Из тех вопросов, которые остались невыясненными при анализе описания и изображений автомата. Не видно, как обеспечена остановка агрегата ствола в крайних положениях. Если остановка агрегата производится его ударом о пружины амортизаторов, то это серьёзная ошибка — пружины будут со временем (и достаточно быстро) смяты и оружие выйдет из строя. Есть вопрос и к безопасности оружия: не ясно — предусмотрен ли в ударно-спусковом механизме вывод подпружиненного боевой пружиной бойка ударника за зеркало затвора при отпирании и осуществлено ли предохранение от выхода бойка к капсюлю при преждевременном (несанкционированном) срыве ударника с боевого взвода. Если эти меры не реализованы — оружие не может быть допущено к эксплуатации.
В заключение можно сказать, что, несмотря на указанные недостатки, сама идея поглощения энергии отдачи за счет её рассеивания при многократном взаимодействии вывешенной внутри короба оружия подвижной системы с другими механизмами оружия, также минимально связанными с его оболочкой, представляется интересной. Но ответ на вопрос о том, насколько будет эффективной схема автоматики оружия, предложенная А. Тарасенко, можно получить только при её реализации в действующем образце оружия.

Руслан Чумак