Лекция № 7 дульные устройства

Вопросы:

1. Специальные дульные газовые устройства;

2. Дульные тормоза и локализаторы;

3. Усилители отдачи;

4. Компенсаторы;

5. Глушители звука;

6. Пламегасители;

7. Эжекторы.

1. Специальные дульные газовые устройства

Практически все современные образцы автоматического оружия имеют дульные газовые устройства, выполняющие те или иные функции по уменьшению влияния на стрелка или на систему - носитель нежелательных эффектов, сопровождающих выстрел.

За счет дульных газовых устройств можно существенно снизить энергию отдачи, уменьшить пламенность выстрела и звуковое воздействие, а также исключить обратное пламя, уменьшить загазованность боевых отделений танков, повысить кучность стрельбы из автоматического оружия. Отсюда понятно стремление конструкторов и исследователей к созданию новых высокоэффективных дульных газовых устройств. При этом часто различные функциональные назначения совмещаются в одном дульном устройстве.

Основные требования, предъявляемые к дульным газовым устройствам (ДГУ), следующие:

1) они должны обеспечивать целевое назначение;

2) звуковое воздействие выстрела на стрелка должно находиться в пределах допустимых норм;

3) видимость пламени, воздействие на грунт (пыль, снежные вихри) при выстреле должны быть минимальными и не демаскировать боевую позицию;

4) воздействие ДГУ на характер движения ствола при выстреле не должно уменьшать кучность стрельбы оружия;

5) конструкция ДГУ должна иметь простую форму, быть технологичной для производства;

6) прочность элементов ДГУ и его живучесть не должны уступать прочности и живучести ствола.

Из приведенных требований следует, что, выполняя заданные функции, ДГУ не должны ухудшать (или, в крайнем случае, доводить до недопустимых пределов) другие эксплуатационные характеристики.

2. Дульные тормоза

Наибольшее распространение среди ДГУ получили дульные тормоза, которые относятся к газовым устройствам реактивного типа и предназначены для уменьшения энергии отдачи ствола или всего оружия за счет симметричного отвода части порохового газа в боковом направлении. Появившиеся сначала в артиллерии, когда вследствие повышения могущества оружия только за счет гидравлических противооткатных устройств снизить энергию отката до допустимых пределов уже было невозможно, дульные тормоза нашли широкое применение и в стрелковом оружии. В этом случае часто удается достичь необходимого снижения энергии отдачи только за счет дульного тормоза. Одна из причин широкого использования дульных тормозов – их простота, сочетающаяся с высокой эффективностью действия. К тому же, дульные тормоза не передают усилие на лафет, а замыкают его на ствол.

В современном автоматическом оружии дульными тормозами оснащаются как малокалиберные пушки, так и крупнокалиберные пулеметы, а также противотанковые ружья, имеющие мощные патроны, а, следовательно, и увеличенные импульсы отдачи. Кроме того, дульные тормоза широко применяются в самозарядных винтовках, пистолетах-пулеметах с целью уменьшения действия отдачи на стрелка. Конструкция дульного тормоза зависит от задаваемой его эффективности.

Повышение эффективности тормоза сопровождается усилением звукового воздействия вследствие направленности, возникающей дульной волны в сторону стрелка, что является сдерживающим фактором для полного использования потенциальных возможностей дульного тормоза как противооткатного устройства.

По принципу действия дульные тормоза делятся на три типа: тормоза активного действия, тормоза реактивного действия и тормоза активно-рективного действия.

Тормоза активного действия используют удар газовой струи, выходящей из дула, по некоторой поверхности, закрепленной на стволе. Этот удар дает импульс силы, направленный против действия отдачи, чем достигается уменьшение энергии отдачи всей системы (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1. Дульный тормоз активного действия:

1 – ствол; 2 – дульный тормоз

Дульные тормоза реактивного действия основаны на использовании реакции истечения пороховых газов (рисунок 7.2). При вылете пули из канала ствола часть пороховых газов по специальным каналам в дульном тормозе отводится назад. При этом под действием реакции истечения газов оружие получает толчок вперед и его энергия отдачи уменьшается.

Рисунок 7.2. Дульный тормоз реактивного действия

Чем больше количество пороховых газов будет отведено назад и чем больше их скорость, тем действие тормоза эффективнее.

В дульных тормозах активно-реактивного действия оба принципа соединяются. В этих тормозах происходит удар газовой струи в направлении вперед (активное действие) и отбрасывание струи назад (реактивное действие). Примером тормоза такого типа может служить тормоз самозарядной винтовки Токарева образца 1940 года (рисунок 7.3). Форма и направление окон в этом тормозе таковы, что происходит удар газов по передним стенкам окон, а затем выбрасывание газов из окон под некоторым углом назад.

Рисунок 7.3. Дульный тормоз самозарядной винтовки Токарева

образца 1940 года

Дульные тормоза классифицируют по конструктивным признакам, главными из которых являются:

1) наличие или отсутствие диафрагмы (передней стенки)

2) число камер;

3) число рядов боковых отверстий;

4) форма боковых отверстий.

Тормоза без диафрагмы иногда называют бескамерными. Дульный тормоз с диафрагмой (рисунок 7.4, а) обеспечивает большую эффективность по сравнению с бескамерным, т.е. не имеющим диафрагмы, так как создает дополнительное тянущее усилие в направлении, противоположном откату, за счет удара истекающего газа о диафрагму. Наибольшее распространение в оружии получили одно- и двухкамерные дульные тормоза, так как при дальнейшем увеличении числа камер эффективность тормоза повышается незначительно, а габариты и вес растут.

Рисунок 7.4. Дульные тормоза:

а – однокамерный с окнами; б – многорядный щелевого типа, ствольный

Форма боковых отверстий может быть различной: квадратные или прямоугольные окна, поперечные или продольные щели, круглые отверстия; в этом случае тормоза называются соответственно оконными, щелевыми или сетчатыми.

В пределах каждой камеры отверстия могут располагаться в один или несколько рядов – тормоза однорядные и многорядные.

В стрелковом оружии применяются камерные оконные тормоза с однорядным расположением окон.

В отдельную группу можно выделить так называемые тормоза ствольного типа (рисунок 7.4, б), которые могут быть выполнены как в виде отдельного насадка, так и заодно со стволом. Если диаметр полости тормоза равен калибру ствола, такой тормоз называется калиберным. По вышеприведенной классификации ствольные тормоза являются бескамерными многорядными. Число рядов боковых каналов (поперечных щелей или круглых отверстий) может достигать 20. Такой тормоз имеет значительную длину (до 10 калибров) и несколько сложнее в изготовлении, чем камерный. Однако в ряде случаев дульный тормоз ствольного типа может быть предпочтительнее камерного, поскольку скорость снаряда, проходящего по такому тормозу, увеличивается (до 2 %). К тому же ствольный тормоз не влияет на начальные условия движения снаряда по траектории и потому не ухудшает кучность стрельбы.

Эффективность дульного тормоза выражается отношением:

(7.1)

где: - эффективность дульного тормоза в процентах, или коэффициент полезного действия;

- энергия отдачи при стрельбе без дульного тормоза;

- энергия отдачи при стрельбе с дульным тормозом.

Недостатки дульных тормозов:

1) действие на стрелка движущихся назад пороховых газов, которое тем сильнее, чем эффективнее тормоз (особенно присущ этот недостаток тормозам реактивного действия);

2) демаскировка оружия и затруднительность прицельной стрельбы вследствие пыли, поднимаемой газами, ударяющимися о поверхность земли.

Меры борьбы с первым недостатком сводятся к созданию щитков, препятствующих движению газов назад; однако всякий щиток понижает эффективность тормоза.

Для борьбы со вторым недостатком делают отверстия для выхода газов только вверх и в стороны. При таком устройстве газы из тормоза выбрасываются преимущественно вверх, и тормоз получает движение вниз. Это движение тормоза уменьшает опрокидывание оружия вследствие действия отдачи. Таким образом, дульный тормоз может служить одновременно компенсатором опрокидывающего момента, возникающего под действием отдачи.

Примером тормоза-компенсатора является компенсатор пистолета-пулемета образца 1941 года (рисунок 7.5).

Рисунок 7.5. Дульный компенсатор пистолета-пулемета

образца 1941 года (ППШ)

Локализаторы (по внешнему виду очень похожи на дульные тормоза) устанавливаются на дульной части стволов авиационных пушек и предназначаются для отвода пороховых газов, вытекающих из канала ствола, в сторону зоны, безопасной для работы двигателя самолета.

Необходимость установки локализаторов вызвана тем, что при стрельбе из авиационных пушек, дульные части которых расположены вблизи воздухозаборников, вследствие попадания в них истекающей пороховой струи возникает опасность ненормальной и нестабильной работы двигателя. Локализаторы авиационных пушек обеспечивают отвод большой части порохового газа в стороны через боковые окна.

При внешнем сходстве главное отличие локализатора от дульного тормоза состоит в его назначении: обеспечение отвода максимального количества порохового газа в стороны при меньшем, чем обычно у тормозов, изменении импульса отдачи. Локализаторы имеют камеру увеличенной длины с многорядным расположением боковых окон.