Газовая перезарядка

Газоотводная система — это система работы, используемая для обеспечения энергии для работы с затвором и самозарядкой огнестрельного оружия . При газовом режиме часть газа высокого давления из стреляемого патрона используется для питания механизма утилизации стреляной гильзы нового патрона и вставки в патронник . Энергия газа используется либо через отверстие в стволе , либо через ловушку на дульном срезе . Этот газ под высоким давлением сталкивается с такой поверхностью, как головка поршня , обеспечивая движение для разблокировки затвора , извлечения стреляной гильзы, выброса, взведения курка или ударника, досылания нового патрона и блокировки затвора.

История

Первое упоминание об использовании газового поршня в однозарядной казнозарядной винтовке относится к 1856 году немцем Эдвардом Линднером, запатентовавшим свое изобретение в США и Великобритании. ^[1] В 1866 году англичанин Уильям Кертис подал первый патент на газовую магазинную винтовку, но впоследствии не смог развить эту идею дальше. ^[2] Между 1883 и 1885 годами Хирам Максим подал несколько патентов на работу со свободным затвором, отдачу и газовый режим. В 1885 году, через год после первого патента Максима со свободным затвором, британский изобретатель по имени Ричард Полсон, который за год до этого запатентовал винтовку и пистолет с прямым затвором, снова, через год после первого патента Максима со свободным затвором, запатентовал газовый поршень. винтовка и пистолет, которые, как он утверждал, можно было использовать со скользящими, вращающимися или падающими затворами. Он также запатентовал газовый револьвер в 1886 году. Полсон действительно сконструировал модели своей винтовки и опробовал их во Франции вскоре после подачи заявки на патент. ^[3] Кроме того, согласноА.В.Ф. Тайлерсону, историку огнестрельного оружия, его запатентованный револьвер, вероятно, был работоспособен. ^[4] В 1887 году американский изобретатель Генри Питчер запатентовал газовую конверсионную систему, которую, как он утверждал, можно было применить к любой магазинной винтовке с ручным управлением. ^[5] В 1890 году он запатентовал и представил на испытания правительству США оригинальную газовую винтовку, но она показала плохие результаты и в конечном итоге так и не была принята на вооружение, несмотря на то, что предлагалась на коммерческой основе для гражданского рынка. ^[6] В 1880-х годах газовая поршневая винтовка и пистолет были разработаны французскими братьями Клер, которые получили французский патент и представили прототипы для испытаний французской армии в 1888 году, хотя истинная дата их изобретения неизвестна. В начале 1890-х годов они также производили полуавтоматическое ружье. ^[7]^[8] В 1889 году австро-венгерец Адольф Одколек фон Уезд подал патент на первый успешный газовый пулемет. ^[9]

Поршневые системы

В большинстве современных газовых систем используются поршни того или иного типа. На поверхность поршня воздействует дымовой газ из отверстия в стволе или ловушки на дульном срезе. Ранние ружья, такие как прототип «захлопки» Браунинга, винтовка Бэнга и винтовка Гаранда , использовали газ относительно низкого давления из дульного среза или рядом с ним . Это, в сочетании с более крупными рабочими частями, снизило нагрузку на механизм. Чтобы упростить и облегчить огнестрельное оружие, газ из ближнего патронника необходимо было использовать . Этот газ под высоким давлением обладает достаточной силой, чтобы уничтожить огнестрельное оружие, если его каким-либо образом не регулировать. Для работы большинства газового огнестрельного оружия требуется настройка размера газового отверстия, массы рабочих частей и давления пружины. Для регулирования энергии используются несколько других методов. Карабин М1 имеет очень короткий поршень или «толкатель». Это движение строго ограничено плечевой выемкой. Этот механизм по своей сути ограничивает количество газа, отбираемого из ствола . В винтовке M14 и M60 GPMG используется система расширения и отсечки White, чтобы остановить (перекрыть) попадание газа в цилиндр после того, как поршень пройдет небольшое расстояние. ^[10] Однако большинство систем выпускают избыток газа в атмосферу через щели, отверстия или порты.

Газовая ловушка

Система газоуловителей предполагает «улавливание» дымовых газов на выходе из дульного среза. Этот газ сталкивается с поверхностью, которая преобразует энергию в движение, которое, в свою очередь, приводит в действие огнестрельное оружие. Поскольку результирующее движение направлено вперед к дульному срезу оружия, необходима какая-то механическая система, чтобы преобразовать это в движение назад, необходимое для срабатывания затвора. Это увеличивает сложность механизма и его вес, а размещение ловушки обычно приводит к увеличению длины оружия и позволяет грязи легко проникать в механизм. Несмотря на эти недостатки, они используют газ относительно низкого давления и не требуют отверстия в стволе, что делало их привлекательными в ранних конструкциях. Система больше не используется в современном оружии.

Хирам Максим в 1884 году запатентовал систему дульно-чашечной формы, описанную в патенте США № 319 596, хотя неизвестно, был ли когда-либо создан прототип этого огнестрельного оружия. Джон Браунинг использовал газ, уловленный в дульном срезе, для управления «заслонкой» в самом раннем прототипе газового огнестрельного оружия, описанном в патенте США № 471,782 , и использовал небольшую вариацию этой конструкции на пулемете Кольта-Браунинга M1895 «картофелекопалка». В датской винтовке Bang использовался дульный колпак, выдуваемый вперед дульным газом, для управления действием посредством передаточных стержней и рычагов. Другими газовыми винтовками были M1 Garands раннего производства и немецкий Gewehr 41 (модели Walther и Mauser).

Правительства США и Германии требовали, чтобы их оружие работало без просверливания отверстия в стволе. Оба правительства сначала примут на вооружение оружие, а затем откажутся от этой концепции. Большинство более ранних американских винтовок M1 Garand были оснащены длинноходными газовыми поршнями, что делало уцелевшие винтовки с газовыми ловушками ценными на коллекционном рынке.

В 1980-х годах советский конструктор Александр Адов из ЦКИБ СОО модифицировал концепцию с трубкой, отводящей газ от дульного среза, на стандартную систему с длинным ходом (см. ниже), чтобы уменьшить влияние газового двигателя на ствол и повысить точность, но его снайперская винтовка не был принят из-за распада Советского Союза . ^[11]

Длинноходный

Газовый поршень с длинным ходом от АК-74.

При длинноходовой системе поршень механически закреплен на затворной группе и перемещается на протяжении всего рабочего цикла. Эта система используется в таком оружии, как ручной пулемет Брен , АК-47 , Тавор , FN Minimi , FN MAG , FN FNC и M1 Garand . Основное преимущество системы с длинным ходом заключается в том, что масса штока поршня увеличивает импульс затворной рамы, обеспечивая более эффективное извлечение, выброс, досылание и запирание. Основным недостатком этой системы является нарушение точки прицеливания из-за ряда факторов, таких как: изменение центра масс во время цикла действия, резкие остановки в начале и конце хода затворной рамы, а также использование ствола в качестве точка опоры для отвода затвора назад. Кроме того, из-за большей массы движущихся частей для работы системы требуется больше газа, что, в свою очередь, требует более крупных рабочих частей.

Короткоходовой

При короткоходной или толкательной системе поршень движется отдельно от затворной группы. Это может напрямую подтолкнуть ^[12] группы части затворной , как в карабине М1 , или действуют посредством шатуна или узла, как в Armalite AR-18 или СКС . В любом случае энергия передается коротким резким толчком, после чего движение газового поршня останавливается, что позволяет затворной раме продолжить рабочий цикл за счет кинетической энергии . Это имеет то преимущество, что снижает общую массу откатных частей по сравнению с длинноходовым поршнем. Это, в свою очередь, обеспечивает лучший контроль над оружием благодаря меньшей массе, которую необходимо останавливать на обоих концах хода затворной рамы, предотвращает попадание горячих продуктов сгорания во внутренние части и удаляет остатки пороха в ствольной коробке, что значительно повышает надежность. увеличение срока службы деталей оружия за счет снижения случаев неисправностей при длительном режиме предельно высокой скорострельности и стрельбы с глушением. Операционная система с коротким ходом доступна как на военных моделях HK416 ) , (LMT MARS так и на гражданских рынках в качестве альтернативы или модернизации Семейство оружия AR-15 для устранения недостатков Stoner внутренней газопоршневой системы .

Короткоход фиксированный

Это нечто среднее между короткоходным газовым поршнем и длинноходовым газовым поршнем типа M1 Garand. В работе он похож на обычный поршень с коротким ходом, поскольку в нем также используется открытый газовый поршень с ударной полостью в головке, который опирается на газовый блок на стволе. Однако, как и в газопоршневой системе с длинным ходом, используемой на M1 Garand, поршневой узел интегрирован с рабочим штоком и перемещается вместе с затворной группой.

Предостережение этой системы заключается в том, что она имеет более тяжелую движущуюся массу, чем современные газопоршневые системы с длинным ходом, используемые в таких винтовках, как AK-47 , Tavor , FN FNC и т. д. Следовательно, огнестрельное оружие, использующее эту систему, действительно имеет более высокую ощущаемую отдачу, чем его эквивалентное современное оружие. длинноходовые газопоршневые аналоги.

Обратный затвор с задержкой по газу

Затвор газами , не запирается, а отталкивается назад расширяющимися пороховыми как и в других конструкциях со свободным затвором. Однако пороховые газы отводятся из ствола в цилиндр с помощью поршня, задерживающего открытие затвора. Используется винтовкой Volkssturmgewehr 1-5 , пистолетами Heckler & Koch P7 , Steyr GB и Walther CCP .

Плавающая камера

Чтобы избежать расхода большого количества относительно дорогих патронов, многие армии, в том числе армия США, обучали пулеметные расчеты менее дорогим подкалиберным боеприпасам в конце 19 века и первой половине 20 века . Для этого им нужен был дешевый патрон .22 LR для работы с огнестрельным оружием, рассчитанным на использование патрона .30-06. Дэвид Маршалл Уильямс изобрел метод, в котором использовалась отдельная плавающая камера , действовавшая как газовый поршень, при этом газы сгорания попадали непосредственно на переднюю часть плавающей камеры. ^[13] .22 калибра В комплекте для переоборудования Colt Service Ace для пистолета M1911 калибра .45 также использовалась система Уильямса, которая обеспечивает гораздо более тяжелый затвор, чем другие модификации, работающие на неувеличенном механизме со свободным затвором , и делает обучение с переделанным пистолетом реалистичным. Плавающая камера обеспечивает дополнительную силу для работы более тяжелого затвора, обеспечивая уровень отдачи , аналогичный уровню полномощного патрона. ^[14]

Прямое столкновение

Метод прямого удара (DI) выводит газ из части ствола через трубку к рабочим частям винтовки, где они непосредственно воздействуют на затворную раму. В результате получается более простой и легкий механизм. К огнестрельному оружию, в котором используется эта система, относятся французское MAS-40 1940 года и шведское Ag m/42 1942 года. В газовой системе Stoner американских винтовок M16 , M4 и AR-15 используется модифицированная версия этой системы, в которой газовая трубка подает газ в затворную раму, воздействуя на затвор, который действует как поршень, приводящий в движение винтовку. Одним из основных преимуществ является то, что движущиеся части расположены на одной линии с осью канала ствола, а это означает, что изображение прицела не сильно нарушается. Это дает особое преимущество полностью автоматическим механизмам. Его недостаток заключается в том, что высокотемпературный пороховой газ (и сопутствующие загрязнения) вдувается непосредственно в боевые части. ^[15] Операция прямого удара увеличивает количество тепла, выделяемого в ствольной коробке во время выстрела, которое может сгореть и покрыть смазочные материалы. Затвор, экстрактор, выбрасыватель, штифты и пружины также нагреваются тем же высокотемпературным газом. Эти совокупные факторы сокращают срок службы этих деталей, надежность и среднее время наработки на отказ . ^[16]

Другие варианты использования газа в огнестрельном оружии

Анимация работы дульного ускорителя «Виккерс», показывающая расширяющиеся газы, толкающие ствол назад относительно рубашки охлаждения.

Было обнаружено несколько других применений выхлопных газов, помимо облегчения езды на велосипеде:

Дульный усилитель: Французские Chauchat , немецкие MG 34 и MG 42 пулеметы , британский пулемет Vickers и некоторые другие виды огнестрельного оружия, управляемого отдачей, используют механизм типа газовой ловушки для обеспечения дополнительной энергии для «повышения» энергии, обеспечиваемой отдачей. Такое «ускорение» обеспечивает более высокую скорострельность и/или более надежную работу. Его еще называют «газовым ассистентом», и его также можно найти в некоторых типах адаптеров для холостой стрельбы .
Выброс газа: Запатентованный Августом Шулером пистолет «Реформ» имел вертикальный ряд стволов, которые при каждом выстреле выдвигались вверх, обнажая патронник. При выстреле из нижнего ствола газовое отверстие между стволами создавало давление в пустом стволе, достаточное для выброса гильзы назад. Удлиненная шпора на курке не позволяла стреляной гильзе попасть стрелку в лицо. Последний случай потребовал ручного извлечения.

См. также

Ссылки

^ Вудкрофт, Беннет (1859). «Сокращенные спецификации, касающиеся огнестрельного и другого оружия, боеприпасов и снаряжения: 1588-1858 гг. н.э.] - Часть II. 1858-1866 гг. н.э.» . Патентное ведомство Великобритании.
^ «Винтовка Кертиса – первый многозарядный буллпап» . 10 августа 2018 г.
^ «Отчет Комитета по наградам Всемирной Колумбийской комиссии: специальные отчеты по особым темам или группам, том 2» . 1901.
^ Тайлерсон, AWF (1971). «Револьвер, 1889-1914» .
^ «Журнал-пистолет» .
^ «Кувшин 1890 Винтовка 30» .
^ «Автоматическое оружие: французские предшественники» . Архивировано из оригинала 14 декабря 2021 года . Проверено 14 декабря 2021 г.
^ Уолтер, Джон (30 июня 2008 г.). История пистолета: полная иллюстрированная история . ISBN 9781783469741 .
^ Уолтер, Джон (28 ноября 2019 г.). Пулеметы Гочкиса: от Вердена до Иводзимы . ISBN 9781472836151 .
^ Патент США 1907163.
^ "Тульский "Карабинер". Винтовка ТКБ-0145С | Оружейный журнал "КАЛАШНИКОВ" " . June 19, 2018.
^ Патент США 2 090 656. Страница 8, столбец 2, строки 67–70, страница 9, столбец 1, строки 22–39.
^ Чарльз Э. Петти, «Восхитительное развлечение: испытание нового кольцевого воспламенения Кимбера было тяжелой работой, но кто-то должен был это сделать», Guns Magazine , март 2004 г. Содержит некоторое обсуждение устройства плавающей камеры.
^ СП Фьестад (1991). Синяя книга ценностей оружия (13-е изд.). п. 291. ИСБН 0-9625943-4-2 .
^ Смит, WHB; Эзелл, EC (1983), Стрелковое оружие мира, 12-е издание, Stackpole Company, Гаррисберг, Пенсильвания
^ Майор Томас П. Эрхарт, увеличивающий смертность от стрелкового оружия в Афганистане: возвращение пехоты на полкилометра. Армия США. 2009 год

[1] Вудкрофт, Беннет (1859). «Сокращенные спецификации, касающиеся огнестрельного и другого оружия, боеприпасов и снаряжения: 1588-1858 гг. н.э.] - Часть II. 1858-1866 гг. н.э.» . Патентное ведомство Великобритании.

[2] «Винтовка Кертиса – первый многозарядный буллпап» . 10 августа 2018 г.

[3] «Отчет Комитета по наградам Всемирной Колумбийской комиссии: специальные отчеты по особым темам или группам, том 2» . 1901.

[4] Тайлерсон, AWF (1971). «Револьвер, 1889-1914» .

[5] «Журнал-пистолет» .

[6] «Кувшин 1890 Винтовка 30» .

[7] «Автоматическое оружие: французские предшественники» . Архивировано из оригинала 14 декабря 2021 года . Проверено 14 декабря 2021 г.

[8] Уолтер, Джон (30 июня 2008 г.). История пистолета: полная иллюстрированная история . ISBN 9781783469741 .

[9] Уолтер, Джон (28 ноября 2019 г.). Пулеметы Гочкиса: от Вердена до Иводзимы . ISBN 9781472836151 .

[10] Патент США 1907163.

[11] "Тульский "Карабинер". Винтовка ТКБ-0145С | Оружейный журнал "КАЛАШНИКОВ" " . June 19, 2018.

[12] Патент США 2 090 656. Страница 8, столбец 2, строки 67–70, страница 9, столбец 1, строки 22–39.

[13] Чарльз Э. Петти, «Восхитительное развлечение: испытание нового кольцевого воспламенения Кимбера было тяжелой работой, но кто-то должен был это сделать», Guns Magazine , март 2004 г. Содержит некоторое обсуждение устройства плавающей камеры.

[14] СП Фьестад (1991). Синяя книга ценностей оружия (13-е изд.). п. 291. ИСБН 0-9625943-4-2 .

[15] Смит, WHB; Эзелл, EC (1983), Стрелковое оружие мира, 12-е издание, Stackpole Company, Гаррисберг, Пенсильвания

[16] Майор Томас П. Эрхарт, увеличивающий смертность от стрелкового оружия в Афганистане: возвращение пехоты на полкилометра. Армия США. 2009 год

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]