Конструкции и компоновочные особенности газовых двигателей автоматического оружия

Московский государственный технический университет
имени  Н.Э. Баумана

А.Н. Лебединец

КОНСТРУКЦИИ И КОМПОНОВОЧНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ ГАЗОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
АВТОМАТИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ

 Рекомендовано редсоветом МГТУ им. Н.Э. Баумана
в качестве учебного пособия по курсу
«Расчет и проектирование автоматических машин»

М о с к в а
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
2 0 0 6

УДК 623.442.4/621.433
ББК  31.365
          Л33

Рецензенты:  А.С. Неугодов, В.Г. Черный

Лебединец А.Н.
Конструкции и компоновочные особенности газовых двигателей автоматического оружия: Учеб. пособие. – М.:  Издво МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. – 40 с.: ил.

ISBN 5-7038-2843-0

Пособие посвящено принципиальным вопросам конструктивного
оформления газодинамических узлов автоматического оружия. Подробно
рассмотрено большое количество конструкций газовых двигателей серийных образцов автоматического оружия. Даны рекомендации по применению тех или иных решений при проектировании.
Для самостоятельного изучения студентами курса «Расчет и проектирование автоматических машин», читаемого на кафедре СМ-6 «Ракетные и
импульсные системы» факультета «Специальное машиностроение».
Ил. 36. Библиогр. 14 назв.

                                                                                                     УДК 623.442.4/621.433
                                                                                          ББК 31.365

ISBN 5-7038-2843-0                                                   © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006

Л33

Введение

Автоматическим оружием принято называть разновидность
ствольного оружия, в котором перезаряжание для производства
каждого последующего выстрела производится за счет энергии
предыдущего выстрела, без участия человека. При этом само оружие может быть как стрелковым, так и артиллерийским.
В системах с более-менее простой автоматикой (пистолет «Парабеллум», пистолет-пулемет ППШ) для перезаряжания оружия
используется энергия отдачи.
В стрелковом оружии такое устройство автоматики находит
применение лишь частично. Причиной этого является, с одной
стороны, громоздкость подвижного ствола с направляющими (пулеметы «Максим», МГ-34, автомат Федорова), с другой – низкая
надежность стрелкового оружия в условиях запыления и отсутствия смазки (ППШ).
У артиллерийских автоматов энергоемкость механизма автоматики гораздо выше, чем у стрелкового оружия, операции цикла
перезаряжания разделены функционально и компоновочно (пушки
НР-23, НР-30 МK-103, М-110, АМ-23). Разные этапы цикла автоматики обеспечиваются энергией от разных источников: ствола,
затвора, газового буфера (АМ-23), газового усилителя отдачи
(М-110), газового накатника (НР-30). Поэтому в автоматическом
оружии широко используется энергия пороховых газов, отводимых в различные газодинамические устройства. Например, в автоматической пушке АМ-23 таких устройств два: газовый двигатель
автоматики и газовый буфер. В револьверной пушке Р-23 есть три
газовых двигателя (двухтактный двигатель для привода барабана и
однотактные двигатели  для досылания патрона и извлечения
гильзы). На примере пушки Р-23 видна также компоновочная гибкость и энергоемкость газовых двигателей автоматики.
Устройство и особенности компоновки газовых двигателей и
обсуждаются в данной работе. Приведенные в ней рисунки выполнены в пропорции и могут быть использованы при проектировании.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ
СИСТЕМ С ОТВОДОМ ГАЗОВ

Системы с отводом пороховых газов образуют наиболее
обширную группу автоматического оружия (калибров от 5,45 до
30 мм). Газовый привод используется во всех видах автоматического оружия: от пистолетов (например, в израильском Desert Eagle фирмы IMI) до многоствольных высокотемповых автоматов (в
американской пушке GAU-4 калибра 20 мм, отечественных изделиях 9-А-621, 9-А-623 калибра 30 мм).
Столь широкое распространение газовые двигатели получили
вследствие, прежде всего, их высокого конструктивного совершенства: малой массы, низкой трудоемкости изготовления узла
двигателя, простоты конструкции собственно двигателя и элементов передачи мощности. Стабильно работают газовые двигатели и
при перегреве узла газоотвода.
Газовые двигатели автоматического оружия обладают еще и
важным свойством саморегуляции. Например, в условиях работы
при запылении подвижных частей или образовании нагара в направляющих поршня, при оржавлении становится затрудненным
движение подвижных частей. С точки зрения газодинамических
процессов цилиндра двигателя это означает замедленный (на несколько десятитысячных долей секунды) отход поршня и замедленное приращение объема цилиндра. В этих условиях повышаются максимальное давление на поршень и импульс, передаваемый
подвижным частям. Расчеты показывают, что в затрудненных условиях или в случае наличия массивных подвижных частей увеличивается термодинамический КПД двигателя. Подобное явление
имеет место и при выстреле из ствольного оружия. Стоит сравнить
термические КПД миномета с относительно тяжелым поршнем (с
малой относительной массой заряда) и пушки высокой баллистики
с относительно легким поршнем (с большой относительной массой
заряда).
В легких условиях работы (чистые смазанные детали), наоборот, объем цилиндра увеличивается быстрее, а максимальное давление, КПД и импульс двигателя оказываются ниже. В совокупно