Безгильзовое оружие
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к индивидуальному стрелковому оружию и может быть использовано в военных, спортивных целях, а также для оборудования роботизированных платформ. Оружие содержит корпус, ствол, патронник затвор, привод систем и механизмов, боевую пружину, магазин с безгильзовыми боеприпасами и газовый двигатель. В качестве привода систем и механизмов использован электропривод, либо привод может быть осуществлён в комбинации с пневмоприводом, использующим давление пороховых газов. Ствол может быть выполнен заодно с патронником, либо установлен в патронник телескопически с возможностью продольного перемещения. Затвор патронника выполнен в виде, по крайней мере, одного клина. В казённом входе канала ствола установлен магнит, фиксирующий пулю в канале ствола. Воспламенение патрона осуществляется электрическим или ударным способом. Достигается создание автоматического безгильзового оружия с электромеханической автоматикой процесса стрельбы. 24 з.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
Предлагаемое оружие относится к индивидуальному стрелковому оружию и может быть использовано в военных, спортивных целях, а также для оборудования роботизированных платформ.
В настоящее время подразделения специального назначения вынуждены использовать, в большинстве своем, образцы оружия, разработанные для подразделений Министерства обороны, которые часто не соответствуют требованиям и специфике задач, выполняемыми подразделениями специального назначения. Поэтому группы спецназа, из-за малочисленности личного состава, обладают небольшой огневой мощью оружия и не могут вести продолжительный огневой контакт с превосходящим по численности противником. Нередки ситуации, когда непредвиденное изменение тактической обстановки требует изменения состава вооружения в ходе операции, что может заставить либо отказаться от операции, либо рисковать жизнями личного состава.
При проведении специальных операций огневой контакт разной интенсивности может вестись на любом расстоянии - от 10 до 600 м и более. Иногда требуется вести точный снайперский огонь, а иногда оружие должно быть способно вести огонь как легкий пулемет.
В то же время развитие средств индивидуальной защиты заставляет постоянно искать компромисс между бронебойными свойствами пули, останавливающим действием и отдачей оружия.
Увеличение калибра и массы пули для стрельбы одиночными выстрелами на дальность 600-800 м делает невозможной стрельбу очередями с высокой скорострельностью на малой дальности вследствие большого разброса пуль из-за сильной отдачи. Кроме того, при увеличении калибра снижается носимый боекомплект.
Для специальных операций необходимо универсальное оружие, в максимальной степени сочетающее возможности стрелкового вооружения взвода, которое могло бы быстро трансформироваться в любое оружие с возможностью использования в нем боеприпасов разного типа, что позволило бы расширить круг решаемых тактических задач и уменьшило бы вес носимого боекомплекта. Но относительно универсальные индивидуальные комплексы стрелкового оружия имеют избыточную тяжесть. Вес прицелов ночного и тепловизионного видения в совокупности с мини-компьютером и батареями питания достигает 2-3 кг. В результате вес комплекса может превышать 6-8 кг, что неприемлемо для ручного огнестрельного оружия спецназа.
Формирование индивидуального стрелкового оружия до недавнего времени шло по своему, отдельному от новейших технологий пути. Электроника в компоновке автоматов и штурмовых винтовок либо не применялась вообще, либо использовалась очень ограничено, в основном в конструкции оптических и ночных прицелов. При этом усовершенствовался прицел, а само оружие, практически, не менялось. Но в современных условиях, когда уменьшение размеров электронных компонентов полноценных вычислительных систем, их стоимости и ресурсоемкости при производстве, уже настоятельно требует использовать их для модернизации и создания новейших электронных образцов стрелкового вооружения современного солдата.
В современном скоротечном и высокоманевренном бою стрелку необходимо постоянно прогнозировать действия противника и упреждать его. Побеждает тот, кто быстрее принимает продуманные и обоснованные решения на основе лучшего знания обстановки, и поражает цель с первого выстрела. Для этого нужно соответствующее «умное» оружие, позволяющее взять на себя решение типовых огневых задач, вплоть до возможности автономной работы при установке на легкую переносную платформу на потенциально опасных направлениях, предоставить солдату все виды информационного обеспечения в ходе боя с отражением тактической информации на дисплее прицела. Наличие средств отображения боевой ситуации в оружии позволит солдату, не выпуская из рук оружия, вести огонь и одновременно анализ обстановки и контроль за полем боя, используя информацию, получаемую от многих средств боевого информирования, давать целеуказание на оперативное подавление приданными огневыми средствами большой разрушительной силы защищенных целей противника, что дает ему неоспоримые преимущества. При высокой скорострельности и применения в одной очереди разнотипных боеприпасов с различной настильностью траектории, солдат не успеет подкорректировать оружие под разнотипные боеприпасы, поэтому коррекцией наведения стреляющего устройства на цель должен управлять компьютер, т.е. оружие должно быть оборудовано автоматической системой управления огнем, которая будет управлять наведением стреляющего агрегата оружия на цель (без участия человека), учитывая тип цели, дальность до нее, типы боеприпасов в одной очереди, боковой ветер, плотность атмосферы, и выбирать скорострельность и количество выстрелов в очереди, и т.д. Оружие должно помогать солдату принимать быстрые решения в сложной обстановке для поражения цели, а от солдата потребуется только удерживать марку прицела на цели. И т.к. в данном оружии уже предустановлены механизмы управления стреляющим агрегатом, то при установке на подвижную платформу, это снизит вес оборудования позиционирования стреляющего устройства и, следовательно, самой платформы, сделав ее переносной, позволит оружию работать в автономном режиме, заменит солдата на опасном направлении, уменьшив количество личного состава для решения боевой задачи.
Решением проблемы универсализации оружия может стать безгильзовый боеприпас с электровоспламенением метательного заряда. Но при использовании безгильзовых боеприпасов возможно накопление в патроннике нагара от сгорания метательного заряда, что приводит к отказам при досылании боеприпаса в патронник, а интенсивная стрельба безгильзовыми боеприпасами вызывает сильный разогрев патронника, что ведет к опасности самовоспламенения метательного заряда боеприпаса при досылании в патронник от касания им разогретых стенок патронника и контактов для подачи электрического импульса на электровоспламенитель патрона, которые, находясь в патроннике, также разогреваются от интенсивной стрельбы.
Основные сценарии тактического применения оружия под безгильзовый патрон предполагаются для штурмовых операций, где требуется относительно компактное универсальное оружие с высокой огневой мощью и дифференцированными возможностями по скорострельности, типу боеприпаса и дальности поражения.
Для уменьшения отдачи и улучшения стабилизации оружия применяют различные технические решения.
Известна «Система автоматического безгильзового оружия» (RU 2122170, МПК 6 F41A 9/28, F41A 5/00, F41C 3/14, Опубликовано: 20.11.1998, Автор - Цветков С.А.), которая включает ствол, затвор, затворную раму с газовым поршнем, возвратный механизм и ствольную коробку. Отличительной особенностью системы является наличие в ней револьверного барабана с несколькими каморами и лопастями на его поверхности и трубки вывода несгоревших частиц метательного заряда боеприпасов. Камора, находящаяся в верхнем положении, имеет возможность выполнять функцию патронника. Трубка вывода несгоревших частиц метательного заряда расположена в передней части ствольной коробки с возможностью совмещения с передней частью каморы револьверного барабана при досылании боеприпаса в эту камору. Осью барабана служит шток газового поршня. Благодаря наличию нескольких камор револьверного барабана, одна из которых участвует в выстреле, а другие охлаждаются, и усиленной вентиляции, осуществляемой лопастями револьверного барабана, как считает автор, таким образом устраняется опасность самовоспламенения безгильзовых боеприпасов.
Недостатком этого оружия является то, что это оружие решает проблему только замены гильзового боеприпаса на безгильзовый, а все остальные проблемы автоматического оружия не решает, только усложняет конструкцию.
Известна винтовка под безгильзовый патрон фирмы Heckler & Koch G11, производства ФРГ, принятая за прототип, но она, как и вышеописанный образец, решает проблему только замены боеприпаса, причем, она имеет довольно сложную и тяжелую механическую автоматику, основанную на отборе части энергии пороховых газов посредством газоотводного поршневого двигателя, воспламенение патрона капсюльное, расположение магазинов линейное, что с расходом боеприпасов изменяет балансировку оружия.
Целью изобретения является создание автоматического безгильзового оружия с электромеханической автоматикой процесса стрельбы.
Указанная цель достигается тем, что автоматическое огнестрельное стрелковое безгильзовое оружие содержит корпус, ствол, патронник, затвор, привод систем и механизмов, боевую пружину, магазин с безгильзовыми боеприпасами, газовый двигатель, в качестве привода систем и механизмов оружия использован электропривод, работающий от, по крайней мере, одного источника питания, либо привод осуществлен в комбинации с пневмоприводом, использующим давление пороховых газов; ствол выполнен либо заодно с патронником, либо установлен в патронник телескопически с возможностью продольного перемещения; затвор патронника выполнен в виде, по крайней мере, оного клина; безгильзовый патрон устанавливается в патроннике с воздушным зазором между внутренней поверхностью патронника и наружной поверхностью контейнера патрона; пуля фиксируется в канале ствола притягиванием посредством, по крайней мере, одного магнита, установленного в казенном входе канала ствола; воспламенение патрона осуществляется электрическим и/или ударным способом; источник питания выполнен в виде аккумуляторной батареи и/или газового двигателя, выполненного в виде роторного лопастного пневмодвигателя, который приводится в действие от пороховых газов при выстреле, и соединен с электрогенератором напрямую, либо посредством муфты свободного хода, либо выполнен в виде съемного или стационарного пневмоаккумулятора, выполненного, преимущественно, в виде баллончика со сжатым газом, используемого в пневматическом оружии; содержит оружейные системы и механизмы: коррекции горизонтальной и вертикальной наводки стреляющего агрегата на цель, подачи боеприпасов в патронник, перемещения ствола, подачи патронов из магазинов на линию заряжания, передвижку пакета магазинов, отстрел пустых магазинов, экстракции патронов, закрывания и открывания затвора, отключение двигателя электростанции, электронные системы и блоки управления стрельбой и механизмами оружия, программное обеспечение для их работы; привод для обеспечения работы систем и механизмов оружия в режиме автоматической или одиночной стрельбы, выполнен в каком-либо виде: электроцилидров, электромагнитов, шаговых электродвигателей двигателей роторного или линейного типа, или устроенных для работы с газами высокого давления, или в комбинации видов, при этом количество приводов, применяемых для любой операции, может быть, по крайней мере, один; передвижение ствола в патроннике осуществляется электро-, пневмо- или комбинированным приводом и/или свободно от отдачи при выстреле, при этом ствол снабжен боевой пружиной, а его ход ограничен упором привода перемещения ствола; в приводе автоматики используется энергия давления пороховых газов, накапливающаяся в пневмоаккумуляторе; поверхность безгильзовых боеприпасов покрыта теплоотражающими пленкой и/или напылением; форма патронника выполнена под гильзовый патрон; подвод электрического импульса для воспламенение заряда патрона осуществляется через пулю; воспламенение метательного заряда патрона осуществлено бесконтактным способом, например, посредством либо лазера, либо высоким напряжением, либо токами высокой частоты, либо по радио, либо в комбинации видов; патрон содержит элемент электропитания, который выполнен электрически заряженным или подзаряжаемым; воспламенение заряда патрона осуществляется ударным способом посредством удара штока электромагнита, оборудованного ударником, по сгораемому капсюлю патрона; роль экстрактора выполняет, по крайней мере, один линейный электро- и/или пневмопривод-подаватель; ротор газового двигателя и/или якорь генератора бортовой электростанции оборудованы отверстием для установки устройства ручного привода; бортовая электростанция выполнена в виде пьезоэлектрического электрогенератора; пьезоэлектрический электрогенератор установлен между лейнером и наружной трубой ствола и приводится в действие деформацией стенок лейнера от волны проходящей пули; пьезоэлектрический электрогенератор установлен параллельно стволу и приводится в действие от штока подвижной ствольной насадки; ствол выполнен ортогональным, с поперечным сечением в виде квадрата, прямым или с закруткой винтом по длине; автоматическое наведение ствола стреляющего агрегата на цель осуществляется системой коррекции посредством отслеживания полета пули, например, по ее следу, оставляемому горящей шашкой на донце пули, и/или контрастности; магазины собраны в пакет магазинов и установлены один за другим и/или в ряд; магазины снаряжены разнотипными патронами; магазины оборудованы, по крайней мере, с одной стороны, осколочной рубашкой; стреляющий агрегат оборудован амортизаторами сил отдачи в виде пружины и/или торсиона; отключение двигателя электростанции осуществляется электроклапаном, перекрывающим канал подачи пороховых газов к газовому двигателю.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг.1 - общий вид;
Фиг.2 - стреляющий агрегат;
Фиг.3 - работа система коррекции в вертикальной плоскости;
Фиг.4 - поперечный разрез патронника и двигателя;
Фиг.5 - схема работы автоматики;
Фиг.6 - поперечный разрез по оси в-в;
Фиг.7 - работа система коррекции в горизонтальной плоскости;
Фиг.8 - схема безгильзового патрона с бесконтактной системой воспламенения;
Фиг.9 - схема безгильзового патрона с контактной системой воспламенения;
Фиг.10 - схема работы патронника;
Фиг.11 - виды патронников (поперечный разрез);
Фиг.12 - схема пакета магазинов;
Фиг.13 - схема фиксирующего устройства магазина;
Фиг.14 - схема устройства перемещения пакета магазинов.
Технический результат от реализации изобретения определяет:
- общее повышение эксплуатационных качеств и боевых характеристик;
- уменьшение весогабаритных значений;
- увеличение сфер применения;
- увеличение скорострельности;
- увеличение точности стрельбы;
- обеспечение стабильности баллистических характеристик от выстрела к выстрелу;
- увеличение носимого боекомплекта;
- отсутствие задержек в стрельбе;
- повышение надежности оружия;
- надежность воспламенения метательного ВВ;
- обеспечение любой скорострельности и длины очереди;
- установку нескольких однорядных магазинов с патронами, снаряженными различными боеприпасами, и оперативность перехода на любой другой боеприпас;
- исключение возможности воспламенения патрона от раскаленных стенок патронника;
- предотвращение возможных задержек заряжания от нагара на стенках патронника;
- удобство стрельбы с любого плеча;
- повышение пылевлагозащищенности внутреннего пространства;
- автоматическое обнаружение и удаление неисправного патрона;
- автоматическая экстракция патрона после осечки;
- экономичность производства оружия.
а). Применение линейных шаговых двигателей:
По сравнению с другими приборами, которые могут выполнять эти же или подобные функции, система управления, используемая в шаговом двигателе, позволяет достичь следующих результатов:
1. упрощение системы управления по причине отсутствия обратной связи, обычно необходимой для управления положением или частотой вращения;
2. не накапливается ошибка положения;
3. шаговый двигатель совместим с современными цифровыми устройствами.
б). Наличие воздушного зазора вокруг патрона в патроннике:
1. не позволяет патрону воспламениться от нагретых стенок патронника;
2. не позволяет нагару влиять на досылание патрона в патронник;
3. позволяет осуществить очень низкую скорострельность.
в). Применение компьютера в автомате:
1. полная компьютеризация всех процессов управления стрельбой из оружия и возможность боевого информирования.
г). Использование безгильзового патрона с воспламенением от тока высокого напряжения:
1. увеличение скорострельности за счет отсутствия экстракции стреляной гильзы и облегчения механизмов автоматики;
2. обеспечение стабильности баллистических характеристик от выстрела к выстрелу из-за отсутствия механизма газоотведения и уменьшения отдачи;
3. обеспечение высокой тактической гибкости оружия в различных условиях;
4. позволяет облегчить и увеличить носимый боекомплект (либо, при сохранении прежнего веса, значительно увеличить его объем, а при патроне квадратного сечения увеличить коэффициент использования внутреннего пространства магазина);
5. гарантированно избежать задержек в стрельбе, связанных с деформацией гильзы при заряжании;
6. упрощается конструкция и, как следствие, повышается надежность оружия, поскольку исчезает необходимость в экстрагировании стреляной гильзы;
7. отсутствие затрат времени на экстрагирование стреляной гильзы позволяет упростить механизм заряжания;
8. полностью исключается возможность разрывов или заеданий гильзы при экстрагировании;
9. более компактная укладка боеприпасов в магазине, вследствие чего увеличивается боекомплект;
10. более надежное воспламенение метательного ВВ посредством токов высокого напряжения;
11. позволяет компьютеру воспламенять заряд ВВ в патроне с любой частотой, что обеспечивает любую скорострельность и длину очереди;
12. позволяет устанавливать несколько однорядных магазинов с патронами, снаряженными различными боеприпасами, и оперативно переходить на любой другой боеприпас;
13. позволяет устанавливать патрон в патроннике с воздушным зазором между стенками патронника и поверхностью патрона, что исключает возможность воспламенения патрона от раскаленных стенок патронника;
14. воздушный зазор предотвращает возможную задержку заряжания от нагара на стенках патронника;
15. удобство стрельбы с любого плеча, т.к. отсутствует вылет стреляной гильзы;
16. повышенная защита от попадания внутрь оружия пыли, песка и прочего мусора;
17. быстрая автоматическая экстракция после осечки.
д). Использование электропривода:
1. наличие избытка электричества после первого выстрела;
2. возможность регулирования процессов стрельбы и управления в широких пределах;
3. возможность обвеса электронными приборами;
4. возможность выбора типа боеприпаса;
5. высокие скорости движения механизма автоматики;
6. компактность и легкость механизма;
7. регулирование темпа стрельбы;
8. регулирование количества выстрелов очереди;
9. большие возможности по совершенствованию оружия.
е). Наличие воздушного зазора вокруг патрона в патроннике:
1. не позволит патрону воспламениться от нагретых стенок патронника;
2. позволит осуществить очень низкую скорострельность;
3. не позволит нагару влиять на досылание патрона в патронник;
4. позволит увеличить поперечное сечение патрона;
ж). Составной с патронником ствол и регулируемый по длине патронник:
1. позволят производить экстракцию осечного боеприпаса выталкиванием патрона из патронника стволом;
2. изменять длину патронника для разных типов боеприпасов;
3. при необходимости - быстро менять ствол.
з). Подвижный дульный тормоз:
1. позволит осуществить перемещение якоря генератора без газоотводного механизма;
2. избавит от вибраций во время движения пули в канале ствола;
3. использует для привода якоря генератора отработанные газы;
4. позволит провести подзарядку источников питания вращением ручки индуктора или интенсивным возвратно-поступательным ручным перемещением дульного тормоза.
и). Применение бортовых генераторов электроэнергии:
1. позволит получить достаточное количество электроэнергии для питания навесного и встроенного электронного оборудования;
2. позволит использовать генератор в качестве подрывной машинки при электрическом способе взрывания или дистанционного подрыва инженерных боеприпасов.
к). Применение компьютера в автомате:
1. повысит точности стрельбы;
2. позволит экономить боеприпасы.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом оружии применены следующие нововведения:
1. Применен безгильзовый патрон со сгораемой оболочкой.
2. Установка патрона в патроннике производится с воздушным зазором между стенками патронника и оболочкой патрона. Это позволяет:
а) избежать воспламенения оболочки от разогретых стенок патронника при интенсивной стрельбе;
б) вводить в просвет между патроном и патронником цанги или цапфы экстрактора и экстрадировать патрон;
в) легко вводить патрон в патронник даже при большом слое нагара на стенках патронника.
3. Осуществлена магнитная фиксация патрона в канале ствола.
4. Воспламенение метательного заряда патрона осуществлено электрическим способом.
5. Воспламенение заряда патрона осуществляется как контактным (через пулю), так и бесконтактным способом (радио, СВЧ, ТВЧ и др.).
6. Воспламенение заряда патрона может осуществляться ударным способом посредством удара штока электромагнита, оборудованного жалом (ударником), по сгораемому капсюлю.
7. Закрытие канала патронника осуществлено клиновым затвором, соединенным с электромагнитом.
8. Подача патрона производится одним или двумя линейными шаговыми электродвигателями, которые могут выполнять роль экстракторов.
9. Патронник соединен со стволом телескопически - с изменяемой длиной под патроны разных типов.
10. Передвижение ствола в патроннике осуществляется электроцилиндром или свободно от отдачи при выстреле при ограничении длины электроцилиндром.
11. Передвижение ствола в патроннике назад после выстрела, и сразу вперед, позволяет:
- снизить скорости вхождения патрона в ствол при заряжании во избежание удара ввиду недостаточной прочности контейнера безгильзового патрона по сравнению с гильзой;
- отскрести краями ствола со стенок патронника нагар, осевший от предыдущего выстрела.
12. Электропитание осуществляется от бортовой электростанции, приводящейся от пороховых газов.
13. Применение нескольких типов боеприпасов.
14. Угол возвышения ствола при стрельбе разными типами боеприпасов регулируется шаговым электродвигателем.
15. Угол боковой поправки регулируется шаговым электродвигателем.
16. Патрон выполнен электрически заряженным или подзаряжаемым.
17. Применение алюминиевых пуль для боя на коротких дистанциях.
18. Отслеживание компьютером полета пули по ее следу (например, по трассеру) и коррекция стреляющего устройства на цель.
19. Магазины в оружии установлены один за другим.
20. Магазины снаряжены разнотипными патронами.
21. Магазины собраны в пакет магазинов как по ширине, так и по длине.
22. Применен амортизатор стреляющего агрегата.
23. Ствол выполнен прямым или винтовым ортогональным с поперечным сечением в виде квадрата.
24. Бортовая электростанция выполнена в виде пьезоэлектрического или роторного электрогенератора.
25. Пьезоэлектрический электрогенератор установлен между лейнером и наружной трубой ствола и приводится в действие деформацией стенок лейнера от волны проходящей пули.
Оружие содержит: стреляющий агрегат (фиг.2), установленный в корпус 2 (фиг.1).
Корпус выполнен из легких и прочных материалов, оборудован системой прицеливания, органами управления (в т.ч. и ручными) и удержания, устройствами для прикрепления тактических аксессуаров и навесного оборудования, шаговыми электродвигателями коррекции наведения на цель: в горизонтальной плоскости - двигатель 14, в вертикальной плоскости - двигатель 15 (фиг.1).
Стреляющий агрегат - это собранный на станине комплекс механизмов, узлов, деталей, обеспечивающих ведение стрельбы. Стреляющий агрегат соединен с корпусом 2 посредством гибких элементов - торсиона 11, установленного в районе центра масс 64 агрегата, и пружины 85.
Принципиально, стреляющий агрегат состоит из станины 60, ствола 23, оборудованного с дульным тормозом-компенсатором 21 или прибором бесшумной стрельбы. С казенного конца ствол 23 телескопически через электроизолирующую (например, керамическую) втулку 26 входит в патронник 32, закрываемый клином затвора 66. Патронник 32 неподвижно соединен со станиной 60, в которой установлены генератор 77, электромагнит 65 привода клина затвора 66, шаговый электродвигатель 46 перемещения магазинов, газовая пружина отстрела магазина 16, электромагнит 47 фиксатора магазинов, пакета магазинов 16, направляющего желоба 67, электроцилиндров 31, 74 подачи боеприпасов, магазина 16, контактных пластин 68, газопроводов 54, 55, с телескопическими соединениями 59, и др.
Ствол 23 уставлен в патронник 32 с возможностью продольного перемещения в нем посредством электроцилиндра(ов) 28, 58, соединенных штоками 27, с консолью 25 ствола 23 и штоком 28 с ограничителем 56. Дульный конец ствола оборудован дульным тормозом-компенсатором 21. Ствол может быть выполнен в поперечном сечении в виде круга либо быть ортогональным - в виде квадрата или прямоугольника с острыми или закругленным углами.
В оружии возможно применение боеприпасов нескольких типов (фиг.8, 9), для этого предлагается ряд патронов с разными типами пуль и разным количеством метательного вещества в патроне, что в боевых условиях обеспечивает высокую тактическую гибкость при применении оружия в различных условиях и позволяет расширить круг решаемых задач. Для этого все типы боеприпасов выполнены одинакового калибра, но с разной массой пули и длины контейнера с метательным взрывчатым веществом патрона, а патронник 32 выполнен с возможностью изменения его глубины посредством перемещения ствола 23 (фиг.10) и фиксации его на различных удалениях от казенного входа, что изменит объем патронника и позволит использовать стрелковые боеприпасы разной длины, что подразумевает разное количество метательного взрывчатого вещества в контейнере патрона и, следовательно, возможного изменения массы и назначения пули. Предлагаемое оружие может использоваться в бою как пистолет-пулемет, штурмовая или снайперская винтовка и позволяет осуществить концепцию - «выбор боеприпаса по задаче». Согласно данной концепции, для проведения боевой операции, отдельному бойцу достаточно иметь один образец оружия, но с боекомплектом, состоящим из боеприпасов различного типа и назначения, например (фиг.8, 9):
1. Боеприпас с уменьшенным количеством метательного заряда (фиг.8а, 9а) и легкой (например, алюминиевой тупой пулей 115 фиг.9) - для стрельбы очередями с высокой скорострельностью и высокой начальной скоростью пули - для поражения на ближней дистанции. Одновременное попадание нескольких легких пуль более эффективно при стрельбе по движущимся целям из-за повышенной вероятности поражения.
2. Патрон для средней дальности со средней пулей (фиг.8б, 9б) разного назначения - бронебойной, зажигательной, трассирующей и др., в т.ч. дозвуковой патрон с тяжелой пулей - дает возможность выполнения специальных задач, в этом случае штатный дульный тормоз-компенсатор 21 заменяется на прибор бесшумной и беспламенной стрельбы.
3. Снайперский патрон для большой дальности (фиг.8в, 9в) - с увеличенным количеством метательного заряда и с тяжелой (в т.ч. подкалиберной стреловидной) пулей, который предназначен для стрельбы одиночными выстрелами на большую дальность.
4. Боеприпасы промежуточными навесками метательного заряда и пули - для стрельбы со средней скорострельностью для поражения на средней дистанции (не показаны).
Представленная линейка типов безгильзовых патронов может быть расширена, что позволит выполнять весь спектр задач во всем диапазоне дальностей применения только одним оружием.
Электрическое воспламенение патрона с электронным управлением позволит повысить надежность поражения и управляемость стрельбы из оружия. Система воспламенения патрона может быть выполнена несколькими способами.
1. Контактным способом (фиг.9):
- Посредством электрического импульса, который можно подать внутрь патрона к запальной спирали патрона или контактам через пулю.
2. Бесконтактным способом (фиг.8):
- Посредством токов высокой частоты, которые разогреют металлические включения в пороховом заряде и воспламенят его.
- Посредством высокого напряжения, которое произведет пробой искрой воздушного промежутка между контейнером патрона и патронником.
- Посредством радиосигнала, который даст команду на замыкание огневой сети воспламенителя с питанием от микробатареи или микроконденсатора.
Безгильзовый патрон с бесконтактной системой воспламенения (фиг.8), которая позволяет придать патрону возможности воспламенения по паролю, более надежного реагирования на сигнал (т.к. контакты могут быть покрыты нагаром, увеличивающим электросопротивление), но при этом эта система более сложная.
Воспламенение заряда патрона может быть осуществлено посредством либо лазера, либо СВЧ, либо ТВЧ, либо по радио. Лазерное воспламенение патрона осуществляется посредством подвода лазерного луча по крайней мере одному световоду 35, а на поверхности патрона, которая находится напротив световодов 35, например, в экстракционной канавке патрона, находится вещество, реагирующее на воздействие лазера. При этом возвратно-поступающие движения ствола во время выстрелов будут счищать нагар со стенок патронника, в т.ч. и со световодов, что обеспечит постоянную чистоту их поверхности.
Если в патроннике 32 установить индуктор токов высокой частоты (ТВЧ) с четкой локализацией энергии на определенную часть патрона, внутри которого в составе пороха распределить легко нагревающиеся от их воздействия частицы металлов или их сплавов, то ТВЧ будут нагревать и, желательно, сжигать эти частицы, от которых будет воспламеняться порох.
Воспламенение пороха может быть произведено высоким напряжением. Для этого в патроне установлен сгораемый провод, проходящий от пули к донцу патрона. При подаче высокого напряжения происходит электрический пробой промежутка, и между электродами 35 и сгораемым проводом внутри патрона проскакивает искра, поджигая порох.
Патрон с бесконтактной системой воспламенения по радио содержит пулю 118 и контейнер 113 (фиг.9) с метательным взрывчатым веществом и различными воспламеняющими составами. В поперечном сечении контейнер 113 (фиг.9) с ВВ патрона выполнен в виде квадрата, вершины которого имеют контактные выемки 95. Контейнер 113 оборудован экстракционной канавкой 114, в которой установлена приемная антенна 100 (фиг.8) радиосигнала. Пуля содержит источник тока - керамический микроконденсатор (или сухозаряженную микробатарею) 91. При выстреле ограничивающий валик 92 пули, проходя канал ствола, сминается и выполняет функцию ведущего пояска и обтюратора, и к тому же, обжимает источник тока 91 и устраняет возможность его отсоединения от пули, давая возможность, при необходимости, идентифицировать партию выстрелянной пули, номер партии которой можно определить по номеру источника питания, выбитого на нем.
При недостатке или потере электрического заряда в накопителе 91, последний может быть подзаряжен либо в стационарных условиях посредством подсоединения питания к ящику с патронами, которые уложены в нем так, что имеют подвод электричества к каждому патрону с целью их проверки и подпитки, либо от источника питания оружия в процессе подачи патрона в патронник. Происходит это так - поднявшийся на линию заряжания патрон 7 (фиг.1) упирается контактными выемками 95 (фиг.9) в контакты 68 направляющего желоба 67 (фиг.12) и тут же получает подзаряжающий электрический импульс от источника питания оружия, при этом подзарядка продолжается и во время перемещения патрона в патронник.
При использовании в качестве элемента питания патрона керамических конденсаторов, то их можно зарядить на патронном заводе во время производства патронов. И т.к. эти конденсаторы могут хранить электрический заряд достаточно продолжительно, то их подзарядка будет редкой. Тем не менее, целесообразно ящики и цинки оборудовать контактными гнездами для подсоединения питания и, в случае необходимости, все боеприпасы в ящике можно подзарядить перед боевой операцией - это снизит электрическую нагрузку на генератор автомата и позволит использовать боеприпасы (в случае необходимости) как импульсный источник питания, например, для воспламенения электродетонаторов или электровоспламенителей для инженерных боеприпасов. Дополнительная подзарядка конденсаторов патронов может производиться прямо в автомате двумя способами: заранее или во время подачи патрона в патронник. В этом случае, при выходе из магазина 16 (фиг.1), патрон 7 своими контактами 95 касается контактов токопроводящих шин 68, которые имеют разную полярность, и конденсатор патрона 7 подзаряжается до нужной емкости или, если в качестве источника питания используется сухозаряженная батарея, то она получает импульс тока, который расплавляет электролит сухозаряженной батареи и мгновенно переводит ее в рабочее состояние.
Электрический импульс поступает на микросхему 96 и далее по проводному каналу 94 к микробатарее или микроконденсатору 91. Далее, после перемещения патрона 4 в патронник, радиосигнал от фидера 35 поступает на антенну 100 и микросхему 99, где дешифрируется, сверяется пароль и затем замыкается огневая сеть (возможно, данные оружия, время и координаты выстрела записываются на чип в пуле), и импульс от микробатареи 91 поступает на спираль 102, которая, разогреваясь, воспламеняет инициирующее вещество 101 и далее все метательное взрывчатое вещество 93 контейнера патрона - происходит выстрел.
Безгильзовый патрон с контактной системой воспламенения (фиг.9) также содержит составную пулю 118 и контейнер 113 с метательным взрывчатым веществом и различными воспламеняющими составами. При этом пуля принципиально содержит: оболочку 88, являющуюся первым контактом; металлическую магнитовосприимчевую вставку 90 или 116 для притягивания к магниту, токопроводящий наполнитель-утяжелитель 89 (либо вся пуля монолитная 115 и состоит из алюминия или его сплавов); магнитовосприимчевый контактный конус 104, скользящий в патроннике 32 и касающийся его стенок, являющийся вторым контактом, преобразующийся после выстрела в ведущую часть, запаянный в тугоплавкий пластик 103 (для предотвращения короткого замыкания), оборудованный (или не оборудованный) цилиндром 105 для установки шашки 106 с зажигательным или трассирующим веществом, являющийся участком для закрепления пули в контейнере 113; штифта 107 для закрепления шашки 106 и конуса 104 к днищу пули; спирали накаливания 110, с напрессованной шашкой 111 инициирующего состава с контактами 108, 109; порохового заряда 112; контейнер патрона 113 оборудован сгораемой оболочкой и экстракционной канавкой 114.
Безгильзовый патрон воспламеняется посредством электрического импульса, который можно подать внутрь патрона к спирали только через пулю, т.к. любые внешние контакты при интенсивной стрельбе сильно разогреются и могут воспламенить боеприпас сразу при касании. Пуля же (в составе патрона) поступает в патронник относительно холодной и ее материал обладает определенной тепловой инерцией, что позволит патрону какое-то время безопасно находиться даже в очень разогретом патроннике, тем более что вокруг контейнера патрона имеется воздушный зазор (воздух является хорошим теплоизолятором), а сам контейнер заряда патрона 113 имеет сгораемую облицовку (или напыление), отражающую лучистую энергию, исходящую от разогретых стенок патронника. Пуля при досылке фиксируется магнитным притягиванием своего магнитовосприимчевого контактного конуса 104 и вставки 90, 116 к высокотемпературным магнитам, установленным во входном участке - воронкообразному второму контакту 34 в казенном срезе ствола и 33 (фиг.2) в начальном участке ствола, разделенными электроизоляционной вставкой 26. Это обеспечивает надежность фиксации патрона в патроннике, возможность подвода электрического импульса к воспламенителю па