ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ УДАРНИКА

Изобретение относится к предохранителю ударника с возможностью дистанционного управления. Для этого механический предохранитель ударника дополняют предохранителем ударника с возможностью дистанционного электроуправления, руководствуясь принципом, что производство выстрела возможно только после как механической разблокировки предохранителя по месту, так и электрической разблокировки через дистанционное управление. В качестве электрического предохранителя ударника к механическому предохранителю подключают электрический исполнительный механизм.

Для воспламенения боеприпаса в ствольном оружии часто применяют ударники с механическим приводом. Такие ударники взводят спусковой пружиной, разблокируют для производства выстрела, причем ударник проникает в зарядную камору ствольного оружия. Передаваемая на находящийся в каморе боеприпас кинетическая энергия ударника воспламеняет капсюль-детонатор боеприпаса. Затем возвратная пружина снова ставит ударник на предохранительный взвод.

После заряжания оружия в патронной каморе перед ударником расположен готовый к производству выстрела боеприпас. Таким образом, оружие находится в критическом состоянии и должно быть предохранено от производства самопроизвольного или случайного выстрела.

Для этого применяют главным образом механические предохранители ударника. Таким образом, оружие с механическим инициированием воспламенения включает, как правило, предохранительный механизм, который механически ставит на предохранительный взвод последний исполнительный механизм (т.е. ударник). Этим предохранителем ударника управляет соответствующий номер расчета, как правило, вручную по месту его расположения на орудии. При этом, как правило, нажимно-поворотное действие управляет боуденовским тросом, приводящим в движение поршневой шток, на конце которого закреплен предохранитель ударника и который ставит ударник на предохранитель или снимает его с предохранителя.

Этот вид предохранителя, как правило, не может быть применен для артиллерийских орудий без расчета, так как номер расчета или полностью отсутствует, или же необходимы относительно большие временные и/или логистические затраты для ручного снятия орудия с предохранителя.

Предохранитель ударника, управляемый исключительно дистанционно, нежелателен для орудий с возможностью дистанционного управления и его недостатком является то, что орудие может быть снято с предохранителя расположенной на расстоянии от орудия системой управления огнем в то время, когда расчет манипулирует с оружием/орудием, вследствие чего возникает опасность для жизни расчета. При этом ряд манипуляций с орудием согласно действующим правилам безопасности допустим только тогда, когда орудие находится на предохранительном взводе. Такими манипуляциями являются заряжание, разряжание или проверка прицела.

Из публикации DE 102006037306 B4 известно устройство для спуска ударника. Предохранитель выполнен в виде поперечного ригеля в затворе, который удерживает ударник во взведенном положении. В этот поперечный ригель заходит предохранительная защелка, отжимаемая после функционального соединения затвора с оружейным стволом.

В публикации DE 9001066 U1 раскрыто предохранительное устройство для выборочной постановки огнестрельного оружия, в данном случае револьверного типа, на предохранитель. При взведении ударника стержень боевой пружины совершает скользящее движение против направления действия пружины. После этого происходит блокировка ударника и удержание его во взведенном положении. Нажатие на спусковой крючок высвобождает стержень, а сам ударник совершает движение против направления движения стержня и ударяет по боеприпасу. Такое оружие револьверного типа включает в качестве первого предохранителя механическое блокирующее устройство для предотвращения блокировки ударника, чтобы его нельзя было оттянуть назад перед производством выстрела. Второе предохранительное устройство, не зависящее от первого, включает главным образом секцию управления, электронный декодер и электронный задающий каскад. Секция управления образована блоком, отвечающим за взведение или невзведение ударника. Блок включает кроме всего прочего двигатель для привода ведущей шестерни и зубчатого колеса. Зубчатое колесо приводит в движение диск, освобождающий пространство для захода стержня взведения ударника. При необходимости предотвращения взведения происходит закрытие этого пространства. Активировать секцию управления можно только зная код, который можно ввести с клавиатуры отдельной системы управления огнем с возможность связи с блоком. Это должно обеспечить предотвращение несанкционированного использования оружия револьверного типа.

В публикации DE 1946831 А раскрыто предохранительное устройство для сильно нагруженных ударно-спусковых механизмов с ударным элементом. Такой ударный элемент/ударник фиксируют во взведенном положении и блокируют его непредумышленный спуск. Для дополнительной механической блокировки предохранительной защелки, которая может быть переведена в застопоренное положение движением взведения ударного элемента, ее можно выборочно перевести как в активное, передающее движение взведения положение, так и в неактивное, нейтрализующее движение взведения положение. Этот перевод обеспечивает подвижное соединительное звено, у которого сцепочная поверхность в активном положении зацепляется за предохранительную защелку. Соединительное звено расположено в зоне заднего конца ударного элемента и выполнено в виде засова с возможностью сдвига перпендикулярно поворотной оси предохранительной защелки.

В публикации DE 102009011939 A раскрыто стопорное устройство затвора, причем затвор или затворную раму может подпирать клиновидная колодка, выполненная с возможностью вертикального смещения относительно затвора и, тем самым, стопорящая затвор или затворную раму. Кинематика обеспечивает спуск ударника или срабатывание механизма запала. Кинематика объединяет два механических, взаимодействующих предохранителя. Кинематика включает коромысло с первым рычагом, имеющим опорную точку вращения, и воздействующим на ударник вторым рычагом. Второй предохранитель реализован путем соподчинения механизма жала ударника в качестве параллельного предохранителя первому предохранителю посредством дополнительного рычага. Этот рычаг взаимодействует с первым предохранителем, для чего предусмотрен подвижный элемент, функционально соединяющий рычаг с первым предохранителем.

В публикации DE 102008025499 A1 раскрыто дистанционное управление автоматическим оружием или пулеметами. Для этого на заднем конце или на казенной части оружия предпочтительно вместо приклада пулемета устанавливают настраиваемую магнитную несущую раму, на которую в предпочтительном варианте выполнения монтируют спусковой магнит, а также предохранительный магнит. Оба магнита обеспечивают безопасную эксплуатацию в случае неисправности. Кроме этого, в случае обнаружения неисправности недопустимо вмешательство в последовательность управления. В качестве предохранительного магнита известный из уровня техники силовой удерживающий магнит заменяют силовым удерживающим магнитом с резервной удерживающей обмоткой. После возникновения первой неисправности ведение огня прерывают или блокируют с целью сохранения последовательности управления или недопущения ее возобновления. Кроме этого, в качестве спускового магнита известный из уровня техники силовой магнит заменяют реверсивным магнитом, обеспечивающим возможность производства одиночных выстрелов или ведения быстрого одиночного огня. Эти меры должны обеспечить возможность перевода оружия с ручного управления огнем на дистанционное управление огнем и возможность его соответствующего использования.

Из публикации DE 10215910 В известно устройство для повышения надежности при обслуживании и производстве выстрела тяжелого пулемета или аналогичного оружия, в частности, установленного на лафете. Устройство включает спусковой механизм, поворотный элемент и аварийный спусковой механизм, с помощью которого можно произвести выстрел из оружия без вмешательства из вне посредством тяги управления. Другой поворотный элемент, управляемый из вне, установлен на казенной части оружия. Этот элемент как переключатель одиночного огня может посредством рычажного привода захватить затвор в крайнем положении отката при обратном скольжении от ствола и удерживать его или же высвободить его и разблокировать. Это обеспечивает недопущение непроизвольного выстрела при неисправности и задержке ударника.

Задачей изобретения является создание предохранителя ударника, который может быть использован, в частности, в орудии без расчета.

Эта задача решается с помощью признаков независимого п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы.

Основополагающий подход к решению задачи состоит в том, что механический предохранитель ударника дополняют другим предохранителем с возможностью дистанционного управления, основываясь на принципе, что производство выстрела возможно только после снятия ударника как с механического предохранителя по месту, так и с электропредохранителя через дистанционное управление. При этом оба предохранителя функционально связаны друг с другом, т.е. механический предохранитель и электропредохранитель с дистанционным управлением конструктивно совмещены и составляют между собой единое целое. Оружие переводят в положение «снято с предохранителя», т.е. в готовность к производству выстрела с разблокированным ударником, только после снятия с предохранителя как дистанционно, так и механически на орудии. Для снятия оружия с предохранителя последовательность обоих этапов снятия с предохранителя может быть любая.

Для этого, например, удлиняют боуденовский трос механического разблокиратора в направляющем штоке, имеющем U-образное утолщение. Направляющий шток входит в геометрическое зацепление с предохранителем ударника через отверстие в нижнем конце поршня. Электромотор/приводной механизм через два цилиндрических зубчатых колеса проворачивает направляющий шток на определенный угол вокруг своей оси. При этом боуденовским тросом управляет ручной предохранитель (в том числе по месту), а мотор относится к разблокиратору с дистанционным (электрическим) управлением.

Такой двойной предохранитель работает следующим образом.

Если оружие поставлено на ручной предохранитель, то часть направляющего штока находится внутри не имеющего U-образный изгиб отверстия в нижнем конце поршня затвора. При снятии оружия с ручного предохранителя через дистанционный механизм направляющий шток совершает вращательное движение в отверстии, но не переводит поршень затвора в верхнее, разблокирующее ударник положение. Оружие остается в поставленном на предохранитель состоянии. Только при ручном снятии с предохранителя боуденовский трос протягивает своим U-образным утолщением направляющий шток в отверстие поршня затвора, это приподнимает поршень затвора и снимает оружие с предохранителя.

Если оружие поставлено на предохранитель с дистанционным управлением, направляющий шток расположен под углом, не позволяющим поднять поршень затвора, независимо от того, поставлено ли оружие на ручной предохранитель или снято с него.

Направляющий шток обеспечивает геометрическое механическое зацепление боуденовского троса с предохранителем ударника. Такое принудительное зацепление между боуденовским тросом и поршнем исключает возможность заклинивания поршня, даже если орудие поставлено на механический предохранитель или был натянут боуденовский трос. Однако производство выстрела возможно только после снятия ударника как с механического (например, локального) предохранителя, так и с электрического предохранителя с дистанционным управлением исполнительным механизмом.

Направляющий шток однозначно задает положение поршня затвора. Для возможности перевода поршня затвора в положение снятия с предохранителя необходимо выполнение двух условий:

1) необходимо натянуть направляющий шток, чтобы эксцентрик находился под поршнем затвора (локальный - механический - предохранитель);

2) эксцентрик направляющего штока должен быть обращен наверх (дистанционное снятие с предохранителя).

Снятие с (локального - по месту) предохранителя происходит посредством боуденовского троса. Дистанционное снятие с предохранителя происходит посредством проворачивания на соответствующий угол эксцентрикового вала мотором через планетарный редуктор и два цилиндрических зубчатых колеса.

Представленный вариант выполнения изобретения разработан с высокой степенью надежности. При спаде в моторе напряжения на клеммах преднамеренным сигналом управления или из-за отключения электропитания две предварительно натянутые пружины кручения автоматически переводят направляющий шток/эксцентриковый вал в начальное положение (отказобезопасное). При разрыве одной из пружин кручения предварительное натяжение второй пружины достаточно для удержания орудия на предохранителе. Однако должна существовать возможность фиксирования отказа пружины кручения для ее замены. При разрыве боуденовского троса спусковая пружина толкает направляющий шток вперед и ставит орудие на предохранитель.

Совершенствование идеи предохранителя ударника с дистанционным управлением обеспечивает возможность использования и других, уже применяемых на орудии сигналов безопасности (например, Аварийный-Стоп, Аварийное-Отключение, Выстрел-Разрешен, Расчет-Наверх, и т.д.). Это обеспечивает безопасность, даже если расчет забыл привести в действие локальный сервопривод для блокирования дистанционного снятия с предохранителя. Одновременно любая важная для соблюдения безопасности функция рассчитана на обнаружение дефекта, вызванного токами утечки.

Конечные положения предохранителя ударника (на предохранителе, снято с предохранителя) фиксируют преимущественно сенсорными датчиками. При одновременном фиксировании входных сигналов предохранителя ударника с дистанционным управлением можно для исключения возможной опасности контролировать правильное функционирование предохранителя ударника с помощью простой логической схемы (программные или аналоговые продукты).

В альтернативном варианте выполнения изобретения U-образный направляющий шток может быть заменен эксцентриковым валом, к которому поршень затвора прижимают пружины. Эксцентриковый вал задает положение поршня. Для перевода поршня затвора в положение снятия с предохранителя необходимо выполнение двух условий:

1) боуденовский трос должен быть натянут, чтобы эксцентрик находился под поршнем затвора (локальное - механическое - снятие с предохранителя);

2) эксцентрик эксцентрикового вала должен быть обращен наверх (дистанционное снятие с предохранителя).

Снятие с локального предохранителя происходит посредством боуденовского троса. Дистанционное снятие с предохранителя происходит посредством проворачивания на соответствующий угол эксцентрикового вала мотором через планетарный редуктор и два цилиндрических зубчатых колеса. При падении в моторе напряжения на клеммах вследствие преднамеренного сигнала управления или из-за отключения электропитания две предварительно натянутые пружины кручения автоматически переводят направляющий шток/эксцентриковый вал в начальное положение (отказобезопасное). При разрыве одной из пружин кручения предварительное натяжение второй пружины оказывается достаточным для удержания орудия на предохранителе. Однако должна существовать возможность своевременного фиксирования отказа пружины кручения для ее замены. При разрыве боуденовского троса спусковая пружина толкает направляющий шток вперед и ставит орудие на предохранитель.

Эксцентриковый вал состоит из трех частей:

На первой части расположен эксцентрик. Радиус линейно растет с увеличением угла (Архимедова спираль); при этом разница радиусов соответствует высоте подъема поршня затвора. Из экономии места вал может быть расположен таким образом, что он опирается на одну ось. Для этого на конце вала выполнено просверленное отверстие.

На второй части вала радиус постоянен. Под поршнем затвора может находиться только или первая, или вторая часть. Осевые колебания ограничены опиранием. Для того чтобы вал мог принимать статически только два положения, боуденовский трос должен находиться согласно вышесказанному в состоянии зацепления, иначе эксцентриковый вал будет возвращен боевой пружиной в исходное положение.

Третья часть вала является опорной частью, принимающей крутящий момент от мотора и силу затяжки пружин.

Для обеспечения возможности снятия ударника с механического предохранителя даже уже в положении снятия с предохранителя с дистанционным управлением между первой и второй частями расположен фланец. Из экономии места и из-за расположения эксцентрикового вала близко к люльке крутизна фланца не должна быть слишком малой, иначе эксцентриковый вал будет слишком длинным. Однако слишком большая крутизна фланца может привести к необходимости приложения значительных усилий для ручного снятия орудия с предохранителя. Поэтому ход переключения эксцентрикового вала должен быть выбран соответствующим.

Орудие может быть снято с предохранителя ударника дистанционно. Это может обеспечить возможность удержания готового к производству выстрела (т.е. снятого с предохранителя вручную) орудия на предохранителе непосредственно до начала боевого использования, что значительно повышает безопасность. Это дополнительно повышает безопасность при проведении локального обслуживания орудия (ручной предохранитель по месту). Правильное функционирование предохранителя можно в случае необходимости проверить автоматически и вручную. Это обеспечивает для орудия дополнительную степень безопасности и одновременно соответствует предъявляемым к войскам требованиям безопасности и удобства обслуживания.

На примере одного из вариантов выполнения изобретение более подробно рассмотрено с привлечением чертежей, на которых изображено:

фиг.1 - схема установки ударника и предохранителя;

фиг.2 - комбинированный предохранитель ударника;

фиг.3 - схема коммутации электрического предохранителя;

фиг.4 - другой вариант выполнения комбинированного предохранителя.

Фиг.1 отображает место установки ударника 12 и предохранителя 11 ударника в соответствии с существующим уровнем техники. Ударник 12 установлен при этом в продолжение оси 14 ствола таким образом, что он расположен внутри казенной части 10 перед капсюлем-детонатором боеприпаса 9. Ударник 12 установлен подвижно в направлении оси ствола и его удерживает на предохранительном взводе предохранитель 11 ударника. При этом предохранитель ударника входит в зацепление с отверстием в задней части ударника 12. Посредством поршневого штока 13 может перемещаться предохранитель 11 по высоте. Если предохранитель 11 ударника перемещается посредством поршневого штока 13, то предохранитель освобождает ударник 12. Поршневой шток 13 входит в свою очередь в поршень 14 и перемещается посредством поршня 14 к пружине (не изображено).

Фиг.2 отображает первый вариант выполнения согласно изобретению комбинированного предохранителя 1 ударника, который может быть подсоединен примерно в месте, обозначенном на фиг.1 буквой А. Поршень 14 механического предохранительного механизма 2 имеет на своем нижнем конце 14а отверстие 14b, через которое проводится направляющий стержень 16, имеющий U-образную форму. Стержень 16 установлен подвижным вдоль своей оси и может аксиально перемещаться боудоновским тросом 16а, принадлежащим предохранительному устройству 2, в направлении спусковой пружины 17. Электромотор/электрический приводной механизм 18 в качестве составной части электрического (с дистанционным управлением) предохранителя 3 ударника приводит в движение через два цилиндрических зубчатых колеса 19, 20 направляющий стержень 16 механического предохранительного механизма 2 и сообщает ему вращательное движение в направлении против преднатяжения пружины 21 кручения. При нахождении направляющего стержня 16 в осевом положении, при котором U-образный изгиб находится внутри отверстия поршня 14, вращательное движение направляющего стержня 16 поршня 14, вызванное мотором/приводным механизмом 18 с дистанционным управлением, может приподнять поршень 14 и снять ударник 12 с предохранителя.

Электрокоммутация в простейшем варианте (фиг.3) происходит по сигналу дистанционного управления блокиратором предохранительной защелки (Release Safety Catch), а также по сигналу ручного разблокиратора предохранителя через локальный сервопривод задержки блокиратора предохранительной защелки (Inhibit Safety Catch Release). Оба сигнала проводят через компаратор (6) UND (Urgency of Need Designator -Указатель Срочности Передачи), который передает сигналы управления на исполнительный механизм предохранителя ударника с дистанционным управлением и тем самым снимает оружие с предохранителя. Для повышения отказобезопасности в усовершенствованном варианте выполнения изобретения проводка и UND-компаратор продублированы. Оба выходных сигнала компараторов сравнивают перед срабатыванием исполнительного механизма.

В другом варианте выполнения изобретения перед срабатыванием исполнительного механизма проверку проходят дополнительные сигналы, например ручной блокировочный предохранительный выключатель (MAS, man aloft switch) или аварийный останов (Emergency Stop).

Фиг.4 отображает другой вариант выполнения комбинированного предохранителя 15 ударника. Поршень 14 прижимается к эксцентриковому валу 26 пружиной (не изображено). Эксцентриковый вал 26 установлен подвижным вдоль своей оси. Посредством боуденовского троса 26а, относящегося к ручному предохранительному механизму, эксцентриковый вал 26 может перемещаться вдоль своей оси в направлении спусковой пружины 17. Электромотор/электрический приводной механизм 18 приводит в движение через два цилиндрических зубчатых колеса 19, 20 эксцентриковый вал 26 и сообщает ему вращательное движение в направлении против преднатяжения пружины 21 кручения. При нахождении эксцентрикового вала 26 в осевом положении, при котором его радиус остается неизменным по отношению к поршню 14 (постановка на ручной предохранитель), вращательное движение эксцентрикового вала 26, вызванное мотором/приводным механизмом 18, не может приподнять поршень 14 и снять ударник 12 с предохранителя.