Механизм пулемета и способ его работы
Группа изобретений относится к области вооружения, а именно к механизму пулемета и способу работы механизма пулемета. Механизм пулемета содержит ленту с патронами, полость для размещения патрона перед выстрелом и извлекатель патронов. Извлекатель выполнен в виде двух кривошипно-ползунных механизмов, кривошипы которых закреплены на валу со смещением 90° относительно друг друга. Ползуны выполнены в виде штоков поршней. Способ работы механизма пулемета включает зарядку ленты, ее перемещение, извлечение из нее патрона и выстрел. Извлечение осуществляют на линии огня и совмещают его с выстрелом. Достигается повышение скорострельности и надежности, расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.
Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано в бронетанковой технике, особенно на роботизированных средствах передвижения, требующих автоматической перезарядки стрелкового оружия.
Прототипом является механизм подачи патронов для автоматического стрелкового оружия с ленточным питанием, содержащий затворную раму с извлекателем патронов, подпружиненный рычаг подачи и гребень подачи и основание приемника с приемным окном, на одной из стенок которого выполнен выем, в котором на оси установлена подпружиненная заслонка в виде рычага с двумя полочками, первая из которых выполнена взаимодействующей с извлекателем и с возможностью препятствия повороту заслонки на определенном участке хода затворной рамы, а вторая полочка выполнена частично перекрывающей приемное окно и с возможностью удержания патрона от опускания вниз [Пат. РФ 2422747, МПК F41А 9/29, 2011].
Недостатками прототипа являются:
- относительно низкая скорострельность оружия, обусловленная необходимостью перемещения патрона вниз, в приемное окно затворной рамы, после его извлечения из ленты, на что требуется дополнительное время;
- ограниченные функциональные возможности, связанные с отсутствием автоматической перезарядки ленты;
- относительно сложная конструкция механизма, имеющая большое количество деталей и узлов.
Задачей изобретения является повышение скорострельности и надежности, расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции.
Задача решается тем, что в механизме пулемета, содержащем ленту с патронами, полость для размещения патрона перед выстрелом и извлекатель патронов, извлекатель выполнен в виде двух кривошипно-ползунных механизмов, кривошипы которых закреплены на валу со смещением 90° относительно друг друга, а ползуны выполнены в виде штоков поршней, которые соответственно размещены в цилиндрах, противоположные концы полостей которых соединены соответственно каналами, причем концы полости одного цилиндра соединены воздуховодами через последовательно соединенные воздухораспределитель, кинематически связанный с валом, и клапан воздухопуска с ресивером, а в центре полости другого цилиндра выполнено окно, соединяющее эту полость с атмосферой, при этом поперек ленты с равным шагом выполнены пазы, имеющие возможность кинематического взаимодействия с валом и ползуном.
Воздуховоды присоединены к полости одного цилиндра от ее конца на расстоянии не более 0,3 хода поршня. Каналы присоединены к полости другого цилиндра от ее конца на расстоянии не менее 0,05 и не более 0,3 хода поршня. Часть извлекателя расположена на линии огня. Полость для размещения патрона перед выстрелом выполнена заодно со сбрасывателем гильзы. Кинематическая связь ползуна с пазом ленты выполнена в виде гребня. Кинематическая связь вала с пазом ленты выполнена в виде водила. Продольные оси цилиндров размещены перпендикулярно друг к другу. Часть извлекателя выполнена заодно с ударным механизмом. Часть ударного механизма выполнена в виде выщелкивающей мембраны.
В способе работы механизма пулемета, включающем зарядку ленты, ее перемещение, извлечение из нее патрона и выстрел, извлечение осуществляют на линии огня и совмещают его с выстрелом.
Удержание патрона при выстреле совмещают с концом процесса извлечения. Зарядку осуществляют автоматически.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Снабжение устройства двумя кривошипно-ползунным механизмами, кривошипы которых закреплены на валу со смещением 90° относительно друг друга, а ползуны выполнены в виде штоков поршней, которые соответственно размещены в цилиндрах, противоположные концы полостей которых соединены соответственно каналами, причем концы полости одного цилиндра соединены воздуховодами через последовательно-соединенные воздухораспределитель, кинематически связанный с валом, и клапан воздухопуска с ресивером, выполнение в центре полости другого цилиндра окна, соединяющего эту полость с атмосферой, и выполнение поперек ленты с равным шагом пазов, имеющих возможность кинематического взаимодействия с валом и ползуном, дает возможность сделать простой по конструкции механизм, способный не только перемещать ленту в процессе стрельбы, но и производить автоматическую перезарядку пулемета, что особенно важно в случае применения пулемета на роботизированных комплексах. Кроме того, варьированием величиной давления воздуха можно изменять скорострельность пулемета. Все это расширяет функциональные возможности, упрощает конструкцию и повышает ее надежность.
Присоединение воздуховодов к полости одного цилиндра от ее конца на расстоянии не более 0,3 хода поршня позволяет подавать сжатый воздух в пространство между крышкой цилиндра и поршнем, которое образуется в результате хода поршня к моменту начала подачи воздуха. Это уменьшает габаритные размеры по длине устройства, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Присоединение каналов к полости другого цилиндра от ее конца на расстоянии не менее 0,05 и не более 0,3 хода поршня позволяет временно перекрывать поршнем поступающий в цилиндр воздух для исключения противодавления на поршень. Это увеличивает крутящий момент на валу и позволяет уменьшить работу, выполняемую цилиндро-поршневыми группами механизма, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Расположение части извлекателя на линии огня увеличивает скорострельность пулемета, поскольку после извлечения патрона из ленты сразу можно производить выстрел.
Выполнение полости для размещения патрона перед выстрелом заодно со сбрасывателем гильзы позволяет упростить конструкцию и повысить ее надежность за счет уменьшения числа деталей механизма.
Выполнение кинематической связи ползуна с пазом ленты в виде гребня позволяет размещать весь механизм не выше ствола пулемета, что уменьшает вероятность вывода его из строя огнем противника. Кроме того, отсутствие над стволом деталей механизма улучшает условия прицеливания. Все это повышает надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение кинематической связи вала с пазом ленты в виде водила упрощает конструкцию механизма.
Размещение продольных осей цилиндров перпендикулярно друг к другу эквивалентно закреплению кривошипов на валу со смещением 90° относительно друг друга, так как в этом случае оси кривошипов совпадают. Это позволяет вместо коленчатого вала использовать обычный вал с одним кривошипом, что еще больше упрощает конструкцию.
Выполнение части извлекателя заодно с ударным механизмом упрощает конструкцию за счет сокращения числа деталей.
Выполнение части ударного механизма в виде выщелкивающей мембраны уменьшает габаритные размеры устройства и снижает его момент инерции, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Извлечение патрона на линии огня и совмещение его с выстрелом сокращает время готовности к очередному выстрелу, что повышает скорострельность пулемета.
Совмещение удержания патрона при выстреле с концом процесса извлечения его из ленты упрощает конструкцию устройства и позволяет при необходимости, например при осечке, переместить неисправный патрон обратно в ленту, предотвращая заклинивание механизма. Это расширяет функциональные возможности.
Осуществление автоматической зарядки позволяет заряжать пулемет без участия человека, что расширяет функциональные возможности.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена схема механизма пулемета в момент поворота вала на угол 30°. На фиг. 2 изображена схема механизма в момент поворота вала на угол 70°. На фиг. 3 изображена схема механизма в момент поворота вала на угол 110°. На фиг. 4 изображена схема механизма в. момент поворота вала на угол 180°. На фиг. 5 изображено изображена схема механизма в момент поворота вала на угол 240°. На фиг. 6 изображен ударный механизм. На фиг. 7 изображен вариант выполнения части извлекателя в виде гребня. На фиг. 8 изображен вариант выполнения кинематической связи вала с пазом ленты. На фиг. 9 изображено положение извлекателя и ударного механизма перед выстрелом. На фиг. 10 изображено положение гильзы патрона в момент ее сбрасывания. На фиг. 11 изображена схема механизма в момент начала автоматической перезарядки ленты. На фиг. 12 изображен разрез А-А механизма. На фиг. 13 изображено положение контейнера с лентой в процессе стрельбы. На фиг. 14 изображено положение пустого контейнера в момент его сбрасывания после окончания стрельбы.
Механизм пулемета содержит кривошипно-ползунные механизмы, кривошипы 1, 2 которых жестко закреплены на валу 3 со смещением 90° относительно друг друга и соответственно соединены через шатуны 4, 5 со штоками 6, 7 поршней 8, 9, размещенных с возможностью перемещения в цилиндрах 10, 11, противоположное концы полостей которых соединены каналами 12, 13, причем концы полости цилиндра 10 соединены воздуховодами 14, 15 с разделенными между собой перегородками 16 полостями 17, 18 статора 19 воздухораспределителя, ротор 20 которого кинематически связан с валом 3 и имеет последовательно соединенные между собой радиальный 21 и осевой 22 каналы, связанные 4 через клапан воздухопуска с ресивером (не показаны). В центре полости цилиндра 11 выполнено окно 23, соединяющие эту полость с атмосферой. Воздуховоды 14, 15 присоединены к полости цилиндра 10 от ее конца на расстоянии не более 0,3 хода поршня 8. Каналы 12, 13 присоединены к полости цилиндра 11 от ее конца на расстоянии не менее 0,05 и не более 0,3 хода поршня 9. В поршне 9 выполнена выемка 24, сообщенная каналом 25 с правой частью полости цилиндра 11. Ударный механизм имеет размещенный с возможностью скольжения в штоке 7 поршня 9 ударник 26 с закрепленной на его конце наковальней 27, отжатой пружиной 28 от стенки поршня 9, имеющего осевое глухое отверстие 29, в котором с возможностью скольжения установлен поджатый боевой пружиной 30 поршень 31, имеющий возможность взаимодействия с наковальней. В другом варианте исполнение ударник 26 может быть установлен с возможностью скольжения в размещенном на штоке 7 гребне 32, в осевом отверстии 33 которого, соединенным каналом 34 с правой частью полости цилиндра 11, установлена выщелкивающая мембрана 35, имеющая возможность взаимодействия с ударником. Выступ 36 штока 7, который может быть выполнен заодно с последним, имеет возможность контакта с пазом 37 ленты 38, над которым установлен патрон, имеющий гильзу 39 и пулю 40. На другом конце ленты выполнены пазы 41, имеющие возможность взаимодействия с водилом 42, которое через шестерни 43, 44, 45 кинематически связано с валом 3 и водилом 46, которое имеет возможность взаимодействия с пазами 41 ленты и ее начального конца, имеющего приливы 47 напротив пазов 41 и выполненного из упругого материала, обладающего, по крайней мере, в зоне сгиба магнитными свойствами. При этом расстояние между водилами 42, 46 по пути движения ленты кратно шагу между пазами 41, а расстояние от первого паза 41 начального конца до его края меньше шага, по крайней мере, на ширину этого паза. Основание 48, на котором размещен механизм пулемета, имеет паз 49 для прохода ленты и через ось 50 и опору 51 последней кинематически связано соответственно через полые валы 52, 53 с двигателями. При этом внутри вала 52 с зазором неподвижно установлена трубка 54 для подачи сжатого воздуха, а на вал 53 с возможностью вращения насажен связанный с третьим двигателем червяк 55, сопряженный с червячным колесом 56, которое через шестерню 57 сопряжено с зубчатой рейкой 58, закрепленной ни имеющих возможность перемещения в окне 59 упора 60 на направляющих 61 салазках 62, на которых установлены стойки 63 с магнитами 64, имеющими возможность взаимодействия с магнитным материалом начального конца ленты 38. Упор 60 закреплен на опоре и имеет возможность взаимодействия с лентой 38, которая кипой уложена в контейнере 65, откидывающаяся часть 66 дна которого соединена с последним упругим элементом 67 (пластинкой). Около паза 49 на основании 48 закреплен oдин кoнeц упругого подвеса 68, второй конец которого скреплен с направляющей 69, имеющей отверстие 70 для возможности свободного размещен в нем водила 46. Контейнер 65 первоначально размещен в нише 71, имеющей потолок 72, на которой установлен привод, соединенный через упругий элемент 73 с прижимом 74, при этом потолок 72 ниши имеет возможность взаимодействия с начальным концом ленты 38, которая в основании 48 размещена на полке 75, имеющей направляющие, на которых с возможностью перемещения в направлении движения ленты установлен сбрасыватель 76 с рычагом 77, имеющим возможность взаимодействия с водилом 42, и обладающим отверстием 78, расположенным соосно с каналом 79 ствола 80.
Механизм пулемета работает следующим образом.
Сначала рассмотрим работу механизма в режиме перемещения ленты при стрельбе. Предположим, что в процессе движения ленты 38 ротор 20 воздухораспределителя заодно с валом 3 вращаются по часовой стрелке, и отсчет угла поворота осуществляется от горизонтали. Для определенности будем полагать, что в какой-то момент вал 3 занимает положение, например соответствующее углу его поворота α=30° (фиг. 1). При этом клапан воздухопуска открыт, и сжатый воздух из ресивера по осевому 22 и радиальному 21 каналам устремляется в полость 18 статора 19, а из нее по воздуховоду 15 - в правую часть полости цилиндра 10, осуществляя давление на поршень 8, который воздействуя через шток 6, шатун 4 и на кривошип 1, создает момент вращения на валу 3, направленный против часовой стрелки. Однако поскольку поршень находится на расстоянии 0,05 хода поршня, то плечо силы, действующей на кривошип 1, небольшое и указанный момент вращения незначительный.
Одновременно из правой части полости цилиндра 10 сжатый воздух по каналу 13 поступает в левую часть полости цилиндра 11, осуществляя давление на поршень 9, который воздействуя через шток 7 и шатун 5 на кривошип 2, создает момент вращения на валу 3, направленный по часовой стрелке. Поскольку диаметр поршня 9 больше диаметра поршня 8, а плечо силы, действующей на кривошип 2, превосходит плечо силы, воздействующей на кривошип 1, то данный момент вращения на валу 3 будет больше предыдущего, и вал будет вращаться по часовой стрелке.
Вращение от вала 3 через шестерни 43, 44, 45 передается водилу 42, скользящему в пазу 41 ленты 38, в результате чего последняя перемещается вверх (по чертежу). При этом водило 42 начинает взаимодействовать с рычагом 77 сбрасывателя 76, который начинает скользить в направлении движения ленты по направляющим полки 75, сдвигая по ней находящуюся в нем от последнего выстрела гильзу 39.
После того, как вал 3 повернется на угол 70°, поршень 9 окажется на расстоянии 0,96 хода поршня, при этом окно 23 начнет освобождаться от прилегающей цилиндрической поверхности поршня (открываться), в результате чего воздух из правой части полости цилиндра 10 и левой - цилиндра 11 будет истекать наружу (в атмосферу), не препятствуя уже движению поршня 8, а правая часть цилиндрической поверхности поршня 9 будет перекрывать отверстие канала 12 (фиг. 2). Заметим, что без существенного снижения момента вращения на валу 3 выпуск воздуха через окно 23 можно осуществлять несколько ранее (после прохождения поршнем 9 отметки 0,7 хода, тогда противодействующий момент от поршня 8 будет еще меньше.
Одновременно канал 21 ротора 20 окажется напротив перегородки 16, в результате чего подача воздуха в полость 18 закончится, а в полость 17 - начнется. Теперь момент вращения на валу 3 создается давлением воздуха, который поступает из полости 17 через воздуховод 14 и действует на поршень 8, находящийся в этот момент на отметке 0,27 хода. Поскольку отверстие канала 12 перекрыто поршнем 9, то последний, не оказывая противодействия вращению вала 3, будет приближаться к мертвой точке, еще больше приоткрывая при этом окно 23. Лента 38 и сбрасыватель 76 будут продолжать свое движение.
После того, как вал 3 повернется на угол 110°, поршень 9 снова окажется на отметке 0,96 хода, двигаясь уже в обратную сторону, а поршень 8 - на отметке 0,61 и будет продолжать движение в прежнем направлении (фиг. 3). При этом окно 23 начнет окончательно закрываться, а отверстие канала 12 - открываться, в результате чего поступающий в правую часть полости цилиндра 11 воздух будет создавать момент вращения на валу 3. Одновременно этот воздух через канал 25 поступит в выемку 24, повышая в ней давление (фиг. 6). Поскольку давление воздуха действует на обе стороны наковальни 27, то ударник 26 перемешаться не будет, а поршень 31 переместится созданным давлением вглубь отверстия 29, сжав при этом боевую пружину 30.
Затем, после перекрывания окна 23, воздух будет сжиматься в левой части полости цилиндра 11 и правой - цилиндра 10 поршнями 9, 8 и вытесняться ими в канал 13, воздуховод 15 и полость 18 воздухораспределителя. Для уменьшений степени сжатия, снижающий вращающий момент, воздуховод или полость распределителя могут быть выполнены большего диаметра (объема). При подходе поршня 8 к мертвой точке, он перекроет отверстие воздуховода 15, и воздух, сжимаемый поршнем 9, находящимся на отметке 0,27 хода, будет вытесняться в канал 13, оказывая при этом незначительное противодавление. Заметим, что остаточный воздух (воздушная подушка) способствует улучшению условий прохождения инерционных масс кривошипно-ползунного механизма через мертвую точку. Сбрасыватель 76 сдвинет при этом гильзу 39 за край полки 75, и она за счет силы гравитации начнет падать вниз (фиг. 10).
При достижении поршнем 8 мертвой точки нагнетание воздуха в правую часть полости цилиндра 11 закончится, при этом его поршень окажется на отметке ~0,4 хода и будет продолжать движение (фиг. 4). Несколько ранее водило 42 выйдет из соприкосновения с рычагом 77, и сбрасыватель 76 за счет возвратной пружины (не показана) возвратиться в исходное положение. В окрестности своей верхней точки водило 42 уже практически не будет перемещать ленту 38, и она остановится. Одновременно в гильзу 39 патрона упрется торец штока 7, а его выступ 36 войдет в паз 37 для предотвращения случайного перемещения ленты 38 после выхода водила 42 из паза 41. Далее поршень 8 начнет движение в обратную сторону (влево), а поршень 9 - продолжать свое движение. Водило 42 выйдет из зацепления с пазом 41 ленты 38, которая по-прежнему будет оставаться без движения, а шток 7 будет перемещать патрон из ленты в сбрасыватель 76.
При достижении валом 3 угла 240° поршень 9 окажется на расстоянии 0,05 от края полости, и окно 23 начнет снова открываться, выпуская воздух из левой части полости цилиндра 10 и правой - цилиндра 11, не препятствуя теперь движению поршня 8 в обратную сторону (фиг. 5). Снижение давления в правой части полости цилиндра 11 приведет к выходу из выемки 24 воздуха и перемещению за счет боевой пружины 30 поршня 31. В это время поршень 9 окажется в окрестности мертвой точки и прижмет посредством штока 7 коническую часть гильзы 39 к пояску сбрасывателя 76, при этом пуля 40 частично окажется в канале 79 ствола 80 пулемета (фиг. 9). В этот момент движущийся под действием упругой силы боевой пружины поршень 31 ударяет по наковальне 27, которая за счет энергии удара сжимает пружину 28 и перемещает ударник 26 в штоке 7 в сторону гильзы. Ударник накалывает капсюль-воспламенитель, в результате чего происходит выстрел. Давление от пороховых газов через гильзу передается на шток 7, однако, поскольку поршень 9 находится в мертвой точке и плечо силы, действующей на шток близко к нулю, то эта сила не создает ни противодействующего, ни помогающего момента вращения на валу 3. Проведение выстрела сразу после извлечения патрона повышает скорострельность.
Одновременно канал 21 ротора 20 окажется напротив перегородки 16, в результате чего подача воздуха в полость 17 закончится, а в полость 18 - возобновится. Теперь момент вращения на валу 3 создается давлением воздуха, который поступает из полости 18 через воздуховод 15 и действует на поршень 8, находящийся в этот момент на отметке 0,7 хода. Поршень 9 начнет перемещаться вправо, ударник 26 под действием пружины 28 возвратится в исходное, утопленное в штоке 7, положение.
Заметим, что для уменьшения выступания механизма пулемета за его ствол ударник 26 может быть размещен в гребне 32, при этом для уменьшения момента инерции вместо поршня 31 может быть применена выщелкивающаяся мембрана 35 (фиг. 7). В этом случае давление воздуха в отверстии 33 выгибает мембрану 35 вправо, и ударник 26 оказывается утопленным в гребне 32. Когда поршень 9 оказывается в левой мертвой точке, давление в Отверстии сбрасывается через канал 34 гребня и последовательно соединенные с ним полый шток 7 и канал 25, мембрана выщелкивается влево, приводя ударник в движение.
Если при накалывании капсюля происходит осечка, то сброс гильзы 39 произойдет вместе с пулей 40, которая не должна далеко заходить в канал 79 ствола 80. Однако, если пуля достаточно длинная, то в гильзе можно, например, сделать проточку, захваты для которой установить на штоке 7. Тогда в левом положении поршня 9 захваты окажутся в проточке, а после работы ударника гильза (одна или вместе с пулей) переместится при обратном ходе штока 7 обратно в ленту. Если вместо проточки на гильзе выполнить закраину, то механизм убирания пустых гильз или бракованных патронов может быть универсальным, а именно, при отсутствии на гильзе закраины захваты штока 7 работают вхолостую и убирание гильзы (патрона) осуществляется сбрасывателем 76, а в случае наличия закраины - путем захватов, перемещающих гильзу обратно в ленту.
Достигнув угла 360°, вал 3 переместит поршень 8 на нулевую отметку, при этом водило 42 будет входить в очередной паз 41 ленты, а выступ 36 штока 7 - выходить из паза 37, не препятствуя в дальнейшем перемещению ленты. Далее описанный процесс стрельбы повторится. Если лента довольно широкая, то во избежание перекоса при движении ее нужно передвигать за оба края, введя в зацепление с шестерней 43 аналогичную с дополнительным водилом (фиг. 8).
Заметим, что для упрощения описания работы цилиндр 10 представлен в качестве вспомогательного, функции которого в основном сводятся к созданию момента на валу 3 при нахождении поршня 9 в мертвой точке и к обеспечению начального момента вращения (самопуска) при подаче сжатого воздуха. Однако, если этот цилиндр с поршнем и штоком сделать аналогичными цилиндру 11 и поршню 9 со штоком, а другой конец вала 3 дополнительно снабдить шестернями 43-45 и водилом, то получится механизм для стрельбы из спаренного пулемета, при этом указанные дополнительные шестерни и водило будут перемещать другую ленту в сторону, противоположную первой ленте, что удобно при работе спаренного пулемета. Если механизм применять для работы только одного пулемета, то целесообразнее функцию защиты ленты от случайного перемещения возложить на шток 6 поршня 8, установив на него выступ 36 и вводя последний со стороны противоположного края ленты. При этом для извлечения патрона из ленты будет задействован приблизительно полный ход штока 7 поршня 9, а не ~0,5 хода, как это имеет место в данном описанном универсальном механизме, что сократит габариты и массу последнего.
Отметим также, что применение для привода механизма вместо пороховых газов сжатого воздуха имеет свои преимущества. Во-первых, облегчается эксплуатация механизма, не требующего постоянной чистки. Во-вторых, отработавший воздух можно направлять на охлаждение ствола, что уменьшит вредное воздействие на него высокотемпературных пороховых газов. При этом выпуск воздуха из цилиндров можно организовать не через окно 23, а непосредственно из воздухораспределителя, находящегося ближе к стволу. В-третьих, появляется возможность осуществлять автоматическую перезарядку ленты в пулемете. В-четвертых, изменяя давление сжатого воздуха можно регулировать скорость (частоту) стрельбы. В принципе работу пулемета можно проводить и на пороховых газах, отводя часть из них во время стрельбы в ресивер и сохраняя в нем их необходимый запас.
Рассмотрим работу механизма во время автоматической перезарядки ленты.
Включают первый двигатель и посредством вала 52 устанавливают основание 48 в горизонтальное положение (более подробно работа механизма описана в закрытой заявке 2015114860 от 20.04.2015 г.). При этом опора 51 займет вертикальное положение (фиг. 11). Затем вторым двигателем посредством вала 53 поворачивают основание 48 заодно с опорой 48, упором 60 с направляющими 61 и салазками 62 в горизонтальной плоскости до положения, в котором концы салазок оказываются напротив ниши 71, и включают третий двигатель, перемещающий эти салазки влево посредством червяка 55, колес 56, 57 и зубчатой рейки 58. В конце указанного перемещения салазок магнит 54 взаимодействует с магнитным участком начального конца ленты 38, и стенка контейнера 65 оказывается прижатой к стойкам 63 салазок силой магнитного взаимодействия. При этом салазки могут еще немного продолжать продвигаться влево до срабатывания, например концевого выключателя (не показан), который выдает команду на реверс третьего двигателя. Вращение двигателя в обратную сторону приводит к движению салазок назад вместе с контейнером. При достижении стойками 63 (стенкой контейнера 65) окна 59 салазки останавливают выключением третьего двигателя. Заметим, что если червяк 55 (его вал) намагнитить в радиальном направлении и поместить рядом геркон или датчик Холла, то это позволяет использовать червяк в качестве датчика угла поворота и, следовательно, положения салазок, которое всегда можно определить по числу оборотов червяка. Одновременно, при вынимании контейнера 65 из ниши 71 начальный конец ленты 38 расправляется за счет своих упругих сил, поскольку он уже больше не удерживается в сложенном состоянии потолком 72, а поэтому, коснувшись упора 60, занимает положение, близкое к вертикальному.
Далее приводом (не показан) через пружину 73 подводят прижим 74 к приливам 47 начального конца ленты 38 и перемещают его заодно с направляющими 69 в сторону водила 46, вращающегося синхронно с водилом 42. Заметим, что на фиг. 11 прижим показан установленным на нише 71, однако его можно установить, например на основании 48, что делает механизм заряжания более автономным. После занятия вертикального положения начальный конец ленты 38 входит в соприкосновение с водилом 46, которое занимает произвольное положение по отношению к нему и его пазам 41. Если в этот момент водило 46 находится вне начального конца ленты, то при подходе к его краю вне паза 41 оно начнет подлезать под этот конец сбоку (для чего край начального конца должен иметь заходную фаску или скругление), несколько отжимая его вместе с направляющими 69. Как только водило 46 окажется напротив паза 41, начальный конец за счет пружины 73 вернется в свое исходное положение, и водило 46 окажется в пазе 41, перемещая уже этот конец при своем вращении. Если в момент соприкосновения начального конца с водилом последнее окажется под этим концом, то аналогичным образом оно попадет в паз 41 при своем вращении и затем начнет также перемещать начальный конец (фиг. 12).
Заметим, чтобы уменьшить рывки начального конца ленты в момент попадания в его паз водила 46, можно снизить скорость вращения вала 3 и, следовательно, водил 42, 46. Несмотря на то, что начальный конец ленты притягивается магнитом 64, усилие для движения его по касательной к последнему требуется значительно меньше, чем на «отрыв» от него. Еще меньше потребуется усилие на передвижение, если указанный магнит сделать вращающимся. Поэтому относительно легко начальный конец посредством водила 46 будет перемещаться вверх, увлекая за собой ленту 38, при этом на время выхода водила 46 из зацепления с пазом 41, начальный конец будет удерживаться от перемещения за счет силы трения, создаваемой прижимом 74 между этим концом и направляющими 49.
Последнее перемещение начального конца ленты водилом 46 перед захватом водилом 42 этого конца остановит край последнего, не доводя его до центра вращения водила 42, поэтому этот край не будет мешать повороту водила 42 и движению выступа 36 штока 7 поршня 9 (фиг. 12). Поскольку водила 42, 46 вращаются синхронно, то к моменту начала следующего перемещения начального конца водилом 46 водило 42 окажется в пазу 41, и начальный конец начнет уже перемещаться обоими водилами 42 и 46. После этого приводом отводят прижим 74 в первоначальное положение, направляющие 69 за счет упругого подвеса 68 отходят влево от водила 46, исключая задевание ленты за него в процессе работы пулемета, который с перезаряженной лентой 38 готов к стрельбе. Управление пулеметом в вертикальной и горизонтальной плоскостях осуществляется валами 52, 53, а перемещение салазок - червяком 55, при этом все двигатели находятся на неподвижном основании, что существенно упрощает управление ими и снижает момент инерции вращающихся масс.
Заметим, в процессе стрельбы при повороте пулемета в горизонтальной плоскости червячное колесо 56 будет поворачиваться вместе с салазками 62. При этом оно своими зубьями будет скользить по винтовой поверхности неподвижного червяка 55 (обкатываться вокруг него) и поворачиваться. Поскольку угол поворота пулемета в горизонтальной плоскости небольшой, а передаточное отношение от червяка 55 до зубчатой рейки 58, наоборот, большое, то салазки практически будут стоять на месте при повороте пулемета. Если необходимо постоянное вращение пулемета в одну сторону, то для неподвижного состояния салазок нужно поворачивать червяк 55 синхронно в сторону вращения. Отметим также, если соприкасающиеся поверхности валов 52, 53 изолировать между собой, например, нанеся на наружную поверхность вала 52 изолирующее покрытие, то его можно использовать еще и в виде электрического проводника, посредством которого можно управлять, например приводом прижима 74, если последний установить на основании 48. Для обеспечения надежного электрического соединения, исключающего контакта между вращающимся и неподвижным элементами при воздействии на них вибрации и ускорений в любых направлениях, можно использовать решение, описанное в заявке 2014152689 от 24.12.2014 «Способ передачи электроэнергии между подвижным и неподвижным контактами и устройство для его осуществления». Более того, полость вала 52 можно использовать в качестве трубы для подачи сжатого воздуха, тогда надобность в трубе 54 отпадает.
После перемещения начального конца в процессе зарядки его намагниченный участок отдаляется от магнита 64, поэтому контейнер 65 уже ничем не удерживается от перемещения на салазках 62 влево. Для исключения перемещения и падения контейнера в процессе работы пулемета его необходимо закрепить, например фиксатором, или в момент начала перезарядки (после выемки из ниши 71) или после ее окончания, например, путем перемещения салазок вправо до срабатывания фиксатора. Потом салазки могут быть сдвинуты вправо для аналогичной перезарядки ленты с правой стороны для второго ствола, если применяется спаренный пулемет.
По мере выхода ленты из контейнера 65 в процессе стрельбы действие силы ее веса на дно контейнера будет уменьшаться, поэтому контейнер за счет упругой силы элемента 67 будет приподниматься и упрется вверх окна 59 (фиг. 13). После полного выхода ленты из контейнера перемещают салазки 62 влево, при этом контейнер выходит из окна 59, упругий элемент 67 распрямляется, поднимая контейнер 65, которой затем падает с салазок (фиг. 14). После этого салазки перемещают в нишу 71 за очередным контейнером, и описанный процесс перезарядки пулемета повторяется.
Внедрение изобретения позволит создать простой механизм, обеспечивающий высокую скорострельность пулемета, возможность изменения частоты выстрелов и автоматическую перезарядку ленты пулемета. Кроме того, универсальность механизма позволяет применять его как на одиночных, так и на спаренных пулеметах.
1. Механизм пулемета, содержащий ленту с патронами, полость для размещения патрона перед выстрелом и извлекатель патронов, отличающийся тем, что извлекатель выполнен в виде двух кривошипно-ползунных механизмов, кривошипы которых закреплены на валу со смещением 90° относительно друг друга, а ползуны выполнены в виде штоков поршней, которые соответственно размещены в цилиндрах, противоположные концы полостей которых соединены соответственно каналами, причем концы полости одного цилиндра соединены воздуховодами через последовательно соединенные воздухораспределитель, кинематически связанный с валом, и клапан воздухопуска с ресивером, а в центре полости другого цилиндра выполнено окно, соединяющее эту полость с атмосферой, при этом поперек ленты с равным шагом выполнены пазы, имеющие возможность кинематического взаимодействия с валом и ползуном.
2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что воздуховоды присоединены к полости одного цилиндра от ее конца на расстоянии не более 0,3 хода поршня.
3. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что каналы присоединены к полости другого цилиндра от ее конца на расстоянии не менее 0,05 и не более 0,3 хода поршня.
4. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что часть извлекателя расположена на линии огня.
5. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что полость для размещения патрона перед выстрелом выполнена заодно со сбрасывателем гильзы.
6. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь ползуна с пазом ленты выполнена в виде гребня.
7. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь вала с пазом ленты выполнена в виде водила.
8. Способ работы механизма пулемета, включающий зарядку ленты, ее перемещение, извлечение из нее патрона и выстрел, отличающийся тем, что извлечение осуществляют на линии огня и совмещают его с выстрелом.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что удержание патрона при выстреле совмещают с концом процесса извлечения.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что зарядку осуществляют автоматически.
