Статьи

ПУЛЕМЁТЫ С ПОЛУСВОБОДНЫМ ЗАТВОРОМ. ЧАСТЬ III.

Период с 1965 по настоящее время.

С середины лета 1965 года компания Heckler & Koch начала защищать технические решения использованные впоследствии в конструкции семейства пулемётов HK 21 (11) и HK 23 (13). Затворная группа в данных пулемётах незначительно отличалась от затворной группы конструкции Людвига Форгримлера (Ludwig Vorgrimler) (см. Рис.74).

С 1965 по 1988 годы были защищены следующие технические решения, относящиеся, на мой взгляд, к конструкции пулемётов HK 21 (11) и HK 23 (13):

— конструкция узла запирания быстросменного ствола (патент Германии на изобретение №1453925 с приоритетом от 13.07.1965 г.);

— конструкция сошек (патент Германии на изобретение №1453928 с приоритетом от 21.08.1965 г.);

— конструкция лентопротяжного механизма (патенты Германии на изобретения №1453926 (приоритет от 14.07.1965 г.), №1578380 (приоритет от 22.06.1966 г.), №1728416 (приоритет от 14.07.1965 г.) и №1728417 (приоритет от 14.07.1965 г.));

— конструкция двойного барабанного магазина (патент Германии на изобретение №1553877 с приоритетом от 25.07.1967 г.);

— короб для патронной ленты (патенты на изобретения Германии №1934144 (приоритет от 05.07.1969 г.) и Австрии №303574);

— конструкции конвейерных магазинов (патенты на изобретения США №4681019 (приоритет от 21.12.1984 г.) и №4930400 (конв. приоритет от 30.06.1987 г.));

— конструкции ударно-спусковых механизмов (патент на изобретение Германии №1297002 (приоритет от 31.03.1966 г.), патент на изобретение США №3446114 (конв. приоритет от 20.12.1966 г.), патент на изобретение Германии №2136101 (приоритет от 20.07.1971 г.) и патент на изобретение США №4450751 (конв. приоритет от 20.05.1981 г.).

Хотелось бы отметить, что мне пока не удалось найти патент на конструкцию ударно-спускового механизма использующегося на штурмовой винтовке G3 и на первых версиях пулемётов HK 21 (11) и HK 23 (13). Существуют патенты на изобретения США №3015993 (конв. приоритет от 05.08.1959 г.) и №3029708 (конв. приоритет от 22.02.1960 г.) автором технических решений по которым является Attilio Mario Franchi (см. Рис.125 и Рис.126). Патенты не имеют ссылок на аналоги и прототип, поэтому возникает вопрос, являются ли описанные в патентах технические решения улучшением известной конструкции (УСМ G3) или же начальной конструкцией, упрощение которой позволило создать ударно-спусковой механизм для штурмовой винтовки G3?..

Второй вопрос, это почему взяв за основу при разработке штурмовой винтовки G3 штурмовую винтовку C.E.T.M.E. modelo C и позаимствовав из неё, мягко говоря, очень многое, а также приобретя лицензию у фирмы Mauser Werke на конструкцию затворной группы Людвига Форгримлера (Ludwig Vorgrimler), фирма Heckler & Koch не стала копировать конструкцию ударно-спускового механизма этого же автора (см. Рис.79 – Рис.84), прекрасно служившего (в упрощённом виде) на испанских штурмовых винтовках вплоть до завершения их производства?..

Но, вернёмся к нашим пулемётам!

Фото 23. Пулемёты HK 11 с коробчатым и барабанным магазинами
Фото 24. Пулемёт HK 21
Фото 25. Пулемёт HK 21 и его элементы

Летом 1969 года фирма Heckler & Koch получила патент Германии на изобретение №1453925, автором технических решений которого был Вильгельм Кеттерер (Wilhelm Ketterer). В патенте защищался механизм запирания быстросменного ствола автоматического оружия.

Рис.102. Иллюстрации к патенту Германии №1453925
Рис.103. Иллюстрации к патенту Германии №1453925

В конце лета 1969 года фирма Heckler & Koch получила патент Германии на изобретение №1453928, автором технических решений которого был Вильгельм Кеттерер (Wilhelm Ketterer). В патенте защищался механизм крепления сошек на кожухе ствола автоматического оружия.

Рис.104. Иллюстрации к патенту Германии №1453928
Рис.105. Иллюстрации к патенту Германии №1453928

С октября 1969 года по январь 1973 года фирма Heckler & Koch получила патенты Германии на изобретения №1453926, №1578380, №1728416 и №1728417, авторами технических решений которого были Вильгельм Кеттерер (Wilhelm Ketterer) и Алекс Сейдель (Alex Seidel). В патентах защищались конструктивные нюансы  лентопротяжного механизма пулемёта.

Рис.106. Иллюстрация к патенту Германии №1453926
Рис.107. Иллюстрации к патенту Германии №1453926
Рис.108. Иллюстрация к патенту Германии №1453926
Рис.109. Иллюстрации к патенту Германии №1453926
Рис.110. Иллюстрации к патенту Германии №1578380
Рис.111. Иллюстрация к патенту Германии №1453926
Рис.112. Иллюстрация к патенту Германии №1453926 (приёмник магазина)

В конце лета 1971 года фирма Heckler & Koch получила патент Германии на изобретение №1553877, авторами технических решений по которому были Тило Мёллер (Tilo Möller) и Альфред Веиссер (Alfred Weisser). Хотелось бы отметить, что защищённый данным патентом барабанный магазин, на мой взгляд, основан на сочетании двух конструкций:

— седловидного барабанного магазина разработанного компаниями Berlin-Suhler Waffen и Fahrzaugwerke Simson & Co (см., например, патент Германии на изобретение №621339 с приоритетом от 05.12.1931 г.);

— барабанного магазина Оскара Остмана (Oscar Alfred Östman), использовавшегося на пистолете-пулемёте Suomi M31, а также, в частности, честно позаимствованного отечественными конструкторами для пистолетов-пулемётов ППД-40 и ППШ-41 (см., например, патент США на изобретение №2131412 с приоритетом от 26.11.1935 г.).

Рис.113. Иллюстрации к патенту Германии №1553877
Рис.114. Иллюстрации к патенту Германии №1553877
Рис.115. Иллюстрация к патенту Германии №1553877

В 1971 – 1972 годах фирма Heckler & Koch получила патенты на изобретения Германии №1934144 и Австрии №303574, автором технических решений по которым был Вальтер Копп (Walter Kopp). Защищённая патентом конструкция короба под ленту предполагала его крепление на кожухе ствола пулемёта так, что в процессе подачи лента поворачивалась на 90°. Вследствие такого расположения, вертикальные габариты оружия на огневой позиции могли быть существенно уменьшены.

Рис.116. Иллюстрации к патенту Австрии №303574
Рис.117. Иллюстрация к патенту Австрии №303574

Летом 1987 года компания «Heckler & Koch» получила патент США на изобретение №4681019, защищающий конструкцию конвейерного магазина для пулемёта. Автором технических решений был Рудольф Брендл (Rudolf Brandl) и Хайнц Мэтт (Heinz Matt). А летом 1990 года ими же был получен патент США на изобретение №4930400, защищающий конструкцию несколько упрощённого конвейерного магазина.

За основу при разработке был взят пулемёт HK 23 под патрон 5.56х45 NATO. Его модифицированный вариант обозначался HK 73 и отличался отсутствием встроенного лентопротяжного механизма. Ёмкость конвейерного магазина составляла 150 патронов. Механизм приводящий в движение конвейер был встроен в магазин и приводился в действие спиральной пружиной 50, вращавшей звёздочку 32, перематывавшую замкнутую цепь 6 конвейера слева направо. Магазин можно было дозаряжать отдельными патронами или из обойм 94, не снимая его с оружия, при этом дополнительные патроны вставлялись в коробку сверху слева в приёмник 60 (см. Рис.118 – Рис.122). При этом рукоятку 59 управления механизмом конвейера (см. Рис.123), размещённую на самом магазине справа сзади, необходимо было вращать так, чтобы цепь конвейера двигалась в обратном направлении — справа налево.

Рис.118. Иллюстрации к патенту США №4681019
Рис.119. Иллюстрации к патенту США №4681019
Рис.120. Иллюстрации к патенту США №4681019
Рис.121. Иллюстрации к патенту США №4681019
Рис.122. Иллюстрации к патенту США №4681019
Рис.123. Иллюстрации к патенту США №4930400
Рис.124. Иллюстрации к патенту США №4930400
Фото 26. Конвейерный магазин пулемёта HK 73

В начале 1962 года итальянская фирма Soc. p. Az. Luigi Franchi получила патент США на изобретение №3015993, защищающий конструкцию ударно-спускового механизма. А весной 1962 года Soc. p. Az. Luigi Franchi получила дополнительный патент США на изобретение №3029708. Автором технических решений был Attilio Mario Franchi. Как видно из иллюстраций к патенту (см. Рис.125 и Рис.126), ударно-спусковой механизм был снабжён замедлителем срабатывания курка 17. Замедлитель содержит поворотный рычаг 18 со штоком 23 и пружиной 25. При приходе затвора в крайнее переднее положение, его наклонная поверхность 36 взаимодействует с рычагом 35, поворачивая его, а он, в свою очередь, взаимодействует с элементом 33, который при повороте своим концом 32 разблокирует конец 18b поворотного рычага 18 замедлителя. Поворотный рычаг 18 замедлителя начинает поворачиваться. При этом курок 17, упиравшийся до этого выступом 17b в поверхность выступа 18b поворотного рычага 18 замедлителя, получает возможность ограниченного поворота и выступом 17с вступает во взаимодействие с выступом 41а элемента 41 (если спусковой крючок 40 не нажат). Если спусковой крючок 40 нажат, то курок 17, фактически, начинает догонять повернувшийся рычаг 18 замедлителя.

Повторюсь, что поскольку указанные выше патенты не имеют ссылок на аналоги и прототип, возникает вопрос, являются ли описанные в патентах технические решения улучшением известной на тот момент конструкции ударно-спускового механизма штурмовой винтовки G3 или же начальной конструкцией, упрощение которой позволило создать ударно-спусковой механизм для штурмовой винтовки G3?.. Буду рад если кто-то меня просветит на этот счёт.

Рис.125. Иллюстрации к патенту США №3015993
Рис.126. Иллюстрации к патенту США №3015993
Рис.127. Взрыв-схема УСМ штурмовой винтовки G3

В начале лета 1969 года компания «Heckler & Koch» получила патент Германии на изобретение №1297002, защищающий конструкцию ударно-спускового механизма с отсечкой очереди на трёх выстрелах. Автором технических решений был Тило Мёллер (Tilo Möller). Особенности работы механизма поясняются иллюстрациями к патенту ( см. Рис.128 и Рис.129). Представленный ударно-спускового механизм был первым среди механизмов с отсечкой очереди разработанных инженерами компании «Heckler & Koch«.

Рис.128. Иллюстрация к патенту Германии №1297002
Рис.129. Иллюстрация к патенту Германии №1297002

В конце осени 1970 года компания «Heckler & Koch» получила патент Германии на изобретение №1578385, защищающий конструкцию ударно-спускового механизма с возможностью ведения автоматического огня с заднего шептала. Также данное техническое решение было защищено патентом США на изобретение №3446114.  Автором технических решений был Вильгельм Кеттерер (Wilhelm Ketterer).

Рис.130. Иллюстрация к патенту США №3446114

В феврале 1973 года компания «Heckler & Koch» получила патент Германии на изобретение №2136101, защищающий конструкцию ударно-спускового механизма с возможностью стрельбы фиксированными очередями по три выстрела. Автором технических решений был Герберт Риттингер (Herbert Rittinger).

Рис.131. Иллюстрация к патенту Германии №2136101
Рис.132. Иллюстрации к патенту Германии №2136101
Рис.133. Иллюстрации к патенту Германии №2136101

В конце 1982 года компания «Heckler & Koch» получила патент Германии на изобретение №3120128, защищающий конструкцию ударно-спускового механизма с возможностью стрельбы фиксированными очередями. Также данное техническое решение было защищено патентом США на изобретение №4450751. Автором технических решений был Пауль Тхевис (Paul Thevis).

Рис.134. Иллюстрация к патенту США №4450751
Рис.135. Иллюстрация к патенту США №4450751
Рис.136. Иллюстрация к патенту США №4450751
Рис.137. Иллюстрация к патенту США №4450751

Проект компании Rheinmetall MG 60 разрабатывался примерно с 1956 года и был закрыт в 1966 году в связи с незначительными преимуществами над состоящим на вооружении Бундесвера пулемётом MG 42 (MG 3). Конструкция пулемёта MG 60 является дальнейшим развитием пулемёта MG 45 (см. Рис.40 – Рис.45).

Фото 27. Пулемёт MG 60 (вид справа)
Фото 28. Пулемёт MG 60 (вид слева)
Фото 29. Вид на ствольную коробку при открытой крышке
Фото 30. Извлечение затвора MG 60
Фото 31.Извлечение быстросменного ствола
Фото 32. Рукоятка управления огнём с предохранителем

В начале 1969 года компания Rheinmetall GmbH получила патент Германии на изобретение №1286943 (приоритет от 24.01.1967 г.) на конструкцию затвора автоматического оружия. Авторами технических решений были Paul Seifried и Heinrich Paschke. Предложенная ими конструкция затвора с двухкаскадным роликовым ускорением позволяла на начальном этапе отката затворной группы (примерно 0,5 мм) добиваться передаточного числа близкого к 10. Конструкция, судя по внешнему виду, вполне вписывалась в семейство оружия Hekler & Koch G3 и пулемётные проекты HK 21 (11) и HK 23 (13).

Рис.138. Иллюстрация к патенту Германии №1286943
Рис.139. Иллюстрация к патенту Германии №1286943
Рис.140. Иллюстрация к патенту Германии №1286943
Рис.141. Иллюстрация к патенту Германии №1286943
Рис.142. Иллюстрация к патенту Германии №1286943

         Взяв за основу технические решения Пауля Сеифрида (Paul Seifried) и Хенриха Пащке (Heinrich Paschke), я постарался увеличить время работы второго каскада ускорения. Вот что получилось.

Рис.143. Иллюстрация к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.144. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.145. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.146. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.147. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.148. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.149. Иллюстрация к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.150. Иллюстрация к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.151. Иллюстрация к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.152. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.153. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.154. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.155. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288
Рис.156. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №171288

Во второй половине 1983 года исследовательский центр C.E.T.M.E. получил три патента Испании на полезные модели №269860, №269861 и №269862 защищающие особенности конструкции пулемёта Ameli. Конструкция запирающего механизма однозначно позволяет назвать пулемёт Ameli прямым наследником пулемёта MG 45, превзошедшим своего прародителя. Как нетрудно заметить, пулемёт достаточно легко разбирается и может легко поместиться в кейсе типа «дипломат» (см. Рис.159 и Рис.160, а также Фото.34).

Рис.157. Иллюстрации к патенту Испании на п.м. №269860
Рис.158. Иллюстрация к патенту Испании на п.м. №269861
Рис.159. Иллюстрация к патенту Испании на п.м. №269862
Рис.160. Иллюстрации к патенту Испании на п.м. №269862
Фото 33. Пулемёт C.E.T.M.E. Ameli
Фото 34. Пулемёт Ameli уложенный в дипломат
Фото 35. Пулемёт C.E.T.M.E. Ameli с приёмником магазина.

Хотелось бы отметить, что во всех известных образцах стрелкового оружия, и, в частности, таких, например, как пулемёты MG 42, MG 45, S.I.G. 710, Rheinmetall MG 60 и C.E.T.M.E. Ameli, цилиндрические запирающие элементы (ролики) не работают подобно роликам в подшипнике и не имеют возможности равномерного переката, поскольку, в отличии от работы в подшипнике, где они взаимодействуют с двумя поверхностями, в запирающие механизме они контактируют одновременно с тремя поверхностями, что приводит к их проскальзыванию и высоким контактным напряжениям. Фактически, работа цилиндрических запирающих элементов в большей степени напоминает работу поперечно скользящих клиньев, за исключением того, что при использовании клиньев контакт между поверхностями осуществляется по площадям, а у роликов – по линиям. Преимущество цилиндрических запирающих элементов перед клиньями только в более технологичной форме. Я постарался решить проблему скользящих запирающих роликов и предложил конструкцию составного роликового запирающего элемента (см. патент РФ на изобретение №2671890). Как видно из иллюстраций к патенту (см. Рис.161Рис.165), внутренний и внешний цилиндры составного ролика при отпирании имеют возможность свободного вращения.

Рис.161. Иллюстрации к патенту РФ №2671890
Рис.162. Иллюстрация к патенту РФ №2671890
Рис.163. Иллюстрация к патенту РФ №2671890
Рис.164. Иллюстрация к патенту РФ №2671890
Рис.165. Иллюстрация к патенту РФ №2671890

Было бы некорректно умолчать, что идея изменения характера взаимодействия роликовых запирающих элементов с рабочими поверхностями (переход от скольжения к качению) возникла, как минимум, в начале второй половины прошлого века. Так, в начале 1960 года немецкий инженер Вернер Эккарт (Werner Eckart) получил патент Швейцарии на изобретение №344337 (конв. приоритет от 12.03.1955 г.) на конструкцию запирающего механизма с парой последовательно установленных роликов. Передний ролик 3 имеет возможность взаимодействия с поверхностями личинки 1 и заднего ролика 4, который имеет возможность взаимодействия с упорной  поверхностью 5 ствольной коробки и наклонной поверхностью 6 остова 2. Ролики 3 и 4 при работе вращаются навстречу друг другу.

Рис.166. Иллюстрации к патенту Швейцарии №344337

Осенью 1993 года изобретатель Анатолий Филиппович Барышев получает патент РФ на изобретение №2002195 (приоритет от 18.09.1992 г.) защищающий конструкцию запирающего механизма стрелкового оружия или артиллерийского орудия. Данный запирающий механизм содержит ствольную коробку 1 с боевым упором 19, затворную раму 3, запирающий рычаг 12, возвратный механизм со штоком и затвор, выполненный в виде остова 7 и личинки 9, причем личинка 9 подвижно установлена в остове 7 с возможностью качания в вертикальной продольной плоскости и непосредственного воздействия на затворную раму 3, а запирающий рычаг 12 выполнен одноплечим и установлен в затворной раме 3 с возможностью качания и взаимодействия с боевым упором 19 ствольной коробки 1 и с задней частью остова 7 затвора. Оружие, использующее данный запирающий механизм, обеспечивает стрелку высокий комфорт при стрельбе из-за отсутствия резких ударных импульсов. Передача энергии от личинки затворной раме происходит с редуцированием. То есть, поскольку личинка, фактически, представляет из себя одноплечий поворотный рычаг, то при выстреле, за счёт его поворота от воздействия дна гильзы, и за счёт разности плеч, происходит значительно большая передача   энергии затворной раме, чем это было бы при прямом воздействии (см., описание к патенту США на изобретение №2052287 с конвенционным приоритетом от 10.02.1933 г.), вдобавок замедляется выход гильзы из патронника ствола. Можно сказать, что поворотная личинка работает аналогично одноплечему рычагу-акселератору применяющемуся в оружии с коротким ходом ствола (см., например, описание к патенту США на изобретение №2459141 с приоритетом от 02.05.1946 г.), но роль ведущего звена автоматики принадлежит не стволу, а гильзе.

На основе данного запирающего механизма Анатолий Филиппович Барышев разработал семейство унифицированного оружия включающее автомат, автоматическую винтовку, крупнокалиберный пулемёт и автоматический гранатомёт.

На запирающий механизм своей конструкции А.Ф. Барышевым были получены Европейский патент №0705723 и патент Словакии №278395, а также была подана международная заявка № 9324802.

Фото 36. Крупнокалиберный ручной пулемёт конструкции Барышева.
Рис.167. Иллюстрации к международной заявке №9324802
Рис.168. Иллюстрации к международной заявке №9324802
Рис.169. Иллюстрации к международной заявке №9324802
Рис.170. Иллюстрации к международной заявке №9324802
Рис.171. Иллюстрации к международной заявке №9324802
Рис.172. Иллюстрации к международной заявке №9324802

Конструкция узла запирания Барышева и оружие на его основе заслужили довольно противоречивые отзывы, но мне всегда хотелось улучшить этот оригинальный механизм. Надеюсь, что хотя бы теоретически мне это удалось.

Первым делом я решил попытаться отказаться от одноплечего запирающего рычага в пользу более компактных запирающих элементов и сместить упорные поверхности ближе к патроннику (сократить длину узла запирания). На свои технические решения я получил патент РФ на полезную модель №183462 (приоритет от 21.05.2018 г.).

Рис.173. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.174. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.175. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.176. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.177. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.178. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.179. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.180. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.181. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.182. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462
Рис.183. Иллюстрации к патенту РФ на п.м. №183462

Второй задачей, которую я попытался решить – уменьшение количества основных элементов затворной группы. В запирающем механизме Барышева основных элементов затворной группы четыре – затворная рама, остов, личинка и одноплечий запирающий рычаг. Я решил избавиться от отдельного запирающего элемента, «дав» при этом остову возможность ограниченного углового перемещения (перекоса). На свои технические решения я получил патент РФ на изобретение №2681742 (приоритет от 17.04.2018 г.).

Рис.184. Иллюстрации к патенту РФ №2681742
Рис.185. Иллюстрации к патенту РФ №2681742
Рис.186. Иллюстрации к патенту РФ №2681742
Рис.187. Иллюстрации к патенту РФ №2681742
Рис.188. Иллюстрации к патенту РФ №2681742

Таким образом, из всего выше сказанного как минимум следует, что успех таких пулемётов как австрийский Schwarzlose M1907, французский AA-52, находящийся в строю уже более 60 лет, немецкие HK 21 и HK 23, а также испанский C.E.T.M.E. Ameli вполне закономерен, поскольку эти конструкции появились в нужное время и отвечали предъявляемым к ним требованиям. Что касается известных особенностей полусвободного запирания, требующих, в том числе, определённой культуры обслуживания оружия, то, как говорится, каждый выбирает по себе… Я считаю, что несмотря на «модные» тенденции газоотводной автоматики, полусвободное запирание будет оставаться здоровой альтернативой газоотводу, а в некоторых образцах стрелкового оружия ещё способно проявить себя с самой лучшей стороны, например в автоматических гранатомётах, где сейчас доминирует свободный затвор.

Автор статьи: Кретов Николай Борисович. При использовании материалов сайта ссылка на источник k-patent.ru обязательна.

Для оформления статьи использованы фотографии из сети Интернет и описание пулемёта Rheinmetall MG 60 с ресурса: https://strategie-technik.blogspot.com/2013/07/sweet-little-sixty-das-mg60.html

Один комментарий

  • Олег

    В немецком пистолете-пулемёте MP40 применён более совершенный вариант пневматического торможения затвора: в нём возвратно-боевая пружина полностью окружена телескопическим кожухом из стальных трубок, образуя вместе с ними и основанием ударника отдельную сборочную единицу. За счёт сжатия находящегося внутри системы трубок воздуха при отходе затвора назад они работали в качестве замедлителя темпа стрельбы, доводя его до порядка 450 выстрелов в минуту. Кроме того, возвратно-боевая пружина, находящаяся внутри системы трубок, была надёжно защищена от грязи и механических повреждений. Сборка и разборка оружия также были существенно упрощены. Рассмотрим систему с разделением затора на две части и рычажным перераспределением энергии между ними.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *