Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой
В настоящей статье приведена информация о глушителях звука выстрела стрелкового оружия, в конструкции которых используется наствольная расширительная камера и двухточечное крепление к стволу оружия. В цій статті наведено інформацію про глушники звуку пострілу стрілецької зброї, в конструкції яких ви...
Saved in:
| Published in: | Техническая механика |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
2014
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88486 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой / Н.А. Коновалов, О.В. Пилипенко, Скорик А.Д., Коваленко В.И., Семенчук Д.В. // Техническая механика. — 2014. — № 3. — С. 3-14. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860070570741202944 |
|---|---|
| author | Коновалов, Н.А. Пилипенко, О.В. Скорик, А.Д. Коваленко, В.И. Семенчук, Д.В. |
| author_facet | Коновалов, Н.А. Пилипенко, О.В. Скорик, А.Д. Коваленко, В.И. Семенчук, Д.В. |
| citation_txt | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой / Н.А. Коновалов, О.В. Пилипенко, Скорик А.Д., Коваленко В.И., Семенчук Д.В. // Техническая механика. — 2014. — № 3. — С. 3-14. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Техническая механика |
| description | В настоящей статье приведена информация о глушителях звука выстрела стрелкового оружия, в конструкции которых используется наствольная расширительная камера и двухточечное крепление к стволу оружия.
В цій статті наведено інформацію про глушники звуку пострілу стрілецької зброї, в конструкції яких використовується наствольна розширювальна камера та двоточкове кріплення до ствола зброї.
The paper deals with information about sound suppressors for firearms when an annular expansion chamber and two-point mounting attached to the firearm barrel are used.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:10:34Z |
| format | Article |
| fulltext |
3
УДК 533.6:534.83:623.443(048.8)
Н.А. КОНОВАЛОВ, О.В. ПИЛИПЕНКО, А.Д. СКОРИК, В.И. КОВАЛЕНКО, Д.В. СЕМЕНЧУК
ГЛУШИТЕЛИ ЗВУКА ВЫСТРЕЛА СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ С
НАСТВОЛЬНОЙ РАСШИРИТЕЛЬНОЙ КАМЕРОЙ
В настоящей статье приведена информация о глушителях звука выстрела стрелкового оружия, в
конструкции которых используется наствольная расширительная камера и двухточечное крепление к
стволу оружия. Даны сведения о запатентованных конструкциях глушителей такого типа начиная с 1910 г.,
когда впервые был выдан патент на глушитель с такими основными существенными отличительными при-
знаками. Описано устройство запатентованных глушителей и механизмы их работы в представлении авто-
ров патентов. Приведены сведения о наиболее распространенных конструкциях глушителей с наствольной
расширительной камерой – типа Reflex Suppressors (Финляндия). Описаны конструктивные схемы глуши-
телей с наствольной расширительной камерой разработки авторов статьи. Указаны недостатки глушите-
лей конструктивных схем с наствольной расширительной камерой, в том числе – разработки авторов.
Дан перечень источников информации, в которых опубликованы сведения об особенностях термога-
зодинамических процессов в глушителях, и по результатам их анализа обоснованы изменения, которые
необходимо внести в конструктивную схему глушителя для улучшения его характеристик.
Описана конструкция глушителя звука выстрела стрелкового оружия, в котором реализованы ука-
занные изменения, и приведены результаты его натурных испытаний.
Дано заключение о рациональности использования разработанной авторами конструктивной схемы
глушителей, в особенности при использовании в оружии высокоэнергетичного боеприпаса.
В цій статті наведено інформацію про глушники звуку пострілу стрілецької зброї, в конструкції яких
використовується наствольна розширювальна камера та двоточкове кріплення до ствола зброї. Дано відо-
мості про запатентовані конструкції глушників такого типу починаючи з 1910 р., коли вперше було вида-
но патент на глушники з такими основними суттєвими відмітними ознаками. Описано будову запатентова-
них глушників та механізми їх роботи, як їх уявляють собі автори патентів. Наведено відомості про найбільш
розповсюджені конструкції глушників з наствольною розширювальною камерою – типу Reflex
Suppressors (Фінляндія). Описано конструктивні схеми глушників з наствольною розширювальною каме-
рою, які були розроблені авторами статті. Вказано недоліки глушників конструктивних схем з настволь-
ною розширювальною камерою, в тому числі – розробки авторів статті.
Дано перелік джерел інформації, в яких опубліковано відомості про особливості термогазодинаміч-
них процесів в глушниках, і за результатами їх аналізу обґрунтовано зміни, які необхідно внести в типову
конструктивну схему глушника для поліпшення його характеристик.
Описано конструкцію глушника звуку пострілу стрілецької зброї, в якій реалізовано указані зміни,
та наведено результати його натурних випробувань.
Дано висновок про раціональність використання розроблених авторами конструктивних схем глуш-
ників, особливо при використанні високоенергетичного боєприпасу.
The paper deals with information about sound suppressors for firearms when an annular expansion chamber
and two-point mounting attached to the firearm barrel are used. Those patented designs are examined, as from
1910, when the patent for a sound suppressor with such chief essential features was granted. Designs of patented
sound suppressors and mechanisms of their operations presented by the authors of inventions are described. The
most-used designs of sound suppressors with an annular expansion chamber of the Reflex Suppressors type (Fin-
land) are considered. The authors presented their designs of sound suppressors with an annular expansion cham-
ber. The disadvantages of such designs are reported, including the authors’ designs.
Information sources, in which data about the special features of thermogasdynamic processes in sound sup-
pressors were published, are listed. In accordance with the results of their analyses variations needed for the sound
suppressor design are validated to improve its characteristics.
The sound suppressor design, in which outlined variations were realized, is described and the results of full-
scale tests are presented.
The conclusion about rationality of using the authors’ sound suppressors is made, in particular for high-
power ammunition of firearms.
приведено результати його натурних випробувань.
При создании глушителей (приборов снижения уровня звука выстрела –
ПСУЗВ) звука выстрела для штурмовых винтовок (автоматов), снайперского
оружия, ручных пулеметов, использующих высокоэнергетичные боеприпасы,
для получения приемлемых значений снижения уровня звука выстрела глу-
шителем необходимо увеличивать объем полости корпуса – его габаритные
размеры. Это приводит к появлению проблем с удобством эксплуатации
Н.А. Коновалов, О.В. Пилипенко, А.Д. Скорик, В.И. Коваленко, Д.В. Семенчук, 2014
Техн. механика. – 2014. – № 3.
4
оружия с глушителем и обеспечением соосности ствола оружия и глушителя
при одноточечном его креплении к срезу ствола.
Один из путей решения этой проблемы – создание глушителя с дополни-
тельной расширительной камерой, охватывающей наружную часть ствола и
газодинамически связанной с традиционной расширительной камерой, вы-
ступающей за срез ствола, через проницаемую перегородку.
Основные конструктивные элементы такого глушителя – надульная и
наствольная расширительные камеры, проницаемая перегородка между ними
и две точки крепления – у среза ствола и, как правило, у торца наствольной
расширительной камеры.
Первый известный авторам глушитель, который включает основные кон-
структивные элементы глушителя звука выстрела стрелкового оружия с
наствольной расширительной камерой, описан в патенте США № 1.004.665,
выданном с приоритетом 01.03.1910 года изобретателю Исааку Н. Льюису
(Isaac N. Lewis) [1].
Патент США № 1.004.665 от 03.10.1911 г., приоритет 01.03.1910 г. Патент Финляндии № 805 307, приоритет 25.05.1990
Патент Великобритании № 498.775, приоритет 09.02.1938 г.
Патент Финляндии № 86581, приоритет 27.02.1991 г.
Патент Франции № 864.735, приоритет от 10.04.1940 г.
Патент Российской Федерации № 2104457, приоритет 31.10.1995
Патент США № 3.776.093, приоритет 13.11.1969 г.
Патент PCT WD 00/57 122, приоритет 17.05.2000 г.
Патент США № 4.907.488, приоритет 29.03.1988 г.
Патент РФ № 65635, приоритет 09.04.2007 г
Патент Финляндии № 900 774, приоритет 16.02.1990 г.
Патент США № 0 180 379 А1, приоритет 27.03.2010
Европейский патент ЕР 2325594, приоритет 19.11.2010
Рис. 1
В п. 6 патентной формулы так описано претензию автора на это устрой-
ство как глушитель звука выстрела [1]: «Глушитель для оружия: объединение
со стволом оружия трубки, охватывающей ствол и продленной до среза ство-
ла, а также раздельно размещенных продольных секций внутри этой трубки,
между которыми формируются отдельные, не связанные друг с другом же-
лобки, передние концы которых начинаются со среза ствола».
1
2
3
4
5
6
13
12
11
10
9
8
7
5
Предусматривалось, что «указанная трубка выступает за срез ствола и
создает всасывающую камеру, при прохождении через которую пуль и поро-
ховых газов воздух будет всасываться через указанные желобки и канал
ствола, что приведет к охлаждению газов и ствола».
Уже в этом техническом решении реализованы основные преимущества
такой конструктивной схемы: двухточечное крепление глушителя к стволу
оружия, что увеличивает надежность и точность его установки, и увеличение
объема глушителя за счет использования наствольной части оружия, что
должно привести к увеличению эффективности снижения уровня звука вы-
стрела и уменьшению габаритов части глушителя, выступающей за срез
ствола по направлению выстрела.
Однако в описании к этому патенту недостаточно освещена первая фаза вы-
стрела – дульный выхлоп после выхода пули из среза ствола, расширение газов
выстрела со сверхзвуковой скоростью и поворот части из них на 180 от направ-
ления выстрела вдоль оси ствола в наствольную камеру. Вытекание этого газа и
эжекция воздуха будут наблюдаться во второй фазе периода последействия.
Эта конструктивная схема дала начало развитию конструкций глушите-
лей звука выстрела стрелкового оружия с эжекцией окружающего воздуха
(например, по патенту Украины № 93931 от 19.06.2009), а также использова-
нию непроточной наствольной расширительной камеры. Ряд запатентован-
ных конструктивных схем таких глушителей приведен на рис. 1 (1 – 13).
Конструктивная схема по патенту Франции № 864735 от 10.04.1940 г.
(рис. 1.3) имеет все существенные отличительные признаки последующих
конструкций такого типа: надульную и наствольную расширительные каме-
ры, разделенные проницаемой перегородкой, и осесимметричный рассека-
тель-завихритель пороховых газов.
В п. 4 формулы изобретения так кратко изложено устройство запатентованно-
го изобретения: «Устройство состоит из главной камеры и дополнительной каме-
ры, сообщающихся между собой; пуля проходит через главную камеру, дополни-
тельная камера располагается впереди главной, обе камеры взаимодействуют меж-
ду собой для того, чтобы эффективно амортизировать ударные волны».
В описании к патенту США № 4907488 с приоритетом от 29.03.1988
(рис. 1.5) так представлен механизм использования наствольной расшири-
тельной камеры: «Центральный поток газов и звуковых волн разделяется на
выходе из ствола оружия при помощи квазипараболического экрана, который
направляет большую часть газа и звуковых волн назад, после того как поток
газа и звуковых волн наталкивается на квазипараболический экран. Движу-
щиеся в одном направлении газ и звуковые волны проходят через отверстия,
расположенные на внешней стороне резьбового соединения, которое крепит
глушитель на стволе.
Движущиеся в обратном направлении газ и звуковые волны проходят в
конец расширительной камеры и ударяются о плоский кольцевой диск в зад-
ней её части. Газ и звуковые волны отражаются плоским кольцеобразным
диском в сторону входного отверстия этой расширительной камеры, где
встречаются со следующим полуциклом газа и звуковых волн.
Когда две, не совпадающие по фазе, волны газа и звука сталкиваются у
входа в расширительную камеру, они практически полностью глушат звук».
Все конструктивные признаки глушителя с наствольной расширительной
камерой имеют глушители по патентам США 3.776.09 с приоритетом от
6
13.11.1969 г., Финляндии № 909774 с приоритетом от 16.02.1990, Российской
Федерации № 3104457 от 31.10.1995 и 65635 от 09.04.2007, патенту, выдан-
ному по процедуре РСТ WO 00/57.122 от 17.05.2011 г., патенту ЕР 2325594
от 19.11.2004, патентам США № 0180379 от 27.03.2010, техническому реше-
нию, приведенному на рис. 13 [2], патентам Финляндии № 805307 от
25.05.1990 г. и № 86581 от 27.02.1991 г.
Эти патенты Финляндии (изобретатель Юха Хартикка (Juha Hartikka)) лег-
ли в основу широко распространенной конструкции глушителей звука выстре-
ла стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой под названием
Reflex Suppressors («Рефлекс» – от латинского Reflexus – поворот назад, изгиб,
выгиб [3]). Скорее всего, при выборе названий глушителя имелся в виду реали-
зованный в их конструкции эффект поворота назад (против направления вы-
стрела) части газов, которые заполняли наствольную расширительную камеру.
В [4] утверждается, что «глушители такой конструкции являются одной из са-
мых инновационных и практически используемых конструкций глушителей».
Они используются для штурмовых винтовок AR 15, M4, M16, C7, .308
Heckller&Koch; снайперской винтовки FN FAL L1A1 (Британия) [5], Valmet
M62 [6]; пулеметов MG34 (кал. 8 мм), LS26 (кал. 7,62 53R) [7].
Инновационный подход Juha Hartikka состоит в принципе отражения га-
зов выстрела в расширительную камеру, размещенную вокруг ствола, и пере-
городочные элементы на выходе из глушителя [8, 9].
С 1991 по 1995 год Hartikka разработал более 300 различных глушителей
по конструктивной схеме Reflex.
В разработке и изготовлении глушителей такого типа взаимодействуют
компании Финляндии BR-Toute Ky, Ase Utra и Juha. Производитель – Ase
Utra. В производстве находится более 60 типов различных Reflex-
глушителей. Годовой объем производства – десятки тысяч единиц [10, 11].
Эффективность снижения уровня звука выстрела этими глушителями –
25 дБ слева от среза ствола и 20 дБ возле ближнего уха стрелка. Некоторые
конструктивные схемы глушителей типа Reflex Suppressors приведены на
рис. 2 (2.1 – 2.7).
Глушитель-демпфер T8 SCOUT для снайперской винтовки
Глушитель TX4 RANGEER для М/62
Глушитель TX8 SCOUT для М/62
Глушитель RANGEER MODEL для М/92 и АК5
Глушитель для оружия калибра .50 BMG
Глушитель BTX8 для винтовки Barret калибр .50
Глушитель SS-II Reflex для пистолета-пулемета Suomi
Рис. 2
3
1
2
4
5
6
7
7
Таким образом, глушители с наствольной расширительной камерой типа
Reflex Suppressors широко распространены, несмотря на сравнительно низ-
кую эффективность снижения уровня звука выстрела. В [6] приведены их
недостатки, свойственные всем конструкциям глушителей с наствольной
расширительной камерой, в том числе типа Reflex:
– при автоматическом огне или росте скорострельности значительно повы-
шается температура наствольной расширительной камеры, так как они сопро-
вождаются явлениями, которые приводят к «застою» газа в этой камере, в связи с
чем рекомендуется при стрельбе очередями ограничиваться 2 – 3 выстрелами;
– объем наствольной расширительной камеры используется неэффектив-
но потому, что он фактически исключен из процесса периодического получе-
ния новых порций газов выстрела из-за газодинамических явлений на входе в
наствольную расширительную камеру и в ее полости.
Одна из современных конструкций глушителя с наствольной расшири-
тельной камерой представлена в описании к патенту США № 0180.759 с при-
оритетом от 27.03.2010 г.
Этот глушитель достаточно эффективен, особенно при использовании
высокоэнергетичных боеприпасов (например, для снайперских винтовок ка-
либра 8,6 и 12,7 мм), имеет простую и технологичную конструкцию, сбалан-
сирован по распределению массы.
При его создании ставились, в частности, такие цели:
– создание глушителя, который не увеличивает существенно длину огне-
стрельного оружия;
– он не должен иметь значительную массу, размеры, обеспечивая невы-
сокие температуры нагрева при необходимой точности стрельбы;
– создание глушителя, имеющего самую высокую способность умень-
шать давление истекающих газов;
– создание глушителя, который может использоваться при стрельбе оче-
редями в автоматическом режиме.
Однако, согласно описанию и патентной формуле, некоторые из этих це-
лей не были достигнуты, а именно, создание эффективного глушителя, кото-
рый может использоваться при стрельбе очередями в автоматическом режи-
ме. Также фактически не удалось увеличить объем полости глушителя из-за
неэффективного использования при авто-
матической стрельбе объема наствольной
расширительной камеры.
Следует отметить попытку ликвидиро-
вать указанные недостатки путем исполь-
зования у торца наствольной расширитель-
ной камеры четырех капиллярных отвер-
стий [2]. Однако это не привело к эффек-
тивному решению проблем использования
глушителей подобного типа.
Из известных авторам следует также
отметить конструкции глушителей с
наствольной расширительной камерой раз-
работки Янкевича А. В. (рис. 3 [12]).
Авторы настоящей статьи разработа-
ли, изготовили и провели натурные испы-
Рис. 3
8
тания около 30 модификаций глушителей с наствольной расширительной
камерой. Конструктивные схемы основных из них представлены на рис. 4
(для оружия калибра 7,62 мм), рис. 5 (для оружия калибра 5,56 мм), рис. 6
(для оружия калибра 8,6 мм).
ПСУЗВ-01Б.11-7,62. Карабин ОП СВД;
42 280 мм (229 + 72 мм); m = 0,920 кг; 12 Х18 Н10Т; 30 дБ
ПСУЗВ-09Т.13-7,62. Карабин Браунинг Вулкан, 7,62 мм
43 297 мм; m = 0,594 кг; ВТ1-0; 32 дБ
ПСУЗВ-28.11-7,62. Карабин Blaser;
43 228,5 мм; m = 0,465 кг; ВТ1-0; 32 дБ
ПСУЗВ-11Т.13-7,62. Карабин Heckler & Koch MR308
43 290 мм; m = 0,565 кг; ВТ1-0 капролактам; 32 дБ
ПСУЗВ-03Т.12-7,62. Карабин Blaser R93
43 250 мм; m = 0,48 кг; ВТ6; 34 дБ
ПСУЗВ-13Т.13-7,62 мм. Карабин CZ 525
43 310 мм; m = 0,570 кг; ВТ1-0 капролактам; 34 дБ
ПСУЗВ-03ТА.12-7,62. Карабин Blaser R93;
43 297 мм; m = 0,5 кг; ВТ1-0; 32 дБ
ПСУЗВ-3БТ.13-7,62. Снайперская винтовка C.ST.M., .308
43 340 мм; m = 0,800 кг; ВТ1-0; 34 дБ
ПСУЗВ-28Т.12-7,62. Карабин Тигр
43 313,3 мм; m = 0,590 кг; ВТ1-0; 12 Х 18 Н10Т; 32 дБ
ПСУЗВ-35Т.13-7,62. Карабин .30-06 SP
43 342 мм; m = 0,800 кг; ВТ1-0 капролактам; 34 дБ
ПСУЗВ-09Т.13-7,62. Карабин Blaser R93
43 297 мм; m = 0,581 кг; ВТ1-0; 34 дБ
Рис. 4
ПСУЗВ-115-5,56. Карабин MR 223;
43 250 мм; m = 0,8 кг; 12 Х 18 Н10Т; 32 дБ
ПСУЗВ-27Т.12-5,56. Карабин Savage Arms Rem. 223
53 434 мм; m = 0,960 кг; ВТ1-0; 34 дБ
ПСУЗВ-116-5,56. Карабин MR;
38 250 мм; m = 0,8 кг; 12 Х 18 Н10Т; 34 дБ
ПСУЗВ-21Т.13-5,56. Карабин AUG, .223; Blaser R93, 243
43 440 мм; m = 0,920 кг; ВТ1-0 капролактам; 34 дБ
ПСУЗВ-26Т.13-5,56. Карабин Savage Arms Rem .223
50 430 мм; m = 0,970 кг; ВТ1-0; 34 дБ
Рис. 5
ПСУЗВ-10Т.13-8,6. Карабин Mauser 98, .338
43 297 мм; m = 0,550 кг; ВТ1-0 капролактам; 34 дБ
ПСУЗВ-38Т.13-8,6 Карабин Mauser 98. .338
50 340 мм; m = 0,950 кг; ВТ1-0 капролактам; 32 дБ
ПСУЗВ-16Т.13-8,6. Карабин Mauser 98
50 420 мм; m = 0,940 кг; ВТ1-0 капролактам; 32 дБ
ПСУЗВ-38Т.13-8,6. Cнайп.винт. C.TS.M., .338
50 419,5 мм; m = 1,000 кг; ВТ1-0; 34 дБ
Рис. 6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0
1
2
3
4
5
1
2
3
4
9
Использование разработанных авторами глушителей звука выстрела
стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой показало их вы-
сокую эффективность (более 30 дБ), надежность в эксплуатации, обеспече-
ние высокой точности стрельбы и малого рассеивания. Однако ряд недостат-
ков, присущих существующим глушителям с наствольной расширительной
камерой, в частности нагрев до высокой температуры наствольной части
глушителя и ствола, неадекватное увеличению внутреннего объема глушите-
ля росту его эффективности и т. п., сохранился
Для разработки конструкции глушителей, учитывающих особенности га-
зодинамических процессов течения сверхзвукового потока газа на входе в
кольцевую расширительную наствольную камеру и газодинамические явле-
ния, происходящие в кольцевой полости, авторы использовали результаты
исследований, приведенные в [13 – 23].
Для обеспечения рациональной конструкции глушителя звука выстрела с
наствольной расширительной камерой определяющее значение имеют режи-
мы и картина течения на входе в кольцевую полость, в расширительной ка-
мере, присоединенной к срезу ствола, особенности которых, приведеные в
[13 – 23], сводятся к следующему.
Основные характеристики течения обусловлены образованием ударных волн
при выходе сверхзвукового высокотемпературного потока газов выстрела при
внезапном расширении канала. Такая конфигурация типична для соединения
ствола оружия с надульным газовым устройством, например глушителем.
После выхода из узкой части канала фронт начально плоской ударной
волны искривляется в результате взаимодействия с веером волн разрежения.
После достижения фронтом ударной волны стенки широкой части канала и
его отражения формируется сильная поперечная ударная волна.
Процесс установления течения в надульной расширительной камере
глушителя приводит к возникновению нестационарных ударных волн, давле-
ние на фронте которых выше давления в потоке, а также зон разрежения,
давление в которых ниже атмосферного. Эти ударные волны обуславливают
пульсирующий характер изменения давления в камере.
Газодинамические явления, возникающие на входе в кольцевую
наствольную расширительную камеру, в основном идентичны тем, которые
наблюдаются во входных устройствах авиационных двигателей – осесиммет-
ричных, сверхзвуковых, внешнего сжатия [21]. Для рационального обеспече-
ния прохождения сверхзвукового потока воздуха в авиационный двигатель
используют специально спрофилированную поверхность (поверхность тор-
можения). Её образующая представляет собой ломаную линию с тем или
иным числом углов (профилированный ступенчатый конус). При обтекании
этой поверхности сверхзвуковым потоком от углов её переломов отходят ко-
сые скачки уплотнения, в которых сверхзвуковой поток сжимается перед
окончательным прямым скачком. В области втекания газа в кольцевую по-
лость создается «зона торможения» с существенными градиентами парамет-
ров по направлениям вдоль и перпендикулярно оси глушителя.
Использовать опыт профилирования входной части полости для умень-
шения сопротивления втекающего в неё газа сложно, имея в виду компакт-
ные размеры и требования простоты конструкции глушителя. Можно вос-
пользоваться тем, что для решения этой задачи в качестве регулирующего
элемента часто используются размещенные за плоскостью входа «отверстия
10
перепуска» [21]. «Открытие отверстий перепуска позволяет снизить допол-
нительное сопротивление и увеличить запас устойчивости процессов втека-
ния газов в кольцевую полость» [21]. В нашем случае роль отверстий пере-
пуска могут играть радиальные сквозные отверстия, равномерно размещен-
ные по окружности поперечного сечения входной части наствольной камеры.
Кроме изложенного, традиционная схема глушителя звука выстрела с
наствольной расширительной камерой не учитывает явление отражения
ударной волны от дна кольцевой полости и колебаний давления в ней, что
приводит к значительному повышению температуры в её торцевой части.
При отрывном обтекании входной части полости возникает автоколеба-
тельный процесс с частотой, близкой к собственной частоте колебаний стол-
ба газа в кольцевой полости.
От поверхности отрыва в различных фазах её движения внутрь полости
распространяются волны разрежения и сжатия, причем последние на некото-
ром расстоянии от входа накладываются одна на другую и образуют ударную
волну значительной амплитуды.
Прохождение по столбу газа прямой и отраженной от дна кольцевой по-
лости волн проявляется в интенсивных колебаниях давления в полости и не-
обратимом выделении тепла, приводящем к росту температуры газа.
Термодинамический эффект внутри полости можно значительно умень-
шить, если она будет негерметичной. Эксперименты показали, что истечение
газа из полости через отверстие диаметром 10 мм в боковой поверхности тру-
бы диаметром 76 мм (около 1% эффективной площади) приводит к снижению
температуры почти в три раза [15].
Кроме того, была экспериментально проверена возможность снижения
термического эффекта путем нарушения колебательного процесса в газе. Для
этого внутрь модели на расстоянии 2,5 калибра от входа устанавливали
диафрагму с отверстиями, по площади равными 30% площади сечения тру-
бы. Эксперименты показали, что при этом частота колебаний давления зна-
чительно увеличилась, амплитуда уменьшилась, а подогрев газа у дна поло-
сти уменьшился примерно в четыре раза [15].
Изложенные данные экспериментальных и теоретических исследований,
приведенные в [13 – 23], в том числе авторами настоящей статьи, относи-
тельно термогазодинамических процессов в полостях глушителей звука вы-
стрела стрелкового оружия, с целью повышения эффективности снижения
уровня звука выстрела, эффективного использования наствольной расшири-
тельной камеры и уменьшения её температуры привели авторов к необходи-
мости принять следующие конструктивные решения:
– в плоскостях входного сечения кольцевой камеры, в районе половины
её длины и в торцевой части выполнить регулярно расположенные по
окружностям поперечных сечений внешней оболочки камеры ради-
альные сквозные отверстия;
– выходные части радиальных сквозных отверстий разместить с зазо-
ром под кольцевыми, открытыми в направлении выстрела, экранами;
– на половине длины наствольной расширительной камеры перпендикуляр-
но её продольной оси установить кольцевую мембрану с отверстиями.
Авторы статьи в результате натурных испытаний получили оптимальные
соотношения конструктивных элементов глушителя:
11
– общая площадь каждой из групп сквозных отверстий должна состав-
лять 0,35 – 0,5 площади поперечного сечения кольцевой полости;
– зазор между выходной частью отверстий и внутренней поверхностью
кольцевых экранов составляет 0,3 – 0,8 диаметра, длина внутренней
цилиндрической части экранов, открытой в направлении выстрела –
1,5 – 2,0 диаметра радиального отверстия, общая площадь отверстий
кольцевой мембраны составляет 0,4 – 0,45 площади поперечного се-
чения кольцевой полости.
Исходя из изложенного, авторами была разработана конструкция глуши-
теля звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной ка-
мерой, он изготовлен, и проведены его натурные испытания.
Конструктивная схема этого глушителя приведена на рис. 7.
Глушитель содержит узел крепления к стволу оружия 1, пустотелый кор-
пус 2, конечный фланец 3, осесимметричный рассекатель-завихритель поро-
ховых газов 4, переднюю от среза ствола расширительную камеру 5,
наствольную расширительную камеру 6. В плоскости входного сечения
(А-А) кольцевой камеры 6 выполнены регулярно размещенные по окружно-
сти внешней оболочки камеры отверстия 7, такие же группы отверстий 7 вы-
полнены на середине длины наствольной расширительной камеры (сечение
Б-Б) и в её торце (выносной элемент В). Выходные части этих отверстий раз-
мещены с зазором под кольцевыми экранами 8, на 0,4 – 0,45 длины настволь-
ной расширительной камеры установлена кольцевая мембрана 9 с выполнен-
ными в ней отверстиями 10.
Особенности функционирования разработанного глушителя таковы.
При прохождении пули по стволу оружия со сверхзвуковой скоростью
впереди неё образуется отошедшая ударная волна, которая через узел креп-
ления глушителя 1 к стволу оружия достигает первой расширительной каме-
ры 5 глушителя.
Рис. 7
12
За пулей со сверхзвуковой скоростью движутся пороховые газы, имею-
щие высокие температуру и давление. Часть газов прорывается между пулей
и стенкой ствола и обгоняет её.
Когда пуля входит в глушитель, газы заполняют первую расширитель-
ную камеру 5 и разделяются на две части, одна из которых через рассекатель-
завихритель пороховых газов 4 и отверстие конечного фланца 3 движется в
направлении выстрела, а другая в расширительной камере 5 принимает про-
тивоположное направление движения и через отверстие 11 в узле крепления
глушителя к стволу оружия поступает в наствольную расширительную каме-
ру 6.
На входе в эту камеру образуется веер конических ударных волн, кото-
рые в конструкциях обычного типа замыкаются прямым скачком уплотнения,
что резко повышает сопротивление втекающему газу в полость.
В предложенной авторами конструкции за входной частью в кольцевую
полость образованы отверстия 7, через которые осуществляется дренаж газа
вовне в полость кольцевого защитного, открытого в направлении выстрела
экрана 8, из которого газ в виде кольцевой струи вытекает параллельно про-
дольной оси глушителя в направлении выстрела. Такие же газодинамические
явления, но меньшей интенсивности, наблюдаются при прохождении удар-
ной волны газа через отверстия 9 и 7 в средней и торцевой частях настволь-
ной расширительной камеры.
В результате внесения таких конструктивных изменений:
– уменьшается газодинамическое сопротивление потоку газа, входяще-
му в наствольную расширительную камеру;
– уменьшается давление в наствольной расширительной камере;
– уменьшается температура газа и конструктивных элементов
наствольной расширительной камеры;
– значительно уменьшается время втекания-вытекания газа через
наствольную расширительную камеру.
Все это приводит к повышению эффективности снижения уровня звука
выстрела глушителем предложенной конструкции и обеспечивает использо-
вание глушителя при стрельбе очередями без ограничений на условия ис-
пользования.
Авторы разработали, обеспечили изготовление и натурные испытания
предложенных глушителей для карабинов MR223, OП CBД, Blaser R93,
Savage Arms Rem.233, Вулкан 7,62, Mauser 98, Heckler&Koch MR .338,
CZ 525, снайперских винтовок C.T.S.M.338 и C.T.S.M.308 и др.
Разработанные авторами глушители представленной конструкции, имеют
эффективность снижения уровня звука выстрела 32 – 36 дБ.
Сравнительные натурные испытания разработанных авторами глушите-
лей и глушителей серии Reflex Suppressors показали преимущества кон-
струкции, предложенной авторами, по эффективности снижения уровня звука
выстрела, надежности и ресурсу использования. Авторами оформлена и
направлена в Укрпатент заявка на изобретение [24] на глушитель предло-
женной конструктивной схемы.
13
На рис. 8 приведены рентгеновские снимки одного из разработанных ав-
торами глушителей и глушителя типа Reflex Suppressors после натурных ис-
пытаний.
Глушитель показал эффективность 34 дБ и ресурс при стрельбе очередя-
ми не менее 500 выстрелов без перерывов.
Таким образом, авторы создали глушитель звука выстрела стрелкового
оружия с наствольной расширительной камерой, который по техническим
характеристикам выше лучших известных образцов, при незначительном
усложнении конструкции и паритетной цене.
Основные сведения и принципы проектирования глушителей с настволь-
ной расширительной камерой, изложенные в настоящей статье, дают воз-
можность создавать глушители для стрелкового оружия любого типа с высо-
коэнергетичными боеприпасами.
1. Патент США № 1.004.665 по заявке № 546658 от 01.03.1910, Isaac N. Lewis, Patented Oct.3.1911.
2. Кленкин В. Глушители / В. Кленкин // Оружие и охота. – 2001. – № 3. – С. 10 – 13.
3. Словник іншомовних слів / під ред. чл.-кор. АН УРСР О. С. Мельничука. – Київ : Головна редакція УРЕ,
1977. – 775 с.
4. Электронный ресурс, режим доступа к ресурсу: http://www.canadiantactical.ca/Paulson Articled.html.
5. Электронный ресурс, режим доступа к ресурсу: http://www.guns.connect.fi/rs/11supp.html.
6. Электронный ресурс, режим доступа к ресурсу: http://.google.com.ua/translate?hl-ru=http://www...
7. Электронный ресурс, режим доступа к ресурсу: http://www.guns.connect.fi/rs/Krsgraf.html.
8. Paulson Alan C. Silencer. History and Performance. Volume 1. Sporting and Tactical Silencer / Alan C. Paul-
son. – USA, Boulder, Colorado : Paladin Press, 1996. – 412 p.
9. Paulson Alan C. Silencer. History and Performance. Volume 2, GQB Assault Riffle and Sniper Technology /
Alan C. Paulson, N. R. Parker, Peter G. Kokalis. – USA, Boulder, Colorado : Paladin Press, 2002. – 429 p.
10. Электронный ресурс, режим доступа к ресурсу: http://www.guns.connect.fi/rs/contact.html.
11. Juka Hartikka Совсем не тихий глушитель / Hartikka Juka // Мастер-ружье. – 2010. – № 159. – С. 52 –
57.
12. Электронный ресурс. Глушители с наствольной расширительной камерой разработки Янкевича А. В.
Режим доступа к ресурсу: Andreyyana-666@mail-ru.
13. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика / Г. Н. Абрамович. – М. : «Наука», 1969. – 824 с.
14. Brocher E. Fluid dynamics of the resonance tube / E. Brocher, C. Maresсa, M. H. Bournag // Journal of
Fluid Mechanics. –1970. – Vol. 43, part 2. – Р. 369 – 384.
15. Елисеев Ю. Б. Об эффекте повышения температуры торможения при обтекании газом глубоких поло-
стей / Ю. Б. Елисеев, А. Я. Черкез // Изв. АН СССР, ИЖГ. – 1971. – № 3. – С. 8 – 18.
16. Brocher E. Study of Thermal phenomena in a Hartmann – Sprenger Tube / E. Brocher, C. Maresсa. –
NASA –TT–F–14796, Washington, D.C.20546, December 1974. – 33 p.
17. Кузнецов В. М. Пульсации давления и нагрев газа при втекании сверхзвуковой струи в цилиндриче-
скую полость // В. М. Кузнецов, С. И. Остроухова, К. Н. Филиппов // Изв. АН СССР, ИЖГ. – 1977. –
№ 5. – С. 104 – 111.
Глушитель ПСУЗВ для оружия калибра 7,62 мм,
выполненный согласно [24]
Глушитель финского производства BR Reflex Suppressors
T 12.7,5.18×1
Рис. 8
http://www.guns.connect.fi/rs/contact.html
http://www.guns.connect.fi/rs/contact.html
http://www.guns.connect.fi/rs/contact.html
http://www.guns.connect.fi/rs/contact.html
http://www.guns.connect.fi/rs/contact.html
14
18. Елисеев Ю. Б. Экспериментальное исследование аномального аэродинамического нагрева тел с глу-
бокой полостью / Ю. Б. Елисеев, А. Я. Черкез. – Изв. АН СССР, ИЖГ. –1978. – № 1. – С. 113 – 119.
19. Кулагин В. И. Газодинамика автоматического оружия / В. И. Кулагин, В. И. Черезов ; под ред. д-ра
техн. наук, проф. А. А. Коновалова. – М., 1985. – 256 с.
20. Котов А. И. Пульсации при взаимодействии сверхзвуковой струи с полостью / А. И. Котов,
Е. А. Угрюмов // Вестник ЛГУ. – 1984. – № 1. – С. 64 – 68.
21. Теория авиационных двигателей для вузов ВВС // Ю. Н. Нечаев, Р. Н. Федоров, В. Н. Котовский,
А. С. Почев. – М. : Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2005. – 366 с.
22. Кратова Ю. В. Распространение детонационных волн в газовых каналах с внезапным расширением /
Ю. В. Кратова, А. В. Федоров, Т. А. Хмель // Физика горения и взрыва. – 2011. – № 1. – С. 80 – 92.
23. Газодинамические процессы в приборах снижения уровня звука выстрела стрелкового оружия /
Н. А. Коновалов, О. В. Пилипенко, Г. А. Поляков, А. Д. Скорик, А. Д. Чаплиц // Техническая механика. –
2012. – № 4. – С. 13 – 26.
24. Заявка № а2014 09056 Україна, МПК7 f41A 21/30. Глушник звуку пострілу стрілецької зброї з наст-
вольною розширювальною камерою / Коновалов Н. А., Пилипенко О. В., Скорик А. Д., Коваленко В. И.,
Семенчук Д. В. ; Заявл. 11.08.2014.
Институт технической механики Получено 27.08.14,
Национальной академии наук Украины и в окончательном варианте 01.09.14
Государственного космического агентства Украины,
Днепропетровск
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-88486 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-9184 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:10:34Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут технічної механіки НАН України і НКА України |
| record_format | dspace |
| spelling | Коновалов, Н.А. Пилипенко, О.В. Скорик, А.Д. Коваленко, В.И. Семенчук, Д.В. 2015-11-16T08:37:12Z 2015-11-16T08:37:12Z 2014 Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой / Н.А. Коновалов, О.В. Пилипенко, Скорик А.Д., Коваленко В.И., Семенчук Д.В. // Техническая механика. — 2014. — № 3. — С. 3-14. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. 1561-9184 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88486 533.6:534.83:623.443(048.8) В настоящей статье приведена информация о глушителях звука выстрела стрелкового оружия, в конструкции которых используется наствольная расширительная камера и двухточечное крепление к стволу оружия. В цій статті наведено інформацію про глушники звуку пострілу стрілецької зброї, в конструкції яких використовується наствольна розширювальна камера та двоточкове кріплення до ствола зброї. The paper deals with information about sound suppressors for firearms when an annular expansion chamber and two-point mounting attached to the firearm barrel are used. ru Інститут технічної механіки НАН України і НКА України Техническая механика Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой Article published earlier |
| spellingShingle | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой Коновалов, Н.А. Пилипенко, О.В. Скорик, А.Д. Коваленко, В.И. Семенчук, Д.В. |
| title | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой |
| title_full | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой |
| title_fullStr | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой |
| title_full_unstemmed | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой |
| title_short | Глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой |
| title_sort | глушители звука выстрела стрелкового оружия с наствольной расширительной камерой |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88486 |
| work_keys_str_mv | AT konovalovna glušitelizvukavystrelastrelkovogooružiâsnastvolʹnoirasširitelʹnoikameroi AT pilipenkoov glušitelizvukavystrelastrelkovogooružiâsnastvolʹnoirasširitelʹnoikameroi AT skorikad glušitelizvukavystrelastrelkovogooružiâsnastvolʹnoirasširitelʹnoikameroi AT kovalenkovi glušitelizvukavystrelastrelkovogooružiâsnastvolʹnoirasširitelʹnoikameroi AT semenčukdv glušitelizvukavystrelastrelkovogooružiâsnastvolʹnoirasširitelʹnoikameroi |