Расчет и проектирование запирающих механизмов

Механизмы отпирания и запирания канала ствола служат для сцепления ствола с затвором перед выстрелом и для их расцепления после выстрела. Особенность работы этих механизмов в том, что они работают при действии на их детали силы давления порохового газа. Это приводит к большим давлениям в парах механизма, что при наличии относительного перемещения звеньев механизма заставляет обращать особое внимание на уменьшение износа их рабочих поверхностей. При работе механизма действуют относительно большие и нестабильные силы трения, в связи с чем затрата энергии на их преодоление может изменяться в больших пределах, что существенно сказывается на работе автоматики в различных условиях эксплуатации. Поэтому желательно при их проектировании предусмотреть конструктивные решения, обеспечивающие минимальную затрату энергии на их работу и стабильность этой энергии.

В зависимости от способа запирания канала ствола, запирающие механизмы можно разделить на механизмы с самозапирающимся затвором (системы с отдачей свободного и полусвободного затвора) с полупринудительным и принудительным отпиранием канала ствола.

Наиболее широкое распространение в практике проектирования автоматического оружия получили запирающие механизмы с принудительным запиранием (отпиранием) канала ствола. Особенностью их работы является то, что отпирание канала ствола осуществляется принудительно за счет кинетической энергии основного звена механизма автоматики. Устройство этих механизмов не допускает самоотпирания при любой величине порохового газа в канале ствола. Данные механизмы следует разделить на механизмы, обеспечивающие раннее и позднее отпирание канала ствола. В первом случае отпирание канала ствола заканчивается при наличии в нем значительного давления порохового газа, действие которого через гильзу на затвор используется для работы автоматики. Во втором случае отпирание канала ствола заканчивается при незначительном давлении в канале ствола, действие которого через гильзу на затвор не оказывает существенного влияния на работу автоматики. При позднем отпирании канала ствола сила экстракции гильзы оказывает наименьшее влияние на работу автоматики и кинетическая энергия сообщается затвору в результате удара затворной рамы или в результате работы ускорительного механизма. При таком способе сообщения кинетической энергии затвору обычно возникают большие силы в парах механизма, что приводит к снижению срока службы деталей. При раннем отпирании значительная часть кинетической энергии сообщается затвору давлением порохового газа, что значительно уменьшает силы, действующие в парах механизма, сообщающего затвору лишь часть кинетической энергии. В этом отношении применение раннего отпирания выгодно. Однако при раннем отпирании работа автоматики зависит от условий экстракции гильзы, что ухудшает надежность работы автоматики. Раннее отпирание может также приводить к разрывам гильз.

Эти недостатки раннего отпирания сильно ограничивают его применение. Позднее, как и раннее отпирание канала ствола обычно определяется величиной свободного хода основного звена механизма. Свободным ходом называется перемещение основного звена механизма автоматики под действием давления порохового газа до начала отпирания канала ствола. Рассмотрим вопросы расчета и проектирования запирающих механизмов с принудительным запиранием (отпиранием) канала ствола.