Научно-производственная фирма "ИМКАС"

5.1. Особенности проектирования глушителя

Несмотря на благородные усилия человечества направить свое развитие в спокойное русло морали и права, война (и все ее проявления, включая проблемы силовых ведомств и внутренних дел), по-видимому, будет еще долго оставаться решающим фактором в жизни народов, определяя политику государства, стратегические и оперативно-тактические взгляды.

Необходимость разработки новых образцов вооружения не является чем-то незыблемым. Целесообразность такой разработки изменяется в зависимости от требований национальной политики, стратегических и оперативно-тактических взглядов, разведывательных данных и уровня развития техники.

К разработке различных образцов вооружения, как правило, привлекаются не только военные организации и специалисты. Заказы на их создание распространяются зачастую и на гражданские ведомства, имеющие производственно-техническую базу, основанную на новейших достижениях науки и техники. При этом подрядчик, разрабатывающий новый образец вооружения, должен глубоко понимать, для выполнения каких задач он предназначен. В противном случае не избежать напрасных затрат.

В этом разделе демонстрируется рациональный подход к проектированию и отработке глушителя для силовых ведомств Украины.

В Министерстве обороны и других силовых ведомствах Украины широко используются автоматы Калашникова различных модификаций. Для проведения специальных операций они снабжаются глушителями типа ПБС-1 и ПБС-2, применяемыми совместно с дозвуковым патроном типа «УС», который в Украине не производится.

В Российской Федерации разработаны новые модификации глушителя ПБС, в том числе, под штатный сверхзвуковой патрон, однако на вооружении силовых ведомств Украины они не состоят.

Указанные причины привели к необходимости создания в Украине глушителей для автоматов Калашникова, работоспособных и эффективных при стрельбе штатными сверхзвуковыми патронами калибра 7,62 мм, 5,56 мм и 5,45 мм.

Конструкторская разработка глушителя начинается с задания технических условий (ТУ) на его проектирование.

Разработка ведется в соответствии с нормативными документами, в частности [249 – 260], и ГОСТами с индексом «В».

На первом этапе разработки были спроектированы и изготовлены глушители ПБС-ИТМ-1 и ПБС-ИТМ-2, соответствующие штатным образцам.

Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-1 приведена на рис. 5.11. Рассекатель глушителя представляет собой этажерчатую конструкцию, состоящую из десяти колец, размещенных по оси глушителя и стянутых тремя винтами между распорными втулками. Кольца имеют центральное проходное для пули отверстие с конусной выпуклостью к набегающему потоку пороховых газов. Торцевое переднее относительно движения пули кольцо-фланец имеет цилиндрический диффузор, направленный в сторону набегающего потока пороховых газов. Торцевое заднее кольцо-фланец рассекателя имеет конусный выступ против направления выстрела и в периферийной части три отверстия, облегчающие истечение пороховых газов наружу. Рассекатель образует 11 расширительных камер, обеспечивающих повышение эффективности глушения звука выстрела.

Внешний вид глушителя типа ПБС-ИТМ-1 и конструкция различных вариантов исследованных рассекателей приведена на рис. 5.12, внешний вид рассекателя – на рис. 5.13.

Глушитель ПБС-ИТМ-2 (см. рис. 5.14) конструктивно отличается от ПБС-ИТМ-1 увеличенным объемом первой камеры по ходу пули за счет изъятия трех шайб рассекателя. Кроме того, усилены стяжные винты рассекателя и изменена конструкция их крепления.

В условиях тира и полигона были проведены испытания глушителей этих типов с использованием при стрельбе сверхзвукового штатного патрона автоматов Калашникова калибра 7,62 мм и 5,45 мм с целью определения возможности применения созданной конструкции в целом и ее отдельных частей. Всего было разработано, изготовлено и испытано более двадцати модификаций глушителя типа ПБС-ИТМ.

Испытания показали, что этажерчатый рассекатель глушителя при стрельбе штатным патроном деформируется и разрушается. Цельность корпуса и крышки ПБС при этом сохраняется, то есть они могут быть использованы при стрельбе сверхзвуковым патроном, как в одиночном режиме, так и в режиме автоматической стрельбы.

Рис. 5.1. Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-1:
1 – кожух; 2 – рассекатель; 3 – центральная камера; 4 – разделительные кольца;
5 – стяжные винты; 6 – переднее кольцо-фланец; 7 – заднее кольцо-фланец;
8 – стыковочный узел; 9 – уплотнительное кольцо

Упрочнение конструкции рассекателя обеспечило его целостность при стрельбе штатным патроном, однако при этом масса глушителя увеличилась, а эффективность глушения звука выстрела уменьшилась.

На следующем этапе разработки глушителей типа ПБС-ИТМ изменялось устройство рассекателей.

Рис. 5.12. Варианты элементов глушителя ПБС-ИТМ-1


 5.13. Внешний вид рассекателя глушителя ПБС-ИТМ-1

Рис. 5.14. Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-2

Глушитель ПБС-ИТМ-3 (рис. 5.15) отличается тем, что его корпус изготовлен из прямошовной сварной трубы из нержавеющей стали с толщиной стенки 2,5 мм. Рассекатель состоит из ряда дискретных элементов, образующих пять расширительных камер. Первым и вторым элементом рассекателя являются плоские шайбы с центральными цилиндрическими соплами, третий элемент – конический тонкостенный диффузор, четвертый – шайба с отверстиями. Торцевое заднее кольцо-фланец рассекателя имеет в периферической части шесть цилиндрических отверстий.

Рис. 5.15. Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-3

Рассекатель глушителя ПБС-ИТМ-4 (рис. 5.16) состоит из трех деталей – внутренней трубки с торцевым фланцем, в котором выполнены цилиндрические отверстия, заднего кольца, выполненного в виде конического диффузора, и плоской шайбы, имеющей на периферии отверстия.

Торцевое заднее кольцо-фланец имеет шесть цилиндро-конических отверстий.

Рис. 5.16. Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-4

Рис. 5.17. Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-5

В глушителе ПБС-ИТМ-5 (рис. 5.17) рассекатель представляет собой единую конструкцию с центральной перфорированной наклонными к ее продольной оси отверстиями трубкой, с которой заодно выполнены кольцевые перегородки, образующие три расширительные камеры.

На входе в центральную трубку выполнен конический диффузор, а первая по ходу пули перегородка образует начальную расширительную камеру. По эффективности глушения уровня звука выстрела при стрельбе сверхзвуковым патроном ПБС-ИТМ-5 показал лучшие результаты из всех конструкций этой серии.

Рис. 5.18. Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-6

Рис. 5.19. Внешний вид рассекателя глушителя ПБС-ИТМ-6

Глушитель ПБС-ИТМ-6 имеет конструкцию, близкую к ПБС-ИТМ-3. В его корпусе установлены четыре перегородки, имеющие в центральной части цилиндрические сопла, образующие на входе в них кольцевые диффузоры. Соосно им установлена цилиндрическая перфорированная трубка, диаметр которой равен примерно половине диаметра корпуса глушителя (рис. 5.18, рис. 5.19).

Глушитель ПБС-ИТМ-7 имеет рассекатель, выполненный в виде единого узла. Он образует четыре расширительные камеры и состоит из центральной перфорированной 180 отверстиями диаметром 3 мм трубки, трех плоских шайб и входного участка, представляющего собой конический диффузор (рис. 5.20).

Рис. 5.20 Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-7

Рис. 5.21. Конструктивная схема глушителя ПБС-ИТМ-11

Рис. 5.22. Корпусная оболочка глушителя ПБС-ИТМ-11

Оси отверстий в стенке центральной трубки перпендикулярны её продольной оси.

Глушитель ПБС-ИТМ-11 отличается тем, что имеет удлиненный корпус (см. рис. 5.21), в котором образовано шесть расширительных камер, а внутри корпуса соосно ему без зазора установлена цилиндрическая оболочка с выполненными в её стенках радиальными отверстиями. Внешний вид этих оболочек представлен на рис. 5.22. Эти оболочки объединяют все внутренние шумоглушащие элементы в единую конструкцию, что обеспечивает удобство в эксплуатации глушителя. Все элементы рассекателя выполнены из нержавеющей стали.

Глушители модификации ПБС-ИТМ имели по несколько вариантов рассекателей (варьировались количество, форма и наклон отверстий, перфорирующих центральную трубку, форма шайб, образующих расширительные камеры, отверстия в шайбах, дополнительные каналы, соединяющие расширительные камеры, объемы и количество расширительных камер и т.д.). Варианты рассекателей для глушителей ПБС-ИТМ-5, ПБС-ИТМ-7 приведены на рис. 5.23.

Рис. 5.23 Внешний вид рассекателей глушителей:
верхний – ПБС-ИТМ-5; нижний – ПБС-ИТМ-7

В дальнейшем разработка глушителей велась на основе полученного опыта создания серии ПБС-ИТМ, который был использован при конструировании, изготовлении и экспериментальной отработке глушителей типа ПСУЗВ.

При этом ставилась задача предусмотреть:

  • обеспечение высокой эффективности и снижения уровня звука выстрела без ухудшения боевых поражающих свойств оружия;
  • отсутствие отрицательного влияния прибора на точность и кучность оружия;
  • отсутствие влияния на работу автоматики оружия и выброса газов в затвор;
  • высокие показатели ресурсной устойчивости прибора;
  • стабильные показатели в различных режимах стрельбы;
  • удобство пользования прицельными приспособлениями и возможность ведения стрельбы из различных положений;
  • надежность узла присоединения прибора к оружию, удобство стыковки и расстыковки прибора с оружием, в том числе, в нагретом состоянии.

За основу создаваемых конструкций были взяты надульные многокамерные глушители расширительного типа, так как они требуют минимальных изменений в конструкции автоматов, не влияют на их технические характеристики, а их эффективность сравнима, а иногда превышает характеристики шумоглушения интегрированных глушителей.

При разработке глушителя типа ПСУЗВ основной упор делался на сохранении боевых качеств оружия при его использовании с глушителем без снижения эффективности, сохранении дульной энергии, отсутствии его вредного влияния на точность, кучность, прицельность стрельбы, возможности использования оружия без глушителя.

Следовало учесть и такие немаловажные факторы, как универсальность применения глушителя для находящихся на вооружении и вновь разрабатываемых образцов, большой ресурс, сравнимый с ресурсом ствола, минимальный объем технического обслуживания.

Для того, чтобы учесть при создании глушителя весь комплекс требований были разработаны Технические Условия (ТУ) на глушитель [261].

Эти ТУ распространяются на глушители, предназначенные для снижения уровня звукового давления при стрельбе из автоматов (ГОСТ 28653) Калашникова АКМ, АК-74 и АКС-74У в условиях учебных и тренировочных стрельб, а также при проведении боевых операций.

Основные требования к глушителям типа ПСУЗВ, сформулированные в ТУ, представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3

Наименование параметра и размера

Единица

измерения

Норма для глушителя

ПСУЗВ-1

ПСУЗВ-2

ПСУЗВ-30

ПСУЗВ-32

Эффективность снижения уровня звукового давления, DL, не менее

дБА

22

30

Удерживающий от развинчивания момент узла стыковки-расстыковки, Муд, не менее

Н×м

7

Радиальное биение выходного отверстия канала относительно оси ствола оружия, Dr, не более

мм

0,3

Масса, не более

кг

0,75

Габаритные размеры: диаметр, не более

мм

43

длина, не более

мм

225

210

240

 

Надежность глушителя должна характеризоваться следующими показателями:

  • вероятность безотказной работы глушителя до достижения 2 тысяч выстрелов в режиме одиночной стрельбы короткими очередями, а также до 100 выстрелов в режиме непрерывной стрельбы – не менее 0,95;
  • ресурс глушителя в режиме одиночной стрельбы и стрельбы короткими очередями, а также в режиме непрерывной стрельбы с количеством выстрелов до 100 и перерывом между очередями не менее 30 минут, не менее 2000 выстрелов;
  • ресурс узла стыковки-расстыковки глушителя с оружием – не менее 200 циклов.

Критерием отказа глушителя должно быть снижение кучности стрельбы с его применением на 50% от исходной для данного типа оружия.

Критерии предельного состояния глушителя:

  • появление трещин или дефектов корпуса;
  • – поломка деталей глушителя;
  • – выброс продуктов горения через крышку ствольной коробки оружия.

Для изготовления глушителя должны использоваться нержавеющие коррозионностойкие стали марок 08Х18Т1, 08Х18Н1ОТ, 12Х18Н1ОТ по ГОСТ 5632, а для изготовления корпусов – трубы стальные электросварные из коррозионностойких марок стали по ТУ 14-3-133390.

Все материалы, используемые для изготовления глушителя, должны пройти входной контроль на наличие сертификата.

Глушитель подлежит приемо-сдаточным и периодическим испытаниям, а также контрольным испытаниям на надежность по требованиям заказчика.

Согласно ТУ был разработан ряд модификаций глушителя разной оригинальности и новизны.

Рис. 5.24. Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-1:
1 – гильза, 2 – рассекатель, 3 – штуцер, 4 – кольцо, 5 – шайба.
I, II, III, IV – расширительные камеры.

Глушитель типа ПСУЗВ-1 (рис. 8.24) состоит из корпуса-гильзы, рассекателя, узла крепления к оружию (штуцера) с упругой шайбой фиксации глушителя. Изготовлен сварным способом из нержавеющей стали. Рассекатель образует внутри корпуса четыре расширительные камеры. Центральная трубка рассекателя перфорирована цилиндрическими отверстиями, оси которых перпендикулярны боковой поверхности трубки. 

Рис. 5.25. Внешний вид глушителя ПСУЗВ-1

Рис. 5.26. Внешний вид рассекателя глушителя ПСУЗВ-1

Внешний вид глушителя ПСУЗВ-1 представлен на рис. 5.25, на рис. 5.26. – внешний вид рассекателя.

Глушитель ПСУЗВ-2А (рис. 5.27) выполнен полностью из нержавеющей стали и отличается от ПСУЗВ-1 конструкцией места крепления к стволу оружия, количеством и направлением осей отверстий, перфорирующих центральную трубку. Оси этих отверстий расположены под углом 30° к боковой поверхности трубки, что оказалось наиболее оптимальным вариантом их расположения для конструкции глушителя такого типа.

Рис. 5.27. Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-2А:
1 – гильза, 2 – рассекатель, 3 – штуцер, 4 – кольцо, 5 – шайба.
I, II, III, IV – расширительные камеры.

Рис. 5.28. Внешний вид глушителя типа ПСУЗВ-2А

Рис. 5.29. Внешний вид рассекателя глушителя ПСУЗВ-2А

Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-2А приведена на рис. 5.27, внешний вид – на рис. 5.28, внешний вид рассекателя – на рис. 5.29.

Глушители ПСУЗВ-5 и ПСУЗВ-7 имеют одинаковую конструкцию корпуса и места крепления, но выполнены на разные калибры – ПСУЗВ-5 на 7,62 мм, а ПСУЗВ-7 – 5,45 мм. Кроме того, они имеют различные конструкции рассекателей: ПСУЗВ-5 образует одну расширительную камеру большого объема (занимает примерно половину внутреннего объема корпуса), и шесть камер малого объема; рассекатель глушителя ПСУЗВ-7 образует две расширительные камеры равного объема. Различно также количество и направление осей отверстий, перфорирующих центральную трубку глушителей.

Рис. 8.30 Конструктивная схема глушителя ПБС-5

Рис. 8.31. Конструктивная схема глушителя ПБС-7

Рис. 8.32. Внешний вид глушителей ПБС-5 и ПБС-7

Рис. 8.33. Внешний вид рассекателя глушителя ПБС-5

Рис. 8.34. Внешний вид рассекателя глушителя ПБС-7

Конструктивное выполнение первой камеры и конического диффузора на входе в центральную трубку в каждом из них одинаково. На выходе из глушителя сформировано коническое сопло. Конструктивные схемы глушителей ПБС-5 и ПБС-7 приведены на рис. 8.30, рис. 8.31; внешний вид глушителей – на рис. 8.32; внешний вид рассекателя ПБС-5 – на рис. 8.33, рассекателя ПБС-7 – на рис. 8.34.

Глушитель типа ПСУЗВ-8 предназначен для снижения уровня звука выстрела при стрельбе из 5,45 мм оружия сверхзвуковым патроном без ограничителя количества выстрелов в серии. Корпус ПСУЗВ-8 изготовлен из прямолинейной сварной нержавеющей трубы с толщиной стенки 2,5 мм. Рассекатель состоит из ряда дискретных элементов, расстояние между которыми фиксируется дистанционными кольцами. Первым по ходу пули элементом является сопловая шайба; второй, третий, четвертый и пятый элементы представляют собой плоские шайбы с центральными отверстиями, последний элемент – резиновый обтюратор в металлической обойме с отверстиями для прохождения пули. Конструктивная схема глушителя приведена на рис. 5.35. Особенностью конструкции ПСУЗВ-8 является то, что первая сопловая шайба изготовлена из тугоплавкого материала, а обтюратор помещен в металлическую обойму. Кроме того, корпус глушителя удлинен на величину длины обоймы обтюратора, размещенного на выходе из глушителя и разгруженного от воздействия наборных элементов рассекателя на обтюратор с целью исключения влияния глушителя на работу механизма автомата.

Рис. 5.35. Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-8

Глушители ПСУЗВ-17 и ПСУЗВ-18 изготовлены полностью из нержавеющей стали и отличаются только конструкцией рассекателя. Рассекатель установлен в корпусе глушителя таким образом, что первичная расширительная камера отсутствует, образуя три расширительные камеры, первая из которых занимает примерно 0,5 внутреннего объема корпуса глушителя, а две другие равны по объему.

Центральная трубка рассекателя в глушителе ПСУЗВ-17 перфорирована цилиндрическими отверстиями, оси которых перпендикулярны продольной оси трубки, а в глушителе ПСУЗВ-18 – тремя группами продольных пазов по четыре паза в каждой.

Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-18 представлена на рис. 5.36, а общий вид – на рис. 5.37.

Рис. 5.36. Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-18
1 – гильза, 2 – рассекатель, 3 – шайбы, 4 – штуцер.
І, ІІ, ІІІ – расширительные камеры

Рис. 5.37. Общий вид глушителя ПСУЗВ-18

Рис. 5.38. Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-21

Конструкция глушителя ПСУЗВ-21 характерна наличием начальной расширительной камеры большого объема и укороченного, на половину длины корпуса глушителя, рассекателем. Центральная трубка рассекателя перфорирована двумя группами наклонных к оси отверстия пазов и двумя группами цилиндрических отверстий, оси которых перпендикулярны продольной оси трубки. Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-21 представлена на рис. 5.38.

Глушители ПСУЗВ-30 и 30Н, ПСУЗВ-32 и 32Н по конструкции аналогичны. Основные отличия заключаются в том, что ПСУЗВ-30 и 30Н созданы под калибр оружия 5,45 мм (например, автоматы АК-74), а ПСУЗВ-32 и 32Н – под калибр оружия 7,62 мм (автомат АКМ). Индекс «Н» означает, что первая из трех по ходу пули расширительная камера содержит наполнитель в виде рулона мелкоячеистой сетки из нержавеющей стали. На длине первых двух расширительных камер центральная трубка перфорирована наклонными цилиндрическими отверстиями, а на длине третьей камеры – двумя группами продольных пазов.

Рис. 5.39. Внешний вид и конструктивная схема глушителей ПСУЗВ-69 и ПСУЗВ-70.
1 – крышка, 2 – гильза, 4 – рассекатель, 5 – кольцо, 6 – втулка, 7 – камера, 8 – штуцер.
I, II, III, IV – расширительные камеры

В конструкции глушителей ПСУЗВ-69 и ПСУЗВ-70 (см. рис. 5.39) используются корпус, крышка и узел крепления, заимствованные от ПБС. Рассекатель представляет собой шнек, выполненный заодно с центральной трубкой, перфорированной цилиндрическими отверстиями, оси которых перпендикулярны продольной оси глушителя. Шнек состоит из двух равных по длине и диаметру частей, шаг шнека на обеих половинах равный, а направление шнека – противоположное. На входе в центральную трубку шнека выполнен конический диффузор, длина которого составляет около половины длины расширительной камеры I.

Внешний вид глушителя ПСУЗВ-70 в разобранном виде представлен на рис. 5.40.

Рис. 5.40 Внешний вид глушителя ПСУЗВ-70 в разобранном виде

Конструкция глушителя ПСУЗВ-70-3 отличается от описанных тем, что первая по ходу пули часть шнека изъята, а внутренний объем корпуса глушителя разбит на две равные части – первую по ходу пули, представляющую собой расширительную камеру, и вторую, в которой расположен шнек такой же конструкции, как и в глушителе ПСУЗВ-69.

Рис. 5.41 Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-70-3

Конструктивная схема глушителя ПСУЗВ-70-3 приведена на рис. 5.41.

Таким образом были созданы глушители типа ПСУЗВ, разработанные для использования с автоматами Калашникова, (в том числе – серии 100), калибра 5,45; 5,56 и 7,62 мм. Они пригодны для ведения стрельбы сверхзвуковыми (штатными) патронами, как одиночными выстрелами, так и автоматическим огнем, могут применяться в любых условиях эксплуатации, обеспечивают сохранение исходной точности стрельбы оружия в пределах ресурса ствола. Глушители изготовлены из коррозионностойкой стали и требуют минимального обслуживания. Ряд разработанных конструкций более десяти лет используются силовыми ведомствами Украины – МВД, СБУ, МОУ.