Кіріспе

Автоматты түрде зарядталатын қаруды іске қосу үшін энергия беруге арналған жұмыс жүйесі – газды пайдалану. Газды пайдалану жүйесінде, атылған оқтың жоғары қысымды газының бір бөлігі, пайдаланылған гильзаны шығарып тастау және жаңа оқтың патронын камераға салу үшін механизмді қозғауға жұмсалады. Газ энергиясы, ұңғы немесе қанатын арқылы қолданылады. Бұл жоғары қысымды газ, поршень басы сияқты бетке соғылып, құлпын ашу, жұмсалған гильзаны алу, сығу, қақпақты немесе соғыштын серіппесін кері тартып, жаңа оқтың патронын камераға салу және құлпын жабу қозғалысын қамтамасыз етеді.

Тарих

Бір рет атуға арналған газ поршенін қолдану туралы алғашқы мәлімет 1856 жылы неміс Эдвард Линднердің АҚШ және Ұлыбританияда патент алған өнертабысымен байланысты. 1866 жылы ағылшын Уильям Кертис газбен жұмыс істейтін көп рет атуға арналған мылтықтың патентін алды, бірақ кейін бұл идеяны одан әрі дамыта алмады. 1883 және 1885 жылдар аралығында Хирам Максим кері соққы, кері серпілу және газбен жұмыс істеу бойынша бірнеше патенттерді тіркеді. 1885 жылы, Максимнің газбен жұмыс істейтін алғашқы патентінен бір жыл өткен соң, британдық өнертапқыш Ричард Полсон, ол бір жыл бұрын тікелей соққымен жұмыс істейтін мылтық пен тапаншаны патенттеген еді, тағы да, Максимнің алғашқы соққымен жұмыс істейтін патентінен бір жыл өткен соң, газ поршенімен жұмыс істейтін мылтық пен тапаншаны патенттеді. Ол оның жылжымалы, айналатын немесе төмен түсетін құлпылармен қолданылуы мүмкін екенін мәлімдеді. Ол сондай-ақ 1886 жылы газбен жұмыс істейтін револьверді патенттеді. Полсон өз мылтығының үлгілерін жасап, патент алғаннан кейін көп ұзамай Францияда сынақтан өткізді. Сонымен қатар, қару-жарақ тарихшысы А. В. Ф. Тайлерсонның айтуынша, оның патенттелген револьвері жұмыс істеуі мүмкін еді. 1887 жылы американдық өнертапқыш Генри Питчер кез келген қолмен жүзеге асырылатын дүкендік мылтыққа қолданылуы мүмкін деп мәлімдеген газбен жұмыс істейтін түрлендіру жүйесін патенттеді. 1890 жылы ол АҚШ үкіметінің сынағына газбен жұмыс істейтін түпкілікті мылтықты патенттеді және ұсынды, бірақ ол нашар жұмыс істеді және азаматтық нарыққа коммерциялық түрде ұсынылғанына қарамастан, қабылданбады. 1880 жылдары газ поршенімен жұмыс істейтін мылтық пен тапаншаны француздық Клэр ағайындары жасады, олар француз патентін алды және 1888 жылы француз әскерінің сынағына прототиптерді ұсынды, бірақ олардың өнертабысының нақты күні белгісіз. Олар 1890 жылдардың басында жартылай автоматты мылтықты да шығарды. 1889 жылы австро-венгрлік Адольф Одколек фон Ужед газбен жұмыс істейтін алғашқы автоматты мылтықтың патентін алды.

Қозғалтқыш жүйелері

Қазіргі кездегі газ жүйелерінің көпшілігі поршеньнің қандай да бір түрін қолданады. Поршень бетіне ұңғыдан келетін немесе қанатыннан түсетін жану газының әсері тиеді. Браунингтің "флаппер" прототипі, Банг мылтығы және Гаран мылтығы сияқты алғашқы қарулар тұмсықтан немесе оның жанынан салыстырмалы түрде төмен қысымды газды пайдаланды. Бұл үлкен жұмыс бөліктерімен бірге механизмке түсетін жүктемені азайтады. Қаруды жеңілдету және қарапайымдастыру үшін, камераға жақын газды пайдалану қажет болды. Бұл жоғары қысымды газ, егер оны бір жолмен реттемесе, қаруды бүлдіруге жеткілікті күшке ие. Газбен жұмыс істейтін қарулардың көпшілігі газ портының мөлшерін, жұмыс бөліктерінің массасын және серіппелердің қысымын реттеу арқылы жұмыс істейді. Энергияны реттеу үшін тағы бірнеше әдіс қолданылады. M1 карабинінде өте қысқа поршень немесе "тапет" болады. Бұл қозғалыс иық ойығымен қатаң шектеледі. Бұл механизм ұңғыдан алынатын газ мөлшерін шектейді. M14 мылтығы мен M60 GPMG кеңею және тоқтату жүйесін пайдаланады, ол поршень қысқа қашықтыққа жылғаннан кейін газдың цилиндрге енуін тоқтатады (құрқайды). Алайда, көптеген жүйелерде артық газ атмосфераға тесіктер, саңылаулар немесе порттар арқылы шығарылады.

Газ тұзақтары

Газ тұтқыны жүйесі – оқ-дәрінің жану газын мундштуктан шығарғанда "тұтқындауды" қамтиды. Бұл газ энергияны қозғалысқа айналдыратын бетке соғылады, ол өз кезегінде қарудың механизмін іске қосады. Нәтижедегі қозғалыс мылтықтың мундштугіне қарай бағытталғандықтан, оны доңғалақты іске қосу үшін қажетті артқа қарай қозғалысқа аудару үшін бір түрлі механикалық жүйе қажет. Бұл механизмнің күрделілігі мен салмағын арттырады, ал тұтқының орналасуы әдетте қаруды ұзартуға және ластанудың механизмге оңай енуіне мүмкіндік береді. Осы кемшіліктерге қарамастан, олар салыстырмалы түрде төмен қысымды газ қолданады және стволде тесік қажет етпейді, бұл оларды алғашқы конструкцияларда тартымды етті. Бұл жүйе қазіргі заманғы қаруларда қолданылмайды. Хирам Максим 1884 жылы мундштук тәрізді жүйені патенттеді, бірақ бұл қару прототиптелген-прототиптелмегені белгісіз. Джон Браунинг ең алғашқы газбен жұмыс істейтін қару прототипінде "жапсырманы" (flapper) іске қосу үшін мундштуктан тұтқындалған газды пайдаланды. Даниялық Банг мылтығы мундштуктан шыққан газдың күшімен итерілген мундштук тәрізді бөлікті пайдаланды, ол трансферлік сымдар мен рычагтар арқылы механизмді іске қосты. Басқа газ тұтқыны қолданған қаруларға ерте шығарылған M1 Garand мылтықтары және неміс Gewehr 41 (Walter және Mauser үлгілері) жатады. АҚШ және Германия үкіметтері өз қаруларының стволінде тесік болмауы керек деген талап қойды. Екі үкімет те алдымен қаруды қабылдап, кейін осы идеядан бас тартты. Көптеген ерте АҚШ M1 Garand мылтықтары ұзақ икемді газ поршеньдерімен жаңартылды, бұл қалған газ тұтқыны мылтықтарын коллекционерлер нарығында құнды етті. 1980 жылдары ЦКИБ СОО-дан совет конструкторы Александр Адов бұл тұжырымдаманы мундштуктан стандартты ұзақ икемді жүйеге газды бағыттайтын түтікпен өзгертті (төменде қараңыз), газ қозғалтқышының стволге тигізетін әсерін азайту және дәлдігін арттыру үшін, бірақ оның снайперлік мылтығы Совет Одағының тарауына байланысты қабылданбады.

Ұзақ соққы

Ұзақ соққы жүйесінде поршень бұранда тобына механикалық түрде бекітіліп, жұмыс циклының толық барысында қозғалады. Бұл жүйе Bren жеңіл пулеметі, AK-47, Tavor, FN Minimi, FN MAG, FN FNC және M1 Garand сияқты қаруларда қолданылады. Ұзақ соққы жүйесінің басты артықшылығы – поршень таяғының массасы бұранда тасымалдағышының импульсын арттырып, тиімдірек оқтарды сығу, бос оқтарды шығару, патрондау және құлыптау процестерін қамтамасыз етеді. Бұл жүйенің негізгі кемшілігі – бірнеше факторларға байланысты нысанадан ауытқу: механизм жұмыс істеген кезде масса орталығының өзгеруі, бұранда тасымалдағышының қозғалысы басында және соңында кенеттен тоқтауы, сондай-ақ бұранданы кері итеру үшін стволды тірек ретінде пайдалану. Сонымен қатар, қозғалатын бөлшектердің массасы көп болғандықтан, жүйені іске қосу үшін көбірек газ қажет, бұл өз кезегінде үлкен жұмыс бөліктерін талап етеді.

Қысқа соққы

Қысқа соққы немесе тапетті жүйеде поршень бұранда тобынан бөлек қозғалады. Ол тікелей бұранда тобының бөліктерін итеріп, M1 карабинедегідей, немесе Armalite AR 18 немесе SKS-дегідей жалғаушы таяқ немесе жиынтық арқылы жұмыс істей алады. Екі жағдайда да энергия қысқа, күрт итермелеу арқылы беріледі және газ поршеньінің қозғалысы тоқтатылады, бұл болт тасымалдаушы жинағының кинетикалық энергия арқылы жұмыс циклін жалғастыруына мүмкіндік береді. Бұл, ұзын соққылы поршеньмен салыстырғанда, кері итермеленетін бөліктердің жалпы салмағын азайту артықшылығын береді. Бұл өз кезегінде, болт тасымалдаушының қозғалысының екі шетінде де тоқтату қажеттігін азайту арқасында қаруды жақсырақ басқаруға мүмкіндік береді, сондай-ақ, жану газдарының ішкі бөліктерге итермеленуіне жол бермейді және қабылдағыштағы ұнтақ қалдықтарын жояды, бұл сенімділікті арттырады, ұзақ мерзімді ату кезінде бұзылу мүмкіндігін азайту арқылы қарудың бөліктерінің қызмет ету мерзімін ұзартады. Бұл конструкция азаматтық және әскери нарықта AR 15 қару-жарақтарының отбасына Stoner газ жүйесінің кемшіліктерін жою мақсатында қосымша жабдық ретінде қолжетімді.

Қысқа соққылы бекітілген

Бұл қысқа соққылы газ поршені мен M1 Garand типті ұзақ соққылы газ поршені жүйесінің гибриді. Ол жұмыс істеу принципі бойынша дәстүрлі қысқа соққылы поршеньге ұқсас, себебі ол да басында соқтығысу қуысы бар ашық газ поршенін пайдаланады, ол стволдағы газ блогына тіреледі. Бірақ, M1 Garand-та қолданылатын ұзақ соққылы газ поршені жүйесі сияқты, поршень жинағы басқарушы таяқшамен біріктіріліп, құлпынап тобымен бірге қозғалады. Бұл жүйенің кемшілігі – оның қозғалатын массасы AK-47, Tavor, FN FNC сияқты мылтықтарда қолданылатын заманауи ұзақ соққылы газ поршені жүйелерінен ауыр. Сондықтан, осы жүйені қолданатын қарулардың сезілетін кері соққысы, олардың заманауи ұзақ соққылы газ поршенімен жабдықталған әріптестеріне қарағанда күштірек болады.

Газбен кешіктірілген кері әсер

Бұранда бұғатталмайды, бірақ кеңейіп жатқан ұңғыл газдарының күшімен артқа қарай итеріледі, бұл басқа кері импульсті конструкциялардағыдай. Дегенмен, ұңғыл газдары ұңғыдан цилиндрге шығарылады, онда поршень бұранданың ашылуын тежейді. Ол Volkssturmgewehr 15 мылтығында, Heckler & Koch P7, Steyr GB және Walther CCP тапаншаларында қолданылады.

Жүгіретін камера

Салыстырмалы түрде қымбат оқ-дәріні көп жұмсаудан сақтану үшін, АҚШ армиясы сияқты көптеген әскерлер 19-ғасырдың соңында және 20-ғасырдың бірінші жартысында пулеметшілерді арзан калибрлі оқ-дәрілермен оқытты. Мұны істеу үшін, оларға .30-06 патронына арналған қаруды пайдалануға болатын, арзан .22 LR патроны қажет болды. Дэвид Маршалл Уильямс газ поршені ретінде әрекет ететін және жанар газдың жүзетін камераның алдыңғы бөлігіне тікелей соққысын беруге мүмкіндік беретін жеке жүзетін камерадан тұратын әдіс ойлап тапты. .45 калибрлі M1911 тапаншасы үшін жасалған .22 калибрлі Colt Service Ace түрлендіру жиынтығы да Уильямстың жүйесін қолданды, бұл басқа түрлендірулерге қарағанда әлдеқайда ауыр тоқтап тұратын бөлікті қамтамасыз етеді. Жүзетін камера ауыр тоқтап тұратын бөлікті іске қосу үшін қосымша күш береді, бұл толық қуатты патронға ұқсас сезілетін кері соққы деңгейін қамтамасыз етеді.

Тікелей соққы

Тікелей соққы (DI) әдісінде газ, ұңғының ортасынан түтік арқылы мылтықтың жұмыс бөліктеріне жіберіледі, онда ол тікелей бұранда тасушысына соққы береді. Бұл нәтижеде қарапайым және жеңіл механизм пайда болады. Бұл жүйені қолданатын қаруларға 1940 жылдан бері француздық MAS 40, 1942 жылдан бері шведтік Ag m/42 жатады. Американдық M16, M4 және AR 15 үлгісіндегі мылтықтардың Stoner газ жүйесі бұл әдістің өңделген нұсқасын қолданады, онда газ құбыры газды бұрандаға жеткізеді, ол мылтықтың айналуын қамтамасыз ету үшін поршень ретінде жұмыс істейді. Басты артықшылығы – қозғалатын бөлшектер ұңғы осімен бір қатарға орналасқандықтан, оқ ату кезінде көзбен шолу бұзылмайды. Бұл толық автоматты механизмдер үшін айқын артықшылықты ұсынады. Бірақ кемшілігі бар: жоғары температуралы газ (және оның ілесінде пайда болатын ластану) тікелей механизм бөліктеріне соққы береді. Тікелей соққылау операциясы ату кезінде қабылдағышта жиналатын жылу мөлшерін арттырады, бұл майлау материалдарын өртеп, олардың тиімділігін төмендетуі мүмкін. Бұранда, экстрактор, эжектор, штифттер және серіппелер де осы жоғары температуралы газбен қыздырылады. Бұл факторлардың барлығы осы бөлшектердің қызмет ету мерзімін, сенімділігін және жұмыстан шығу арасындағы орташа уақытты қысқартады.