Гидропневматическое ружье с подвижным стволом
Николай Данилов, "СП" N87


        Предлагаемая конструкция ружья основана на технических решениях киевских конструкторов-любителей подводного снаряжения, объединенных в СТК ДОСААФ НПО "Промавтоматика", один из активных центров подготовки спортсменов-подводников Украины.
        При создании данного подводного ружья автор стремился к тому, чтобы оно было предельно безопасным и надежным в эксплуатации, обладало хорошим боем, было легким, эстетичным и удобным для транспортировки.
        Ружье содержит минимальное число деталей из нержавеющей стали, в нем отсутствуют сварные соединения, токарные работы под силу токарю третьего разряда, сборка ружья не представляет особых трудностей. Все это делает его доступным широкому кругу подводных стрелков.

Технические данные:
        длина ружья — 550 мм
        свободный ход ствола — 15 мм
        рабочий под гарпуна — 530 мм
        диаметр гарпуна — 8 мм
        вес ружья с гарпуном — 0,95 кг
        максимальное давление в ресивере — 60 кгс/см2
        начальное усилие заряжания гарпуна численно равно давлению в ресивере, умноженному на коэффициент 0,64 и при максимальном давлении не превышает 40 кг
        число качков при заряжании — 1—3
        убойная дистанция по рыбам — 4—7 м



Рис. 1. Гидропневматическое ружье:

1—гарпун; 2—втулка скользящая; 3—кольцо; 4—надульник; 5 — шептало; 6 — скоба; 7 — упор; 8, 24, 25 — кольца резиновые круглого сечения; 9 — втулка передняя; 10—пружина; 11—шайба; 12—штуцер; 13—ниппельная резиновая трубка; 14—тяга; 15—трубка ресивера; 16—ствол; 17—хомут крепления рукоятки; 18 — спусковая скоба; 19 — предохранитель; 20 — рукоятка; 21 — клапан; 22 — поршень; 23 — хвосто-вик гарпуна; 26 — трубка резиновая; 27 — гайка; 28 — втулка задняя; 29 — винт

        Схема ружья представлена на рис. 1. Работает гидропневматическое ружье следующим образом (рис. 2). Через клапан (10) в ресивер (3) закачивается воздух. В ствол (5) ружья набирается вода и вставляется гарпун (2). Гарпун при заряжании ружья работает как поршневой насос. После ввода гарпуна в ствол вода, находящаяся в нем, вытесняется через отверстие во втулке (8) и клапан (9) в объем ресивера (11), отжимая поршень (6) в глубь ресивера. Если в момент зарядки по какой-либо причине прекратится воздействие на гарпун, то его не выбросит из ствола, как в большинстве конструкций, где он должен дойти до определенной точки, чтобы сработали зацепы спускового механизма. Гарпун останется неподвижным, поскольку клапан (9) перекроет выход для уже закачанной воды. Ружье позволяет производить и ее докачку. Для этого гарпун выводят из ствола. При этом в стволе образуется разрежение, клапан (7) открывается, и в ствол запускается (через каналы в гарпуне) дополнительная порция воды.


Рис. 2. Принцип действия ружья:

1 —переднее подвижное уплотнение; 2—гарпун; 3—объем ресивера со сжатым воздухом; 4—корпус ресивера; 5—ствол; 6— поршень с уплотнительными кольцами; 7,9,10—клапаны; 8—задняя втулка с уплотнительными кольцами; 11 — объем ресивера с водой.

        Чтобы произвести выстрел, следует открыть доступ сжатой поршнем в объеме ресивера (11) воды в ствол к гарпуну. Для этого необходимо, как видно из рис. 2, или подать назад втулку (8) до полного ее выхода из ствола, или подать вперед ствол ружья. Были опробованы оба эти варианта и сделан следующий вывод: при общей длине ружья более 600 мм конструктивно предпочтительнее первое решение, а при меньших размерах — второе. В предлагаемой конструкции ствол ружья имеет свободный ход около 15 мм, что кроме всего прочего увеличивает рабочий ход гарпуна на эту величину.
        Подает ствол вперед выталкивающая сила, которая постоянно действует на ствол заряженного ружья, так как переднее уплотнение (1) выполнено по внешней поверхности ствола, а заднее (уплотнительное кольцо на втулке 8) — по внутренней. Эта сила гораздо меньше усилия, прикладываемого к гарпуну при заряжании ружья, а следовательно,  детали спускового механизма (на рис. 1 не показаны) испытывают меньшие нагрузки, чем в случае, когда зацепление идет непосредственно за поршень или гарпун, что повышает надежность и безопасность ружья. При нажатии на спуск ствол с гарпуном выталкивается вперед, открывается доступ воды из объема ресивера (11) в ствол, и гарпун напором воды выбрасывается из ствола. Для повторного заряжания ружья необходимо вернуть ствол в исходное положение. Это делается путем нажатия на переднюю (выдвинувшуюся) часть ствола до его полного утопления. От этой операции можно избавиться, если сделать внешний диаметр ствола в месте уплотнения (1) меньше, чем на участке, где работает поршень (6). Тогда после выстрела избыточное давление воды в объеме ресивера (11) упадет до нуля, и действие выталкивающей ствол силы прекратится, на ствол начнет действовать возвращающая сила. Подобная конструкция ружья автором не проверялась.
        Почти все детали ружья (см. рис. 1) изготовляются из алюминиевого сплава Д16Т (подойдет также Д1Т; АМгб). Из нержавеющей стали — только гарпун (1), спусковой механизм, ствол (16), кольцо (3) и упор (7). Клапан (21) выполняется из фторопласта.
        Нет никаких ограничений на изготовление ствола из Алюминиевого сплава.
        Основной несущей частью ружья является трубка ресивера (15). В нее вкручивается передняя втулка (9), на которую надевают резиновое кольцо (24) (023— 026—19—2 ГОСТ 9833—78) и вкручивают штуцер (12) с уплотнительной шайбой (11) и резиновой трубкой (13), используемой в велосипедном ниппеле. В передней части втулки (9) вставлено уплотнительное кольцо (8) (011—014—19—2 ГОСТ 9833—78). Ствол (16) с предварительно напрессованным на него упором (7) вставляется в отверстие во втулке (9). Надульник (4) с установленными на нем деталями (5, 6) спускового механизма надевается на ствол и накручивается на втулку (9).
        Спусковой механизм данного ружья аналогичен спусковым механизмам серийно  выпускаемых  пневматических ружей РПО-2, РПБ-1.
        С заднего торца в трубку ресивера (15) вставляется поршень (22) с надетыми на него резиновыми кольцами (8,24). Для уменьшения трения в пазы между кольцами заливается масло. Далее вставляется задняя втулка (28) с уплотнительным кольцом (24) и накручивается гайка (27). На винт (29) натягивается резиновая трубка (26) (8Х1,5, длиной 5 мм) и надеваются резиновые кольца (8,25) (006—009—19—2 ГОСТ 9833—78).  После этого винт (29) вкручивается в отверстие задней втулки. На трубку ресивера при помощи хомута (17) навешивается рукоятка со спусковым механизмом и предохранителем.
        Сборка гарпуна производится согласно рис. 1. В отверстие в торце гарпуна вставляется клапан (21) и вкручивается хвостовик (23). Между хвостовиком и гарпуном необходимо проложить уплотнительное кольцо из полиэтиленовой пленки или в крайнем случае намотать нитки, чтобы гарпун при заряжании не «травил» воду. Во втулку скользящую (2) запрессовывается (насадка прессовая) кольцо (3). За отверстия в ушках скользящей втулки привязывается линь. Эта втулка выполнена таким образом, что после выстрела она своей «юбкой» закрывает резиновое кольцо на хвостовике гарпуна и за счет силы трения удерживается в этом положении, предохраняя кольцо от повреждения.
        Все основные детали ружья представлены на рис. 3—18.
 


Рис.3. Переходник к насосу

Рис.4. Втулка передняя

        Для закачивания воздуха в ружье можно использовать любой ручной насос с диаметром поршня на более 13 мм. Например, если у вас имеется насос от промышленного ружья РПО-2, то, изготовив переходник (рис. 3) и хомут для крепления насоса к ружью, вы легко произведете закачку. На переходник необходимо надеть резиновое кольцо, такое же как и на хвостовике гарпуна, а в отверстие (перед вкручиванием насоса) — вставить резиновую уплотнительную шайбу с отверстием для прохождения воздуха. Еще проще использовать насос от ружья РПС-3, для которого необходимо выполнить в передней втулке (рис. 4) отверстие 5 мм (для подсоединения насоса). Клапан закачки сжатого воздуха (см. поз.11, (2, 13, рис. 1)) работает так же, как и клапан, используемый в колесах велосипеда. Отверстия в штуцере (рис. 5) диаметром 0,6 мм увеличивать нельзя, так как сжатым воздухом может продавиться резиновая трубка. Аналогично работает и клапан, перепускающий воду (при заряжании ружья) в трубку ресивера (см. поз. 26, 29, рис. 1).
 


Рис.5. Штуцер

Рис.6. Ствол
 


Рис.7. Поршень

Рис.8. Гарпун

        В ружье используется ствол из нержавеющей стали диаметром 11 мм и толщиной стенки 1 мм (рис. 6). Поперечное сечение трубки ствола равно 0,17 см2. При максимальном давлении в ресивере выталкивающая ствол сила не превышает 12 кг. Соответственно и детали спускового механизма делаются с учетом этой силы. При отсутствии нужной трубки для ствола можно использовать трубки других  размеров,  например  10Х0,75, 12Х1,5, с соответствующим изменением размеров сопряженных деталей.
        Поршень (рис. 7) изготовлен из алюминиевого сплава. Поскольку скорость поршня невелика (в 30 раз меньше скорости гарпуна), его предпочтительнее сделать из капролона или даже эбонита.
        Эксплуатация ружья показала, что уход за ним заключается в основном в смене резиновых колец (на хвостовике гарпуна и на винте) и резиновой трубки. Их смена производится без спуска сжатого в ресивере воздуха. На поршне можно устанавливать только по одному кольцу. Детали, связанные с подвижными уплотнениями, для меньшего износа резиновых колец необходимо шлифовать. Если нет в наличии резиновых колец с поперечным диаметром сечения 1,9 мм, используемых в данной конструкции, то можно применять кольца другого сечения, изменив при этом размеры канавок, в которых устанавливаются кольца, в соответствии с ГОСТ 9833—78. Так, средние канавки на поршне (см. поз. 22, рис. 1) выполнены под кольца сечением 2,5 мм.
        В заряженном ружье гарпун в стволе удерживается за счет силы трения между плотнительным резиновым кольцом (25) хвостовика и стволом.
        Свободный ход ствола ограничивается ходом упора (7) в надульнике (4) (см. рис. 1). Если в качестве ствола используется тонкостенная трубка (10Х0.75), то упор лучше не напрессовывать, а припаять к стволу.
        Для разряжания ружья необходимо вынуть гарпун и, направив его в безопасное место, нажать на спуск. При этом закачанная вода будет выброшена наружу. Для спуска сжатого воздуха из объема ресивера необходимо открутить и снять надульник и, направив ствол в безопасное место, плавно выдвигать его из ружья, пока он не выйдет из уплотнительных колец на поршне. При этом сжатый в ресивере воздух вырвется наружу. Необходимо учитывать, что при этом поток воздуха увлекает за собой уплотнительные кольца поршня. Поэтому выпуск воздуха лучше производить в закрытый объем, например, в полотняный мешок, носок и т. д., чтобы кольца не потерялись.

Рис.9. Кольцо
Рис.10. Втулка скользящая
Рис.11. Надульник
Рис.12. Упор
Рис.13. Трубка ресивера
Рис.14. Клапан
Рис.15. Хвостовик
Рис.16. Гайка
Рис.17. Втулка задняя
Рис.18. Винт
        Данное ружье и его модификации в течение двух лет были испытаны значительным числом подводных стрелков и получили только положительные оценки. Автор будет признателен за все отзывы, критические замечания, предложения по усовершенствованию конструкции, присланные в его адрес.

(с)Дом Рыбака - 2000