Выхлопная система автомобиля — как она устроена?

Одной из основных систем автомобиля является выхлопная система, которая предназначена для отвода отработанных продуктов сгорания топливной смеси из  КС (камеры сгорания). Помимо этого она выполняет несколько других функций, в числе которых снижение шума выхлопов двигателя. Важное внимание выхлопному тракту уделяется при тюнинге. При этом правильный выхлоп оказывает существенное влияние на звук работы автомобиля.

Устройство выхлопной системы автомобиля

Конструктивно устройство выхлопной системы автомобиля реализовано на базе выпускного коллектора, катализатора, резонатора, глушителя, соединительных труб, специального гофра и крепёжных элементов. В системах выхлопа современных автомобилей устанавливается дополнительно датчик кислорода (лямда-зонд), который обеспечивает контроль кислорода в отработанных газах.

• Выпускной коллектор

Выпускной коллектор крепится непосредственно на выходное отверстие двигателя с помощью фланца. Он является началом любой системы выхлопа. В коллекторе отработанные газы из каждого цилиндра объединяются в общий поток, который поступает в соединительную трубу. На выходе из камеры сгорания создаётся высокое давление газов и большая температура.

Поэтому для обеспечения требуемой герметичности применяются специальные уплотнительные прокладки, изготовленные из огнеупорного графитового материала. Как правило, уплотнитель обрамлён кольцами из меди, что гарантирует максимально плотное соединение коллектора с двигателем.

Из-за специфики расположения коллектор постоянно работает в экстремальном режиме. Температура потока выхлопных газов может достигать +1000оС и более. После выключения двигателя температура внутри конструкции коллектора резко уменьшается. В такого резкого температурного перепада образуется конденсат, что приводит к образованию ржавчины.

Форма и размеры выпускного коллектора оказывает непосредственное влияние на характер пульсации потока выхлопа. В свою очередь, это сказывается на мощности силового агрегата.  Для защиты узлов двигателя и элементов выхлопного тракта от вибрации и колебаний в современных автомобилях предусмотрена специальная виброизолирующая муфта (гофр), выполненная в виде гибкого металлического шланга, смонтированного в стальном кожухе.

Эффективность работы катализатора определяется степенью концентрации кислорода в выхлопных газах.  Оптимальным является соотношение кислорода в топливной смеси 14,7 к 1. То есть, чтобы в выхлопе было минимальное количество вредных веществ, необходимо смешивать 1 часть топлива и 14,7 частей кислорода. Контроль этого соотношения в топливной смеси реализован путём измерения остатка кислорода в выхлопе. Поэтому лямбда-зонд установлен перед катализатором.

• Катализатор выхлопной системы

Каталитический нейтрализатор (катализатор) обеспечивает снижение токсичности продуктов выхлопа. Это реализуется путём преобразования токсичных газов и в безвредные в  результате восстановления окислов азота, в процессе которого появляется кислород. В свою очередь кислород используется в качестве катализатора для сгорания угарного газа и углеводородов. В зависимости от принципа работы нейтрализаторы могут восстанавливающими или окислительными. В том и другом случае катализатор представляет собой неразборную керамическую конструкцию в виде сот, защищённых специальным покрытием из огнеупорного платиноиридиевого сплава.

Надёжная и прочная конструкция современных катализаторов рассчитана на эффективную работу при пробеге в пределах 150 тысяч километров. Основными причинами преждевременного выхода из строя катализатора могут быть разрушение или повреждение блока-носителя в результате коррозии, загрязнения или оплавления. Оплавиться нейтрализатор может в случае, когда внутри его конструкции происходит догорание определённого количества горючей смеси из-за её неполного сгорания в КС в результате неисправностей в системах подачи топлива и зажигания.

Резонатор обеспечивает снижение шума двигателя, гашение пламени и транспортировку продуктов выхлопа по соединительной трубе к глушителю. Схема выхлопной системы предполагает монтаж резонатора за катализатором. В результате многочисленных испытаний установлено, что качество и эффективность работы резонатора оказывают непосредственное влияние на мощность двигателя. Надёжный и правильно работающий резонатор обеспечивает не только минимальный шум работы двигателя, но и существенно продлевает срок службы всей системы выхлопа.

• Роль глушителя в выхлопной системе авто

Глушитель, как и резонатор, предназначен для снижения шумов выхлопа, но конструктивно выполнен по другой схеме. Как правило, он представляет собой металлический бак (ёмкость), внутри которого устроено несколько перегородок. Как вариант, перфорированная труба. В результате неоднократной смены направления потока снижается уровень шума. Внутри банки дополнительно устанавливаются звукопоглотители, изготовленные из специального волокна. В модернизированных типах глушителей внутри конструкции или в средней части перфорированной трубы оборудуются отсек большего диаметра. За счёт этого снижается скорость потока газов, что положительно сказывается на поглощении шума.

• Соединительные элементы

Соединительные трубы обеспечивают соединение основных узлов в единый выхлопной тракт. Приёмная труба монтируется между выпускным коллектором и катализатором. Для соединения резонатора с глушителем применяется средняя труба, которая повторяет конфигурацию днища с учётом расположения различных узлов и элементов ходовой части.

Гофр является важным элементом, без которого не обходятся выхлопные системы. Он обеспечивает компенсацию вибрации и колебаний, которые возникают между компонентами конструкции выхлопа. Отработанные газы поступают из двигателя не равномерно. При открытии выпускных клапанов создаётся мощный поток, а при закрытии он прекращается. Чем больше количество цилиндров, тем выше частота колебаний.

vipwash.ru

Как устроен глушитель автомобиля: принцип работы

Изобретения автомобиля дало человечеству не только массу преимуществ, но и некоторые издержки. Например, громкий рёв двигателя — он тяжело воспринимался не только водителем автомобиля, но и людьми, которые находились поблизости. Необходимость как-то решить эту проблему привела к изобретению глушителя. Эта деталь автомобиля отвечает за то, чтобы максимально приглушить работу двигателя, а также уменьшить температуру и токсичность продуктов сгорания топлива.

Тюнинг глушителя

С момента изобретения устройство глушителя становилось всё более совершенным. На сегодняшний день он представляет собой серьёзный механизм, работающий по довольно сложной схеме. Современные законодательные нормы предусматривают очень жёсткий контроль над уровнем шума, который издаёт автомобильный двигатель, а также над степенью токсичности выхлопных продуктов сгорания топлива.

Устройство глушителя

Конструкция глушителя автомобиля приблизительно одинаково выглядит у большинства автомобильных моделей. В её состав входят следующие элементы:

1. Коллектор.
2. Нейтрализатор.
3. Передний глушитель.
4. Задний глушитель.

На нижеприведённом рисунке показано, как выглядит автомобильный глушитель.

Устройство глушителя

Коллектор отвечает за выведение продуктов сгорания топлива — он подключён напрямую к двигателю. Поскольку он несёт на себе очень большие нагрузки и поддаётся воздействию крайне высоких температур, к материалам для его изготовления выдвигаются очень серьёзные требования. Для изготовления коллекторов используют высококачественные сплавы из чёрных металлов.

Так как современные экологические нормы ужесточаются с каждым годом, конструкция автомобиля предусматривает наличие узлов, отвечающих за максимальное снижение токсичности выхлопных газов. Эту задачу решает нейтрализатор или, как его ещё называют, конвертер. По сути, это отсек, где осуществляется очищение смеси газов. Его составляют несколько секций, а корпус выполнен из керамических материалов либо из металла. Структура в виде специальных ячеек даёт возможность добиться максимального контакта газов с катализатором.

Глушитель ВАЗ в разрезе

Сама поверхность контакта у нейтрализатора обрабатывается палладием и платиной. Вступая с ними в соприкосновение, основная часть токсичных веществ нейтрализуется. Для того чтобы реакции происходили быстрее, катализатор располагают поближе к двигателю — высокая температура ускоряет нейтрализацию.

Остальные два элемента отвечают за подавление шума двигателя и очисткой не занимаются. Передний носит название резонатора. Он составлен из множества решёток и отверстий — по ним движутся продукты сгорания топлива, теряя шумы и вибрацию. Для шумоизоляции используются специальные материалы с высокой степенью звукопоглощения.

Различают следующие разновидности глушителей:

• активный;
• реактивный.

Активный состоит из шумоподавляющего вещества — его устройство достаточно простое. Его недостатком является высокая степень загрязнения по прошествии некоторого времени.

Задний является практически основным, он осуществляет конечное подавление шума двигателя и отводит продукты сгорания топлива. Его конструкция состоит из отсеков с содержимым из специальных наполнителей.

Современные авто, как правило, используют комбинации нескольких средств шумоподавления: пористых стенок, решёток, каналов, перегородок. Таким образом, удаётся добиться показателей, разрешенных современными экологическими и санитарными нормами.

Прямоточный глушитель: особенности и конструкция

Прямоточный глушитель Magnus

Для повышения мощности автомобиля некоторые водители используют прямоточный вариант. Его преимуществом является то, что для повышения мощности машины он может использовать энергию выхлопных газов. Обычный глушитель на такое не способен.

Принцип работы заключается в том, что сопротивление при выхлопе продуктов сгорания топлива меньше чем обычно. Поэтому мощность двигателя, которая для этого расходуется, также имеет меньшее значение, а разница уходит на увеличение мощности движения авто.

Прямоточный глушитель в разрезе

Конструкция прямоточного агрегата — это прямая труба с сетчатой поверхностью, помещенная во внешний кожух. Она имеет меньше элементов для снижения шума и вибраций. Продукты сгорания идут без сопротивления по прямой, а сетчатая поверхность даёт им возможность свободно расширяться. Шум поглощается внешним кожухом — он обработан специальным звукоизолирующим веществом. Вследствие этого не происходит резонанса газов, и мы не слышим характерного рёва мотора. Для того чтобы улучшить характеристики такого устройства, можно использовать несколько отдельных внешних сегментов.

Основные причины выхода из строя глушителя

Есть несколько основных причин, вследствие которых глушитель может выходить из строя, а именно:

1. Прогорают швы сварки — это основная причина, которая встречается чаще других. Сварка является слабым звеном в любой конструкции — под влиянием влаги и температуры может образоваться трещина, которая будет расти вследствие вибраций. Результат — обрыв трубок и выход устройства из строя.

   

   Обрыв выхлопной трубы вследствие програра сварочных швов

2. Выгорает наполнитель (минеральная вата). Если используется некачественный материал, волокна начинают разрушаться под воздействием высоких температур, вследствие чего появляются шумы.

   Глушители: новый и с выгоревшим наполнителем

Эти две причины выхода из строя являются наиболее «популярными», они встречаются чаще всего.

Заключение

Глушитель — очень важная часть любого автомобиля. Поэтому нужно крайне ответственно относиться к его установке.

Необходимо осознавать, что это сложный механизм, от которого зависит комфорт водителя машины, пассажиров и окружающих людей, а также чистота окружающей среды. Поэтому он должен быть изготовлен из качественных материалов, а его конструкция — хорошо и грамотно продуманной. Старайтесь избегать дешёвых подделок — хлопоты, доставленные ними, принесут гораздо большее разочарование, чем сэкономленные деньги — радости.

[democracy]

[democracy]

Автор: Лагода Владислав Федорович

Образование высшее: среднее специальное. Специальность: Автомеханик. Хорошее знание устройства легковых автомобилей иностранного производства. Навыки работы: по замене ремня ГРМ ГБЦ ходовая часть сход-развал ТО. Ремонт…

okuzove.ru

Шепот смерти: как устроен оружейный глушитель

Почти ни один фильм про шпионов и войска специального назначения не обходится без оружия с глушителями, или, как их называют профессионалы, — саундмодераторами. Впрочем, кроме кинематографистов, эти устройства любят и военные, и охотники, и спортсмены, а также близкие друзья и соседи всех вышеперечисленных товарищей.

Военным, например, нравится, что кроме собственно снижения звука выстрела хороший глушитель убирает пламя и искры. Например, вечером и тем более ночью звук выстрела не очень информативен. А вот по вспышкам отстреливаться очень удобно. Ну и кто захочет ночью стать мишенью с подсветкой? Другое полезное свойство глушителя — это улучшение кучности. И винтовка, и автомат с правильно установленным глушителем показывают кучность лучше, чем без него. При этом еще и отдача снижается. То есть правильно сконструированный глушитель выполняет еще и работу дульного тормоза.

Давление внутри глушителя влияет и на оружие, и на стрелка самым наихудшим образом. Оно всем мешает.

Основной рынок глушителей — это не шпионы и спецназовцы, а обычные охотники. В некоторых странах, например в России, за использование этого прибора граждан преследуют по закону, а в некоторых без него и в лес на охоту не пустят — нечего пугать животных и людей. После охотников главные потребители глушителей — спортсмены-любители. Кто ходил целый день в стрелковых наушниках, поймет. От хорошего выстрела подходящего калибра шнурки на ботинках могут развязаться, что уж говорить о барабанных перепонках.

Короче — замечательный прибор. Снижает звук, улучшает точность, убирает пламя. И если мы не видим эти устройства на каждой винтовке, пистолете и автомате, значит с ними что-то не то.

Обратная тяга

Во-первых, глушитель существенно увеличивает габариты оружия и вес. Причем для эффективной работы должен быть некий минимальный «свес» перед дульным срезом — 100−200 мм. Иначе поток газов в коротком устройстве не успеет затормозиться. Ну и полкилограмма дополнительного веса тоже не радует никого.

Борьба за каждый грамм веса глушителя приводит к появлению систем, каждый элемент которых сам по себе не обладает необходимой прочностью. И только в сборе они составляют жесткую конструкцию.

Во-вторых, любое дульное устройство сильно влияет на точку попадания пули. Меняются период, амплитуда колебаний ствола и баланс оружия. Пулю начинает «уносить». Это происходит стабильно, но тем не менее физически обоснованно. Пристрелка оружия с глушителем и без глушителя не совпадает никогда, и надо заранее знать, куда будет приходиться средняя точка попадания после присоединения глушителя. Бороться с этим просто: прикрутил глушитель, пристрелял оружие, и не трогай его больше.

В-третьих, на автоматических системах использование глушителя — сплошное мучение. Дело в том, что чем лучше глушитель задерживает давление внутри себя, а следовательно, заглушает звук, тем больше газов после выстрела отправляется назад, когда затвор снова открылся. Это приводит к целому вееру проблем: намного сильнее загрязняется оружие — ствол, затвор и газовый двигатель через пару магазинов покрыты таким нагаром, будто вы уже несколько сотен выстрелов сделали. Через ствол и окно выброса гильзы часть газов прямиком отправляется в лицо стрелка. Стрельба без очков становится просто очень опасной. На автомате Калашникова бойцы вынуждены малярной липкой лентой обклеивать сзади щели на крышке ствольной коробки — остатки горящего пороха долетают туда довольно энергично. Сильно увеличивается скорость отката затворной рамы. На американском автоматическом карабине M4 происходит похожая история, но выражается она в другом — в полтора раза вырастает темп автоматической стрельбы, а сама винтовка через несколько магазинов наедается таким количеством нагара, что может заклинить. Лечат это колдовством с регулятором газового двигателя и утяжелением затвора.

Европейский тип «открытого» глушителя производит финская Saimaa Still. Для охлаждения и торможения потока используется сетка или металлическая пена. Кроме того, он снимается и надевается буквально за одну секунду на дульный тормоз или пламегаситель.

Оружейники ищут способы избавиться от обратной тяги. В результате этих поисков набирает влияние новый тренд в «глушителестроении» для самозарядных систем. Чтобы снизить давление в глушителе и убрать нагар и копоть с лица и из оружия, конструкторы начали делать «открытые системы», то есть давление сбрасывается из глушителя еще и через альтернативные отверстия. Тем или иным способом снижают энергию газов при движении их через стенки вдоль или поперек хода пули. Среди пионеров этого начинания — компания OSS с глушителями Helix и финская Saimaa Still c целой линейкой «вентилируемых» глушителей.

Американский глушитель Helix «открытого» типа с отводом давления из альтернативных каналов. Торможение потока достигается закручиванием его по лопастям внутри внешнего контура.

Глушителям тут не место

Попытки сделать удобный глушитель на гладкоствольные ружья предпринимались в 30-е годы XX века, потом в 60-е и вот сейчас под влиянием фильма братьев Коэнов «Старикам тут не место». Основная проблема у этого типа глушителей — отвратительный внешний вид. Они настолько большие, что смотрятся совершенно нелепо. Крепить такой глушитель можно только за чоковую резьбу. И если случайно стукнуть им обо что-то, а на охоте такое случается часто, ствол на срезе может повредиться. Охотнику ходить по лесу с ружьем с примкнутым глушителем крайне неудобно — 250−350 мм лишней длины будет за все цеплять. Спортсменам-стендовикам тем более такой глушитель не нужен — баланс оружия меняется неузнаваемо, а именно баланс ружья отвечает за скорость прицеливания и точность выстрела. Своя ниша для ружейных глушителей нашлась в полуавтоматических системах. Ствол у них один и часто относительно короткий, а дульная часть с чоковой резьбой прочнее, чем у двустволки. Именно с такой системой разгуливает Антон Чигур в фильме «Старикам тут не место». Но эстетики и удобства дробовику глушитель не добавляет, поэтому увидеть его можно только в фильме и на картинках.

Шпионские штучки

Долгое время шпионы в кино и в реальной жизни пользовались пистолетами, действующими по принципу запирания свободным затвором. Например, Walter PPK Джеймса Бонда или пистолет Макарова его противников. Подобная конструкция очень надежна, но в принципе не может работать с мощными патронами. Именно поэтому весь мир тайных операций перевооружается на мощные пистолеты, автоматика которых работает по принципу запирания коротким ходом ствола. Такая схема применяется, например, в легендарном австрийском пистолете Glock или не менее легендарном Colt 1911.

Глушители на ружья по размерам и форме напоминают либо огнетушитель, либо кирпич. Последний смотрится лучше. А весят они все примерно одинаково.

Проблема в том, что, если к подвижному стволу пистолета прикрутить обычный глушитель, он один раз выстрелит, но не перезарядится. Это происходит из-за того, что масса глушителя начинает участвовать в откате подвижных частей, и патрону просто не хватает мощности растолкать всю потяжелевшую систему. Лет 30 назад была придумана система под названием Нильсен-девайс, или ствольный бустер. Это втулка с пружиной — посредник между глушителем и пистолетом. Она закручивалась на ствол, но взаимодействовала с корпусом глушителя через пружину. И систему удалось обмануть. Во время перезарядки после выстрела глушитель как бы висит в воздухе, а «бегает» со стволом вперед-назад только легкая втулка. Теперь на шпионской службе можно использовать не семь-восемь слабых патронов из однорядного магазина Вальтера или Макарова, а любые пистолетные патроны. И при этом очень тихо.

Глушение автоматического, да еще и скорострельного оружия — задача настолько тяжелая, что пока сделаны только первые шаги в этом направлении. Отвод тепла и давления заставляет инженеров делать причудливые конструкции.

Но пару лет назад произошел следующий прорыв — производители догадались крепить пистолетный глушитель к рамке пистолета, а не к стволу. Это может сделать пистолет с глушителем значительно короче и удобнее. Сейчас по выставкам кочуют прототипы нового форм-фактора, и скоро в кино у очередного суперагента мы увидим новый непривычный силуэт его «любимого пистолета с глушителем».

По субъективным ощущениям стрельба с глушителем становится намного комфортнее. Уходят и удар по ушам, и толчок в плечо, нагруженный ствол меньше «гуляет», и хорошо виден результат выстрела. И самое, наверно, важное — если какое-то время пострелять из винтовки с глушителем, потом совершенно не хочется стрелять без него. С ним уходят основные беспокоящие факторы выстрела.

Статья «Шепот смерти» опубликована в журнале «Популярная механика» (№6, Июнь 2017).

www.popmech.ru

Глушители: приборы бесшумной и беспламенной стрельбы

У огнестрельного оружия множество недостатков: отдача при стрельбе формируется не только импульсом снаряда, но и пороховыми газами; сложные в производстве боеприпасы; необходимость чистки самого оружия и так далее. Но со всем этим можно мириться, учитывая, что  выбора особо и нет, а вот звук выстрела зачастую является одним из самых больших изъянов в огнестрельном оружии.

Бесшумное применение оружия даёт массу преимуществ:

Во-первых, в определенных обстоятельствах практически становится невозможным точно узнать, где расположился стрелок, особенно на дальних дистанциях.

Во-вторых, в случае применения огнестрельного оружия рядом с группами людей, которые обычно редко бывают глухими, не возникает паники и прочих проявлений стадного инстинкта, которые могут помешать успешно завершению поставленных перед стрелком задач.

В-третьих, если противников несколько, то от установленного на оружие прибора бесшумной стрельбы вероятность обнаружения активных действий с вашей стороны раньше времени резко снижается, ну, разумеется, в том случае если они не находятся в поле зрения друг друга и в пределах слышимости звука падающего тела, и предметов, которые оно может обронить в падении.

Иными словами от применения приборов бесшумной стрельбы одни плюсы, если не вспоминать о том, что сам ПБС изнашивается. Кроме того, прибор бесшумной стрельбы маскирует не только звук, но и вспышку от выстрела, что актуально в темное время суток. Однако не один только свет вспышки и звук вырвавшихся из ствола пороховых газов может демаскировать стрелка и это тоже нужно учитывать. Я бы разделил на четыре источника, то, что может выдать применения огнестрельного оружия именно звуком, а соответственно и привлечь внимание, которое совсем не нужно.

В первую очередь это естественно пороховые газы. Это самый мощный из источников звука в данной ситуации, давайте рассмотрим, что именно создает этот звук. При выстреле порох воспламеняется и начинает гореть, при этом внутри гильзы нагнетается давление продуктами горения пороха, не будем вникать в их химический состав нам это в данной ситуации неважно.

Естественно, что при повышении давления в гильзе газами будет искаться слабое место, которое можно прорвать и увеличить объем области, которую занимают пороховые газы и таким местом является пуля. Ее выталкивает пороховыми газами, при этом порох еще продолжает гореть, увеличивая объем своих продуктов горения, при этом расширяющиеся газы выталкивают пулю из ствола, задавая ей определенную скорость.

После того как пуля вылетела из ствола, дальше она уже летит самостоятельно по инерции, а пороховые газы, наконец, получают желаемую ими свободу. Но при этом стоит учитывать, что давление пороховых газов и атмосферное давление сильно отличаются друг от друга и в момент, когда они начинают уравниваться, а происходит это очень быстро, образуется звук выстрела. Собственно любой звук образовывается из-за разности давлений, вопрос только в масштабе этого явления.

Выстрел с ПБС

Вторая составляющая звука выстрела это звук полёта самой пули. Казалось бы, что такой небольшой снаряд как пуля не может произвести достаточно громкий звук в своем полете, однако это не верно, в случае если скорость пули больше скорости звука. Постоянно опережая скорость звука, точечный снаряд, за который можно принимать пулю, создает возмущения в воздушной среде, то есть образует звуковые волны.

Расходясь от источника возмущения (от пули) эти звуковые волны образуют конус – конус Маха. На фотографии можно четко видеть звуковую волну от пороховых газов и звуковые волны, расходящиеся от пули. Таким образом, пули действительно могут «свистеть».

Третья составляющая звука выстрела – это звук работы оружия. Лязганье затвора и все остальные прелести работы автоматики прекрасно выдают расположение стрелка на небольших расстояниях и дистанциях средней дальности, к сожалению, единственным возможным выходом является использовать оружие с ручной перезарядкой, так как работа автоматики не может совсем не издавать звуков.

Даже для тех видов оружия, которые специально рассчитаны для бесшумной стрельбы, после настрела в пару тысяч выстрелов шум от работы оружия становится явным, в то время как изначально звука работы автоматики практически не было слышно самому стрелку.

Ну и наконец, четвертая составляющая, в которую можно объединить звук от попадания пули по цели, и собственно звуки, которые при этом издает сама цель, в том числе и звук падающего тела, если выстрел сразу же поражает цель.

Таким образом, для абсолютно бесшумного выстрела необходимо устранить все четыре источника звука, но начнем по порядку с самого мощного. Как мы уже определили, звук образует разность давлений и в первом случае с пороховыми газами это наиболее наглядно видно.

Выходит, что для того что бы уменьшить громкость звука необходимо сделать так, что бы давление пороховых газов и атмосферное давление было приблизительно равным или же заставить как-либо пороховые газы равномерно увеличивать свое давление при попадании в атмосферу. Собственно по этому принципу и построено большинство глушителей.

Так самый простой глушитель будет выглядеть как несколько последовательных камер, которые заполняются пороховыми газами, снижая их давление из-за увеличения объема, а значит, звук от попадания пороховых газов в атмосферу будет меньшим, но это забегая вперед, пока предлагаю рассмотреть наиболее распространенные варианты приборов бесшумной стрельбы.

Глушитель с эластичными мембранами

Наиболее простым и самым неэффективным и ненадежным является глушитель с эластичными мембранами, установленными внутри его корпуса. Принцип его работы очень простой: внутри корпуса глушителя с определенным внутренним объемом установлена одна или несколько резиновых мембран, имеющих прорези для прохождения пули, после выстрела пуля проходит через мембраны, которые могут быть выполнены, например, из жесткой резины, а пороховые газы медленно выходят после пули.

Но это только в теории, на практике все выглядит несколько иначе, так как пороховые газы всегда опережают пулю, получается, что в камере перед мембраной уже устанавливается высокое давление в тот момент, когда пуля проходит через мембрану пороховые газы вырываются наружу. Естественно, что такое устройство снижает звук выстрела, однако очень неэффективно, даже в случае, когда мембран большое количество. Плюс ко всему нужно учитывать, что мембраны очень быстро изнашиваются, что естественно не может быть плюсом ПБС.

Двухкамерный эксцентрический глушитель

Двухкамерный эксцентрический прибор бесшумной стрельбы, представленный на картинке, является, с технической точки зрения, самым простым вариантом устройства подавления звука выстрела. Так в его основу положено то, что пороховые газы, расширившись, имеют какой-то определенный объем, к значению которого близок объем глушителя, другими словами расширение газов происходит внутри глушителя, а наружу они попадают, имея уже совершенно иное давление, что и снижает звук.

К минусам такого устройства нужно отнести массивность, с другой же стороны такой ПБС очень долговечный, ну а его эффективность его напрямую будет зависеть от объема.

Многокамерный глушитель

Многокамерные приборы бесшумной стрельбы представляют собой несколько камер внутри корпуса ПБС, образовывающиеся набором пластин-шайб, которые могут быть даже из картона или резины. Эффективность такого приборов бесшумной стрельбы будет напрямую зависеть от количества камер, а так же от материала служащего перегородкой.

При производстве такого ПБС важно, что бы отверстия в перегородках точно соответствовали диаметру пули, это необходимо для того, что бы пороховые газы не обгоняли пулю при ее прохождении в канале глушителя. Тем не менее, несмотря на то, что эффективность перегородок из кожи, пробкового дерева и прочих звукопоглощающих материалов выше, в угоду большему ресурсу работы многокамерного ПБС его перегородки делают из металла, и иногда просто отливают сразу вместе с корпусом.

Глушитель с рефлектором-отражателем

Помимо временного запирания пороховых газов в камерах приборов бесшумной стрельбы с понижением их давления существует еще один способ подавления звука при выстреле. Используя различные отклонения потока пороховых газов, их завихрения и так далее, можно увеличить время их запирания в камерах ПБС. Простейшим примером этого может служить прибор бесшумной стрельбы с рефлектором-отражателем. Представляет собой данное устройство простейший однокамерный ПБС с тем отличием, что его передняя стенка полусферическая, то есть пороховые газы, попадая в камеру устройства, создают собой обратный поток, который задерживает их в камере ПБС.

Многокамерный глушитель с завихрением пороховых газов

Более совершенной конструкцией, хоть и полностью аналогичной по принципу действия предыдущему варианту прибора бесшумной стрельбы, является многокамерный ПБС с завихрением пороховых газов. Каждая перегородка данного ПБС создает противоток пороховых газов по отношению к основному потоку, что позволяет снизить скорость распространения по камерам пороховых газов, а так же более плавно выпустить их из прибора бесшумной стрельбы.

Надо отметить, что такие перегородки не всегда имеют форму отражателя в виде полусферы, а чаще совершенно невообразимой конструкции, однако каждый изгиб точно просчитан, что бы наиболее эффективно распределить пороховые газы и направить их потоки под правильным углом для торможения потока основного, следующего за пулей.

ПБС с разбиением потока пороховых газов

Пожалуй, самой интересной конструкцией прибора бесшумной стрельбы является ПБС с разбиением потока пороховых газов. Как таковых камер данный вариант прибора бесшумной стрельбы не имеет и представляет собой двустенную трубку, в которой размещена лента, закрученная по спирали вокруг оси полета пули, естественно с учетом пространства для прохождения самой пули.

Во внутренней стенке глушителя проделаны отверстия, таким образом, пороховые газы задерживаются за счет того, что их путь ограничен спиралью, плюс ко всему, часть объема пороховых газов выходит через внутреннею стенку прибора бесшумной стрельбы и распределяясь в этой полости выходят через переднюю стенку глушителя, оставшиеся пороховые газы значительно теряют в своем объеме и скорости движения, что и подавляет звук выстрела.

ПБС с принципом поглощения тепла пороховых газов

Как известно при нагревании тело расширяется, соответственно, что бы уменьшить его объем, а в данном случае речь идет о пороховых газах, необходимо понизить температуру. Спорить об эффективности такого метода можно достаточно долго, так как прибор бесшумной стрельбы, основанный на поглощении тепла пороховых газов пригоден только для стрельбы очень низким темпом, так как просто напросто нагревается и перестает снижать звук выстрела.

Именно поэтому такой принцип действия приборов бесшумной стрельбы практически, никогда не применяется как основной и комбинируется с другими более действенными. Так широко распространена комбинация многокамерного ПБС с элементами поглощения температуры, которыми наполняются отдельные камеры. Чаще всего для поглощения температуры используется медь и алюминий, естественно ими не полностью заливают камеру, а чаще всего используют в виде крупной стружки или даже порошка.

Глушитель с мембранами

В виду своей простоты конструкция глушителей с мембранами, имеющими прорезь для прохождения пули, получила свое дальнейшее развитие, так для повышения долговечности такого устройства было необходимо предварительно снизить объем пороховых газов, что бы те не только не обгоняли пулю, но и не ломали сами мембраны.

Решением такой проблемы стал предварительный отвод пороховых газов в отдельную камеру. Это повысило срок службы таких приборов бесшумной стрельбы, однако не на столько что бы стать конкурентоспособными хотя бы для простейших многокамерных ПБС.

Глушитель с обтюрацией (одноразовый)

Ну и наконец, самым простым по конструкции является «одноразовый» прибор бесшумной стрельбы – глушитель с обтюрацией. Представляет собой одно или двухкамерный глушитель, в котором запираются пороховые газы после выстрела, естественно, что они в последующем плавно выходят из корпуса ПБС, однако каждый выстрел снижает эффективность такого глушителя, поэтому самое эффективное снижение звука будет именно при первом выстреле.

Иногда конструкция такого прибора бесшумной стрельбы действительно делает его одноразовым и непригодным для последующего использования, так как слой, который запирает пороховые газы, обгоняющие пулю, оказывается пробит самой пулей и через это отверстие при последующем выстреле пороховые газы вырвутся наружу. Естественно звук будет много ниже в сравнении со звуком без ПБС, но эффективность снижения будет недостаточной.

Перечисленные конструкции глушителей это еще далеко не все способы снизить звук выходящих при выстреле пороховых газов. Помимо снижения давления применяется еще один способ сделать стрельбу бесшумной, изменить частоту звука. Вначале преследовалась цель изменить частоту звука выстрела, так что бы этот звук стал напоминать любой другой, но не звук вырывающихся пороховых газов, однако идея развилась и получила еще более интересный вид.

Так целью таких глушителей стало не удержание и торможение пороховых газов, а путем создания потоков и завихрений, с использованием камер различного объема, колеблющихся элементов и прочего понижение частоты звука выстрела до пределов неслышимых человеческим ухом. Нужно сказать, что совершенно напрасно ПБС с «классическим» подходом к понижению звука выстрела отделяют от приборов изменяющих частоту звука.

По своей сути это все те же многокамерные глушители и принцип действия все такой же – распределение пороховых газов последовательно в камерах прибора бесшумной стрельбы, однако теперь помимо этого используется еще эффект изменения частоты звука. Таким образом, подобные ПБС это не отдельные устройства, а скорее еще один виток развития приборов бесшумной стрельбы.

К минусам приборов бесшумной стрельбы можно отнести в первую очередь то, что со временем нарушается соосность канала ствола и канала для прохождения пули в самом устройстве, это ведет к тому, что сначала теряется эффективность ПБС, а в последующем он просто выходит из строя. Если же в конструкции используются тонкостенные элементы, они постепенно выгорают, что так же негативно сказывается на эффективности ПБС, особенно это заметно в интегрированных глушителях автоматического оружия, при ведении высокого темпа огня. Другими словами любой прибор бесшумной стрельбы вещь замечательная, но, к сожалению, недолговечная.

Приборы бесшумной стрельбы даже если бы они были настолько совершенны, что полностью удаляли бы звук, издаваемый пороховыми газами, все равно не сделали бы стрельбу бесшумной, ведь еще осталось целых три, пусть и не самых громких, составляющих звука выстрела. Сама пуля в полете создает звуковую волну, которую вполне отчетливо слышно.

Да, по ней достаточно сложно точно определить место положения стрелка, однако, это тоже существенный демаскирующий фактор самого применения оружия. Как я писал ранее, звуковая волна, образовывающаяся пулей, является следствием того, что пуля движется выше скорости звука. Значит, чтобы подавить этот звук нам необходимо либо снизить скорость пули, либо изменить условия окружающей среды, что бы звук в ней распространялся более быстро. Почему не подходит второй вариант, я думаю, объяснять не стоит, поэтому остается только снижение скорости пули.

Патроны СП-5 и СП-6

Это в свою очередь ведет к тому, что пуля теряет свой импульс на коротких расстояниях и становится неэффективной. Однако выход есть и из этого положения, так снизив скорость полёта пули можно увеличить вторую составляющую импульса пули – её вес. Именно этот принцип и используется в дозвуковых патронах, например, таких как СП-5 и СП-6, применяемых в бесшумном автоматическом оружии. При этом стоит отметить, что эффективная дальность таких боеприпасов все равно оставляет желать лучшего, однако снижение скорости пули — это единственный вариант из возможных для снижения звука воздаваемого ей в полете.

Третья составляющая звука выстрела это звук работы автоматики оружия. Такая проблема имеет множество решений, но, ни одно из них не может полностью избавить от звука движущихся внутри частей оружия. Применяются самый разнообразные системы подавления звука, вплоть до того, что все движения происходят в звукоизолированном отсеке, что естественно налагает свой отпечаток на сложность обслуживания таких моделей, видимо поэтому они остаются только опытными образцами.

Есть даже такие экзотические варианты, когда подвижные части плавают в жидкой среде, но в основном погашение звука автоматики достигается тем, что ставятся всевозможные уплотнители, которые хотя бы избавляют от лязга соприкасающихся между собой деталей. Естественно все это со временем изнашивается и звук усиливается, но с другой стороны работа автоматики не настолько громка, что бы безошибочно определить местоположение источника звука, ну а на больших дистанциях звук работы оружия просто не будет слышен.

Последней составляющей звука выстрела становится звук попадания пули по цели, с этим к сожалению вообще ничего нельзя поделать, разве что экспансивные пули будут себя вести несколько тише, да и то в зависимости от того по какой цели они попадают.

Необходимо так же учитывать, что сама цель может издавать определенные звуки, так, к примеру, в случае попадания по металлическому листу звука самого попадания слышно практически не будет, так как его перекроет гул от вибрации самого листа, не говоря уже о том, что если цель является живым организмом, то она способна так же издавать звуки, разумеется, в том случае, если стрелок своим выстрелом не лишит ее такой возможности.

Также нужно учитывать, что даже в том случае, когда возможности крикнуть или как либо привлечь внимание у пораженного человека нет, то это может сделать звук падающего тела, или предметов, которые будут сброшены с какой-либо высоты. Другими словами, данный источник звука с вероятностью в сто процентов устранить нельзя, хотя опыт стрелка быстрее всего будет подсказывать ему правильный момент выстрела и точку прицеливания, что бы звуков было как можно меньше.

Как видите, полностью бесшумная стрельба все еще остается недостижимым барьером для огнестрельного оружия. Хотя, конечно, процесс развития приборов бесшумной стрельбы не стоит на месте, совершенствуется автоматика оружия, изменяется аэродинамика и конструкция пуль для повышения их эффективности на дозвуковых скоростях, однако все это не может сделать применение огнестрельного оружия полностью бесшумным, и видимо никогда эта цель не будет достигнута, ну разве что в случае стрельбы в вакууме.

Однако в сравнении с тем шумом, который издает выстрел без применения средств для погашения его звука, даже самый примитивный и неэффективный прибор бесшумной стрельбы выглядит, как вполне сносный способ обезопасить стрелка и скрыть его местоположение, дав ему тем самым время для еще нескольких выстрелов или для изменения позиции. Однако только на технические средства без опыта их применения полагаться нельзя, так как результат может быть совсем отличным от ожидаемого.

Ну и в конце еще следует добавить, что для гражданских лиц применение приборов бесшумной стрельбы категорически запрещено, так же как и их хранение и изготовление даже без цели сбыта. Так что о бесшумной охоте можно забыть.

В ряде развитых капиталистических стран, в частности в США, глушители разрешены, и наоборот считается признаком хорошего тона не травмировать звуком выстрела свои уши и окружающих. В Украине нашли лазейку в виде ПСВУЗ, который «прибором бесшумной стрельбы» не является.

Иными словами от применения приборов бесшумной стрельбы одни плюсы, если не вспоминать о том, что сам ПБС изнашивается. Ресурс для современных многокамерных тактических глушителей составляет порядка 10-30 тысяч выстрелов, т.е. нередко даже превышает ресурс ствола.

Еще одним не названным здесь минусом глушителя является то, что практически все глушители в той или иной степени оказывают влияние на баллистику. Иногда требуется заново пристреливать оружие. А некоторые типы глушителей, в частности ПБС-1, даже требуют замены прицела.

/Кирилл Карасик, ohrana.ru/

army-news.ru