КейсыСегодня кейсов в Базе - 66

Материал подготовлен по  результатам  бесед  с  конструктором  Игорем Яковлевичем Стечкиным,  в  которых  он  рассказывал  о  процессе конструирования своего  знаменитого пистолета. При дальнейшем изложении  задачи, с которыми столкнулся конструктор, проанализированы с позиций ТРИЗ.  

 

Формирование ТТЗ и облика проектируемого оружия

 

В боевых условиях младший офицерский состав должен был иметь личное оружие - пистолет для самообороны и пистолет-пулемет для ведения ближнего боя. Расчеты  самоходных  орудий,  экипажи  танков  также нуждались  как  в  пистолете, так и пистолете-пулемете.

 

В связи с этим перед конструкторами была поставлена задача значительно уменьшить массу и габариты носимого офицерами вооружения при сохранении огневой мощи.

 

Давайте рассмотрим возникшую  ситуацию  с  точки  зрения ТРИЗ. Даны две ТС -  пистолет  и  пистолет-пулемет  с  аналогичными  функциями. Необходимо  уменьшить  суммарную  массу  ТС  при  сохранении  их функций -  мощность стрельбы не должна уменьшаться.

 

Одним из  законов развития ТС является переход в надсистему. Он  гласит: эффективность  ТС ...  может  быть  повышена  объединением  ее  с  другой системой  в  более  сложную  полисистему.  Повышение  эффективности  полученной полисистемы  достигается  путем  объединения  и  сокращения  вспомогательных элементов.  Этот  же  способ  повышения  эффективности  полисистемы  указан  в стандарте 3.1.4. на решения изобретательских задач.

 

Таким  образом,  ТРИЗ  рекомендует  соединить  пистолет  и  пистолет-пулемет  в  одну  ТС.  При  этом  большинство  механизмов  обеих  систем объединяются (ствол,  затвор, магазин,  рукоятка  и  т.д.). В  итоге выявляется,  что  объединенная  система -  это  пистолет  с  длинным стволом,  имеющий  возможность стрелять  как  очередью,  так  и  одиночной  стрельбой.  Кроме  того,  для  сохранения  кучности  пистолета-пулемета  в ТС  должен  быть  приклад,  а  для  обеспечения  прицельной  одиночной стрельбы  оружие  должно  иметь "переднее  шептало". Так  закон перехода  в надсистему позволил  создать  образ  оружия, которое  удовлетворит сформированным выше требованиям (Рис.54).

 

 

 

Техническое  задание  на  проектирование  пистолета  было  выдано  И.Я. Стечкину.

 

Проектирование механизма замедления темпа стрельбы

 

При  проектировании  пистолета  анализ  показал,  что  для  получения  заданной кучности при автоматической стрельбе необходим темп 600-700 выстрелов в  минуту.  При  более  высоком  темпе  стрельбы  из  пистолета  весом  в 1,5  кг (с прикладом)  стрелок  не  успевал  к  моменту  очередного  выстрела  вернуть  оружие в положение, близкое к исходному.

 

Сначала  И.Я. Стечкин  пытался  обеспечить  заданный  темп  стрельбы  увеличением  массы  свободного  затвора  и  увеличением  его  хода.  Но  за  снижение темпа  стрельбы  приходилось  расплачиваться  увеличением массы и габаритов оружия. При этом темп снизился до 1000 выстр/мин.

Дальнейшее  следование  по  этому  пути  привело  бы  к  недопустимо  тяжелому  оружию  больших  габаритов. Конструктор  столкнулся  с  типичным  техническим  противоречием:  снижение  темпа  стрельбы  с  целью  улучшения  кучности приводит к недопустимому увеличению массы и габаритов пистолета.

 

Основные шаги АРИЗ-85В применительно к данной задаче

 

Для  решения  этой  задачи  обратимся  к  алгоритму  решения  изобретательских задач (АРИЗ). 

 

1.1.   ТС "пистолет"  включает  в  себя  ствол,  рамку,  затвор,  ударно-спусковой  механизм,  магазин  с  патронами,  другие  исполнительные  механизмы.

 

Техническое противоречие 1 (ТП-1)

 

Если  время  цикла  работы  автоматики  мало (высокий  темп  стрельбы),  то затвор может иметь малую массу и ход, но ухудшается кучность стрельбы.

 

Техническое противоречие 2 (ТП-2)

 

Если  время  цикла  работы  автоматики  велико (низкий  темп),  то улучшается кучность стрельбы, но затвор должен иметь большую массу и ход.

 

Необходимо  обеспечить  большое  время  цикла  работы  автоматики  при  относительно легком затворе, имеющем малый ход.

 

1.2. Изделие - рамка пистолета, инструмент - затвор.

 

1.4.  Выбираем ТП-1.

 

1.5.   Очень  легкий  затвор,  имеющий  малый  ход,  вызывает  очень  высокий темп стрельбы.

 

1.6.  Вводимый  икс-элемент  должен  обеспечить  низкий  темп  стрельбы  при легком затворе с небольшим ходом.

 

2.1.   Оперативная  зона -  пространство,  захватываемое  затвором  при  перемещении.

 

2.2. Оперативное время-время движения затвора в откате - накате.

 

3.1.   Идеальный  конечный  результат  ИКР-1.  Икс-элемент,  абсолютно  не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, обеспечивает большое время цикла работы автоматики при наличии затвора малой массы с малым ходом.

 

3.2. Затвор сам обеспечивает большое время цикла работы автоматики при малой его массе и ходе.

 

3.3.   Затвор  должен  двигаться  медленно,  чтобы  обеспечить  заданную кучность стрельбы, и должен двигаться быстро, так как его масса мала.

 

5.3.   Разрешение  противоречивых  свойств  во  времени. Часть  времени  цикла  автоматики  легкий  затвор  движется  с  большой  скоростью,  обеспечивая  работу исполнительных механизмов, а часть времени - с малой скоростью (в пределе - с нулевой).

 

6.1.  Технически  данное  решение  может  быть  реализовано  двумя  способами:

 

1. Обеспечение выстоя затвора в конце отката.

 

2. Обеспечение выстоя затвора в конце наката.

 

В  данной  задаче  икс-элементом  является  механизм  задержки  затвора  в конце  отката, или механизм  задержки  выстрела при приходе  затвора  в крайнее переднее положение.

 

При  проектировании  АПС  И.Я.  Стечкин  выбрал  второй  способ.  Для  пистолетов  он  имеет  следующее  преимущество -  большую  энергию  затвора  в  накате  для  досылания  патрона,  а,  следовательно,  большую  надежность  работы  в затрудненных условиях.

 

Заметим,  что  первый  способ  тоже  был  реализован  И.Я.  Стечкиным  при проектировании опытного пистолета-пулемета “Клин”.

 

Анализ вариантов конструкции замедлителя темпа

 

Обеспечение  заданного  времени  выстоя  затвора  в  крайнем  переднем  положении  до  начала  очередного  выстрела  предполагает  наличие  специального механизма -  замедлителя  темпа  стрельбы.  Были  проанализированы  следующие варианты замедлителей.

 

1. Замедлитель расположен вдоль боковой стенки затвора (Рис.55). 

 

 

При ударе затвора 1 в крайнем заднем положении замедлитель 3 продолжает двигаться назад относительно затвора 1, сжимая пружину 2, и становится на шептало 4. При приходе затвора 1 в крайнее переднее положение шептало 4, взаимодействуя с выступом 5 на рамке пистолета, освобождает замедлитель 3.

 

Он начинает перемещаться относительно затвора 1 и в конце своего хода ударяет по спусковой тяге 8, которая, воздействуя на шептало курка, освобождает курок.

 

Хотя при проектировании пистолета И.Я. Стечкиным этот вариант замедлителя был отвергнут из-за недостатка места в затворе для размещения в нем замедлителя с необходимыми для надежной работы характеристиками, но эта конструкция имеет одно принципиальное преимущество.

 

Масса  замедлителя "включена"  в  массу  затвора.  Для  нормального  функционирования оружия свободный  затвор должен иметь определенную расчетом массу,  а  постановка  замедлителя  именно  в  затвор  позволяет  снизить массу  остальной  части  затвора. То  есть можно  сконструировать  оружие  так, что постановка  замедлителя  темпа  стрельбы  не  утяжелит  его.  Возможная  область  применения такой конструкции замедлителя темпа стрельбы - пистолет-пулемет.

 

Анализ  этой "неудачной"  конструкции  замедлителя  может  натолкнуть конструктора  на  постановку  следующей  изобретательской  задачи (т.е.  задачи, содержащей техническое противоречие).

 

Для  увеличения  надежности  работы  замедлителя  темпа  стрельбы  желательно  увеличить  среднюю  силу  пружины,  однако  при  этом  уменьшается  время работы замедлителя, что нежелательно. Что делать?

 

Обратимся  к  алгоритму АРИЗ-85В. Запись  основных шагов  алгоритма при решении данной задачи может быть следующая.

 

1.1.   ТС  для  замедления  темпа  стрельбы  включает  в  себя:  замедлитель, пружину замедлителя, шептало замедлителя.

 

ТП-1.  Если  среднее  усилие  пружины  замедлителя  велико,  то замедлитель работает надежно, но мало время работы замедлителя.

 

ТП-2.  Если  среднее  усилие  пружины  мало,  то  время  работы  замедлителя нормальное, но надежность работы неудовлетворительная.

 

1.2.  Изделие - замедлитель, инструмент - пружина.

 

1.4.  Выбираем ТП-1. 

 

1.5.  Среднее  усилие  пружины  очень  велико,  при  этом  время  работы  замедлителя мало.

 

1.6.  Дано:  замедлитель (масса)  и  сильная  пружина  замедлителя.  Сильная пружина  замедлителя  приводит  к  очень  малому  времени  работы замедлителя.

 

Вводимый  для  решения  задачи  икс-элемент  должен  обеспечить  большое  время перемещения замедлителя под действием сильной пружины.

 

2.1.   Оперативная  зона -  пространство,  захватываемое  замедлителем  при его движении.

 

2.2.   Оперативное  время.  Конфликтное  время  Т1  -  время  движения замедлителя вперед под действием пружины. Время до конфликта Т2  - время взведения замедлителя и его выстоя на шептале.

 

2.3.  Вещественно-полевые ресурсы.

 

 

3.1.  ИКР-1.Икс-элемент,  абсолютно  не  усложняя  систему  и  не  вызывая вредных  явлений,  увеличивает  время  замедления,  сохраняя  большую  среднюю силу пружины.

 

3.3.  Физические противоречия.

 

3.3.1.  Замедлитель  должен  быть  массивным,  чтобы  обеспечить  большое время  замедления (Т1 ) и не должен быть массивным, чтобы не увеличивать вес пистолета.

 

3.3.2. Ход  замедлителя  должен  быть  большим,  чтобы  обеспечивать заданное  время  замедления  при  сильной  пружине,  и  должен  быть  маленьким  из-за ограниченности габаритов затвора.

 

3.5.  Варианты ИКР-2. В  качестве  икс-элементов  используются  вещественно-полевые ресурсы системы.

 

1.  Замедлитель  малой  массы  сам  движется  медленно  под  действием  сильной пружины.

 

2. Пространство  за  движущимся  замедлителем  обеспечивает  большое  время  замедления (Т1 )  при  сильной  пружине  и  движении  замедлителя  с  большой скоростью.

 

3.  Воздух  за  и  перед  движущимся  замедлителем  обеспечивает  большое время замедления при сильной пружине.

 

4.3.  Использование вещественно-полевых ресурсов для решения задачи.

 

1.  Чтобы  замедлитель  малой  массы  двигался  медленно  под  действием сильной пружины, необходимо:

-  ввести  между  замедлителем  и  пружиной  механизм  с  большим  передаточным отношением;

-  ввести  большую  приведенную массу  замедлителя  при малой физической массе. Например, ввести винтовые направляющие для замедлителя.

 

2. Ход  замедлителя  в  ограниченном  пространстве (оперативная  зона), может быть большим, если замедлитель перемещается вперед-назад.

 

3. Воздух  может  замедлять  движение  замедлителя,  если  он  вынужден  выходить через малое отверстие (пистолет-пулемет "Суоми", МП-40).

 

5.3.   Разрешение физических  противоречий (ФП)  с  помощью  типовых  преобразований.

 

ФП-3.3.1.  можно  разрешить  посредством  системного  перехода -  разделение во времени:

Часть  времени  замедлитель  движется  с  малым  ускорением,  а  часть -  с большим. Технически  это можно  реализовать, поместив между пружиной и  замедлителем  механизм  с  переменным  передаточным  отношением,  например, кривошипно-шатунный механизм (Рис.56). 

 

 

 

В  начале  работы  замедлителя  кривошипно-шатунный механизм  находится в  положении,  близком  к "мертвой"  точке,  поэтому  ускорение  замедлителя  маленькое,  затем  по  мере  ухода  от "мертвой"  точки  ускорение  возрастает,  несмотря на уменьшения усилия со стороны разжимающейся пружины.

ФП-3.3.2. можно разрешить  системным переходом 1б - сочетание системы с антисистемой. В данном случае - это движение замедлителя вперед-назад.

 

Как  видно из  сравнения решений по пунктам 4.3 и 5.3 часть решений  совпадает. В  дальнейшем  приемлемость  того  или  иного  варианта  замедлителя  определяется расчетами и конструкторскими проработками.

 

Вариант конструкции вращающегося замедлителя

 

Вторым  вариантом,  рассмотренным  И.Я.  Стечкиным,  был  вариант  постановки  вращающегося  замедлителя  на  одной  оси  с  курком (Рис.57). При  откате затвора  он  взводит  как  курок 4,  так  и  замедлитель 3. Курок 4  становится  боевым  взводом  на шептало 2,  а  замедлитель 3  боевым  взводом  -   на шептало  замедлителя 1. При приходе  затвора в крайнее переднее положение он поворачивает шептало 1,  освобождая  замедлитель 3.  Замедлитель  вращается  под  действием пружины 7 против часовой стрелки. В конце вращения выступ 2  замедлителя, воздействуя на шептало курка 3, поворачивает его, освобождая курок.

 

 

Недостатки  у  данной  конструкции  оказались  те  же,  что  и  у  предыдущей:

малый  момент  инерции  и  малый  угол  поворота  замедлителя,  следовательно,

слишком малая для надежной работы замедлителя средняя сила пружины.

 

Штатный замедлитель пистолета АПС

 

Оба предыдущих варианта конструкции  замедлителя темпа стрельбы были отвергнуты  из-за  малой  надежности,  обусловленной  малой  массой (моментом инерции)  замедлителя и малой средней силой пружины при ограниченном ходе (угле поворота) замедлителя.

 

По  результатам  анализа  предыдущих  вариантов  конструкций  И.Я.  Стечкиным  были  сформулированы  основные  требования  к  замедлителю  из  условия достаточной  надежности  работы:  большая  масса  замедлителя,  большой  ход, большая  средняя  сила  пружины.  Такой  замедлитель  нельзя  было  расположить в  затворе,  оставались  два "свободных"  места -  рукоятка  и  подствольное  пространство.

 

И.Я.  Стечкин  разместил  замедлитель  с  требуемыми  характеристиками  в рукоятке  за магазином.  Здесь  конструктору мог  бы  пригодиться  один  из  приемов  разрешения  технических противоречий - принцип перехода  в другое измерение,  то  есть  движение  замедлителя  по  другому  направлению -  параллельно оси рукоятки.

 

Кроме  этого,  при  постановке  замедлителя  в  рукоятку  решение  задачи  об увеличении  времени  замедления  использованием  движения  замедлителя  как вниз так и вверх очевидно.

 

Замедлитель работает следующим образом (Рис. 58) . 

 

 

В  начале  отката  затвор 1  переводчиком 2  через  рычаг 4  разгоняет  замедлитель 5.  Он  в  конце  движения  вниз  ударяется  о  рамку  пистолета  и  движется вверх. Дойдя  до  крайнего  верхнего  положения,  замедлитель  после  нескольких отскоков  останавливается. В  конце  наката  затвора  переводчик 2  вторично  разгоняет  замедлитель 5,  который  движется  вниз,  ударяется  в  нижнем  положении о рамку пистолета, движется вверх и в конце подъема бьет снизу по спусковой тяге. При  этом  спусковая  тяга  воздействует на шептало, и  курок  освобождается. Происходит следующий выстрел.

 

Основные преимущества данной конструкции замедлителя.

 

1. Характеристики  замедлителя  обеспечивают надежность  его функционирования.

 

2.  Увеличение  времени  замедления  за  счет  движения  замедлителя  вниз  и вверх.

 

3.  Кроме  своего  прямого  назначения  такая  конструкция  замедлителя  дает еще  дополнительный  положительный  эффект.  Система  затвор-замедлитель  в начале  отката  работает  как  полусвободный  затвор,  так  как  к массе  затвора  через  рычаг  присоединения масса  замедлителя. Следовательно,  скорость  затвора в  начале  отката  уменьшается.  Например,  скорость  затвора  в  крайнем  заднем положении без замедлителя равна 4 м/с, а с замедлителем - 3 м/с.

 

Исследование  причин  ненадежной  работы  переводчика  в  опытном  образце АПС

 

В  процессе  испытаний АПС  был  выявлен  самопроизвольный  перескок  переводчика  из  положения  для  автоматической  стрельбы  в  положение  для  одиночной стрельбы.

 

Установление  причины  этого  является исследовательской  задачей. Основная  рекомендация ТРИЗ  в  этом  случае  заключается  в  том, чтобы перевести исследовательскую  задачу  в  изобретательскую.  Решением  исследовательской  задачи  является  ответ  на  вопрос: "Как  объяснить  наблюдаемое  явление?" 

 

Решением  изобретательской  задачи  в  этом  случае  будет  ответ  на  вопрос: "Каким образом обеспечить получение данного явления?". 

 

В  данном  случае  изобретательская  задача формулируется  так: "Каким  образом  можно  обеспечить  самопроизвольный  перевод  переводчика  из  положения  для  автоматической  стрельбы  в положение  для  одиночной  стрельбы?" При этом  никаких  изменений  и  дополнений  в  системе  не  допускается. 

 

Необходимый  эффект  должен  быть  получен  только  за  счет  внутренних  вещественно-полевых ресурсов системы.

 

Для  решения  данной  задачи  используем  алгоритм  АРИЗ-85В.  Вот  запись основных шагов.

 

1.1.   ТС  для  перевода  переводчика  включает:  переводчик,  рычаг  переводчика,  затвор,  фиксирующая  пружина  переводчика (здесь  перечислены  только те элементы, с которыми непосредственно взаимодействует переводчик).

 

ТП-1.  Если  сила  взаимодействия  переводчика  с  рычагом  проходит  через ось  вращения переводчика,  то  вращения не происходит, но на практике происходит (перевод  переводчика)  движение  переводчика  по  часовой  стрелке (Рис. 59) . 

 

ТП-2.  Если  сила  взаимодействия  переводчика  с  рычагом  проходит  ниже оси вращения переводчика,  то вращение будет происходить всегда, но поворот переводчика происходит редко.

 

1.2.  Изделие - переводчик, инструмент - рычаг замедлителя.

 

1.4.   Главным  производственным  процессом  в  данной  задаче  является  поворот переводчика, выбираем ТП-2.

 

ТП.  Поворот  переводчика  возможен  при  наличии  значительного  момента сил,  действующих  со  стороны  рычага,  но  по  чертежу (Рис. 59)   сила  взаимодействия  между  рычагом  и  переводчиком  проходит  через  ось  переводчика  и  не создает вращающего момента.

 

1.6.   Даны:  переводчик  и  рычаг  замедлителя.  Чтобы  обеспечить  поворот переводчика  рычаг  должен  взаимодействовать  с  ним  так,  чтобы  линия  действия  силы  не  проходила  через  ось  вращения  переводчика,  но  взаимное  расположение  рычага  и  переводчика  перед  взаимодействием  такое,  что,  согласно чертежу,  сила  взаимодействия  проходит  через  ось  переводчика.  Икс-элемент должен обеспечить такое взаимодействие рычага и переводчика, чтобы сила не проходила  через  ось  вращения  переводчика  при  сохранении  взаимного  положения деталей перед взаимодействием согласно чертежу.

 

2.1.  Оперативная зона-область контакта рычага и переводчика.

 

2.2.  Оперативное  время -  конфликтное  время -  время  взаимодействия  рычага и переводчика в начале отката затвора.

 

2.3. Вещественно-полевые ресурсы

 

 

3.1. ИКР-1. Икс-элемент,  абсолютно  не  изменяя  систему,  вызывает  в  оперативной  зоне  в  течение  конфликтного  времени  возникновение  значительного момента  сил,  поворачивающего  переводчик,  сохраняя  взаимное  положение  деталей согласно чертежу.

 

3.2. Вещественно-полевые  ресурсы,  абсолютно не изменяя  систему,  вызывают  в  оперативной  зоне  в  течение  конфликтного  времени  возникновение  момента  сил,  поворачивающего  переводчик,  сохраняя  взаимное  положение  деталей согласно чертежу.

 

Здесь в формулировку ИКР-1 вместо слов "вещественно-полевые" ресурсы необходимо последовательно поставить наименование ресурса и выбрать варианты, имеющие смысл. Например:

- кинетическая энергия вращения рычага;

- сила трения между рычагом и переводчиком;

- пыль и т.д.

 

 3.3.  Физическое противоречие

 

Линия  действия  силы  должна  проходить  через  ось  вращения  переводчика, согласно  чертежу,  и  не  должна  проходить  через  ось  вращения,  чтобы  поворачивать переводчик.

 

4.1.  Моделирование маленькими человечками (Рис. 60. ) 

 

 

4.3.  Варианты  решения  задачи  применением  вещественно-полевых  ресурсов:

-  силы  трения,  возникающие между  переводчиком  и  рычагом  создают момент, поворачивающий переводчик;

-  грязь,  попадающая  в  зону  контакта,  может  изменить  точку  приложения силы взаимодействия;

- грязь, пыль в сочетании с кинетическим полем относительного движения рычага  и  переводчика могут привести  к износу поверхностей  контакта и нарушению их геометрии;

-  кинетическое  поле  рычага,  возникающее  при  отскоке  замедлителя  после удара  в  крайнем  верхнем  положении,  может  привести  к  тому,  что  в  момент взаимодействия рычаг не находится в крайнем верхнем положении.

 

 

 

7.4.   Для  проверки  выдвинутых  гипотез  необходимо  провести  следующие

эксперименты:

-  при  экспериментальных  стрельбах  не  доводить  рычаг  до  крайнего  верхнего положения, чтобы искусственно создать размер “а” (Рис. 60. ) ; 

-  сравнить  результаты  при  стрельбе  из  сильно  загрязненного  в месте  контакта  переводчика  с  рычагом  оружия  с  результатами  при  стрельбе  из  чистого, хорошо смазанного оружия;

-  сравнить  результаты  стрельбы  из  нового  и  прошедшего  испытания  на живучесть оружия.

 

В  результате  испытаний,  а  также  анализа,  проведенного И. Я Стечкиным, выяснилось,  что  причиной  поворота  переводчика  было  изменение  геометрии контактирующих поверхностей вследствие их износа.

 

Устранение причины ненадежной работы переводчика

 

Перед  конструктором  встала  проблема  устранения  отмеченного  недостатка. Необходимо было разрешить  следующее ФП: переводчик должен контактировать  с рычагом  замедлителя,  так как он должен разгонять  замедлитель через рычаг,  и  не  должен  контактировать,  чтобы  не  создавался  вращающий  момент, вызывающий поворот  замедлителя из положения для  автоматической  стрельбы в положение для одиночной стрельбы.

 

По  классификации  ТРИЗ  ТП,  содержащееся  в  задаче, -  это  сопряженное действие,  то  есть  полезное  воздействие  переводчика  на  рычаг (для  разгона  замедлителя)  сопровождается  вредным  действием  рычага  на  переводчик (износ поверхности  контакта).  Для  решения  данного  класса  задач  в  ТРИЗ  имеется стандарт 1.1.7,  который  сформулирован  так.  Если  нужно  обеспечить  максимальный  режим  действия  на  вещество (на  переводчик  для  разгона  через  рычаг замедлителя),  а  это  по  некоторым  причинам (износ  поверхности  и  нарушение ее  геометрии)  недопустимо, максимальное  действие  следует  сохранить,  но  направить  его на  другое  вещество,  связанное  с первым. Таким "веществом",  связанным с переводчиком является только  затвор. В конструкции АПС так и сделано:  на  затворе  выполнен  выступ,  разгоняющий  через  рычаг  замедлителя  при любом  режиме  стрельбы,  а  переводчик  только  ограничивает  верхнее  положение рычага замедлителя при одиночной стрельбе (Рис. 61).

 

 

Проектирование магазина

 

При  изготовлении  опытного  образца АПС  выяснилось,  что  если  в магазине более 14 патронов,  то верхний патрон не прижимается полностью к  загибам магазина,  его  передняя  часть  опущена  вниз,  что  исключало  нормальное  досылание  патрона. При  увеличении  усилия  поджатия  пружины  магазина  это  явление  сохранялось. Угол наклона  оси  рукоятки  к  оси  канала  ствола  составлял 72 градуса.

 

Причина  возникновения  момента  выявляется  в  результате  анализа  приложенных  к  патронам  сил (Рис. 62. ) .  Перенос  силы  пружины F  к  верхнему  патрону  приводит  к  возникновению  момента  М=F*а ,  под  действием  которого  передняя часть патрона опустится, делая невозможным досылание патрона.

 

 

 

Для  предотвращения  этого  явления,  которое  И.Я.  Стечкин  называет "опрокидыванием"  патронов,  он  увеличил  угол между  осью  канала  ствола  и  осью рукоятки  с 72  до 80  градусов.  Однако  это  явление  полностью  не  исчезло,  а дальше  увеличивать  угол  наклона  рукоятки  было  нельзя  по  эргономическим соображениям. Возникла изобретательская  задача: как предотвратить "опрокидывание" патронов при неизменном угле наклона рукоятки?

 

Обратимся к АРИЗ-85В.

 

1.1.  ТС  для  подачи  патронов  на  линию  досылания  включает:  патроны, подаватель, пружину магазина, корпус магазина.

 

ТП-1.  Если  угол  наклона  рукоятки  маленький (70-80  градусов),  то  стрелять  удобно,  но  наблюдается  опрокидывание  патрона  при  полном  магазине, так  как  линия  действия  силы  со  стороны  пружины  не  проходит  через  нижнюю поверхность верхнего патрона.

 

ТП-2.  Если  угол  наклона  рукоятки  большой (80-90  градусов),  то  опрокидывание патрона не наблюдается, но стрелять неудобно.

 

1.2.  Изделие -  верхний  патрон,  инструмент -  отсутствующий  поддерживатель.

 

1.4. Выбираем ТП-1, так как увеличивать угол наклона рукоятки нельзя.

 

1.6.  Дано:  верхний  патрон  и  отсутствующий  поддерживатель  патрона. Конфликт:  отсутствующий  поддерживатель  не  поддерживает  переднюю  часть верхнего патрона. Икс-элемент должен,  сохраняя  способность отсутствующего поддерживателя  не  усложнять  систему,  должен  поддерживать  переднюю  часть верхнего патрона.

 

2.1.  Оперативная  зона -  зона  контакта  патрона  с  отсутствующим  поддерживателем.

 

2.2.  Оперативное время – время, в течение которого существует ТС.

 

2.3. Вещественно-полевые ресурсы

 

 

 

Продолжение кейса "Автоматический пистолет Стечкина (АПС)