Арбалет с варьируемой силой дуг для отдыха и развлечения
Арбалет с варьируемой силой дуги (дуг) для отдыха и развлечения предназначен для развлекательной стрельбы, как в условиях ограниченного пространства, так и на открытом воздухе. Технические характеристики полезной модели ориентированы на требования ГОСТ Р51905-2002 «Арбалеты спортивные, арбалеты для отдыха и развлечения и снаряды к ним», установленные применительно к арбалетам для отдыха и развлечения. В отличие от существующих конструкций арбалетов, в полезной модели реализован общий случай принципиальной кинематической схемы взведения как путем натяжения тетивы при определенном фиксированном положении дуги (дуг) на ложе, так и путем перемещения подвижной кулисы с закрепленными на ней разделенной дугой (дугами) лука к концу ложа при фиксированном положении тетивы в замке арбалета. При этом возможно варьирование силой натяжения дуги (дуг) за счет фиксации подвижной кулисы в различных положениях на ложе арбалета.
2.1. Область техники, к которой относится полезная модель.
Область применения полезной модели - развлекательная стрельба стрелами или «болтами» из арбалета с варьируемой силой дуг по мишеням, как в помещениях, в том числе, жилых, так и на открытом воздухе.
В соответствии с классификацией ГОСТ Р51905-2002 «Арбалеты спортивные, арбалеты для отдыха и развлечения и снаряды к ним» [1], принятым и введенным в действие Постановлением Госстандарта России от 25 июня 2002 г. №251 полезная модель относится к классу (дивизиону) арбалетов для отдыха и развлечения.
2.2. Уровень техники
В настоящее время известны сотни моделей арбалетов, наиболее системное описание которых приведено в книге Шокарева Ю.В. «Луки и арбалеты» [2]1. 1(Шокарев Ю.В. «Луки и арбалеты» - М, ООО «Издательство АСТ», ООО «Издательство Апрель», 2004.) Принципиальная кинематическая схема этих моделей, в сущности, осталась неизменной с античного времени, когда 2 тысячелетия тому назад александрийским механиком Героном была сконструирована первая из известных действовавшая модель арбалета. По этой принципиальной кинематической схеме взведение арбалета осуществляется при жестко фиксированном положении дуги (дуг) на ложе путем натягивания тетивы либо непосредственно с использованием мускульной силы человека, либо с использованием различных механизмов взведения. Большинство моделей современных арбалетов в аспекте классификации упомянутого ГОСТ [1, таблицы 4.1 и 4.2], относятся к классу спортивных и имеют силу натяжения дуги (дуг), существенно превышающую предельное значение этого параметра 196 Н (20 кгс) арбалетов для отдыха и развлечения. Одним из зарубежных аналогов полезной модели, в котором использована традиционная кинематическая схема взведения, является арбалет для развлекательной стрельбы «Хобби-Тель 2» («Hobby-Tell 2»), выпускаемый фирмой «Лотар Вальтер». Этот арбалет имеет деревянное ложе спортивного типа и регулируемый диоптрический прицел. Взведение осуществляется с помощью рычажного приспособления типа «козья нога», входящего в комплект поставки. Сила натяжения дуги составляет 29 кгс [2; с. 150]. Ко второму зарубежному аналогу полезной модели - с точки зрения принципиальной кинематической схемы взведения - относится конструкция арбалета «Оквуд» («Oakwood»), в котором взведение осуществляется нетрадиционно - не тетива отводится назад, сгибая при этом
плечи дуги, а смещается вся дуга. При этом дуга с помощью рычажного приспособления типа «козья нога» устанавливается в крайнее переднее положение на ложе арбалета [2; с.163, 164].
К отечественному аналогу полезной модели можно отнести арбалет для развлекательной стрельбы «Арлет», в конструкции которого использована традиционная кинематическая схема взведения. Арбалет «Арлет» выпускается российской компанией «Fortes» в трех модификациях и имеет, как и в полезной модели, силу дуги до 20 кгс [2; с.173].
Модели арбалетов различного назначения, в том числе для отдыха и развлечения, конструкция которых предусматривала бы общую принципиальную кинематическую схему взведения: как путем натяжения тетивы при фиксированном положении дуги (дуг) на ложе, так и путем перемещения дуги (дуг) вдоль ложа при фиксированном положении тетивы - до настоящего времени не были созданы. Причины этого заявителю неизвестны. Наиболее близким аналогом полезной модели с точки зрения принципиальной кинематической схемы взведения является арбалет «Оквуд» («Oakwood»).
2.3. Раскрытие полезной модели
В отличие от арбалетов с традиционными кинематическими схемами, в полезной модели реализована наиболее общая кинематическая схема взведения. Т.е. взведение может осуществляться, во-первых, как путем натяжения тетивы при определенном фиксированном положении дуги (дуг) на ложе, так, во-вторых, и путем перемещения дуги (дуг), закрепленной на подвижной кулисе, от начального положения к промежуточным положениям либо к концу ложа при фиксированном положении тетивы в замке арбалета. Важнейшим конструктивным элементом полезной модели, обеспечивающим общую кинематическую схему взведения, является подвижная кулиса, на которой жестко закреплена дуга (дуги) лука, и которая может перемещаться по ложу арбалета и фиксироваться на нем в нескольких положениях. При этом в обоих случаях сила натяжения дуги полезной модели в принципе может быть любой в пределах, ограниченных ГОСТ [1] применительно к арбалетам для отдыха и развлечения. Например, в случае, когда взведение осуществляется путем перемещения кулисы с закрепленной дугой (дугами) вдоль ложа, в исходном положении тетива фиксируется в замке арбалета, а кулиса с закрепленной дугой (дугами) при перемещении может фиксироваться на ложе запорным устройством в положении, обеспечивающем силу натяжения 118 Н (12 кгс). При дальнейшем передвижении кулисы к концу ложа, она (и, соответственно, дуга) фиксируется в положении, обеспечивающем силу натяжения 191 Н (19,5 кгс). В случае,
когда взведение осуществляется по традиционной кинематической схеме, путем натяжения тетивы, кулиса и дуга (дуги) предварительно фиксируется на ложе в одном из упомянутых положений, соответствующих различной силе натяжения дуги, а тетива при натяжении фиксируется в замке арбалета.
Техническим результатом полезной модели в сравнении с аналогами является большее разнообразие движений при отдыхе и развлечении, а также возможность варьирования силой натяжения дуги (дуг) при развлекательной стрельбе.
2.4. Краткое описание материалов, поясняющих сущность полезной модели
Сущность полезной модели поясняют фотографии фиг.1 ÷ фиг.11, а также схема замка арбалета для отдыха и развлечения, представленная фиг.12 (прилагаются).
Фиг.1 - общий вид полезной модели, конструктивно включающий ложе с замком и прикладом, а также подвижную кулису с закрепленными на ней разделенными дугами лука и упором для ног при взведении арбалета по традиционной кинематической схеме.
Фиг.2 - полезная модель в разобранном виде:
отдельно - ложе с замком и прикладом;
отдельно - подвижная кулиса с закрепленными на ней дугами лука и упором для ног, который при нетрадиционной схеме взведения выполняет функцию рукояти натяжения дуги (дуг).
Фиг.3 - вид полезной модели сбоку.
Фиг.4 - вид полезной модели сверху.
Фиг.5 - вид полезной модели снизу.
Фиг.6 - вид полезной модели спереди и снизу;
на переднем плане - торцы ложа и подвижной кулисы с запорным устройством-защелкой.
Фиг.7 - взведение арбалета по традиционной кинематической схеме. Дуги лука, закрепленные на кулисе, зафиксированы на ложе в положении, обеспечивающем силу дуг около 118 Н(12 кгс).
Фиг.8 - взведение арбалета по кинематической схеме, предусматривающей передвижение кулисы с закрепленными на ней дугами лука к концу ложа при предварительной фиксации тетивы в замке арбалета. В этом случае упором для ног служит петля, закрепленная на прикладе арбалета.
Фиг.9 - общий вид взведенного арбалета при зафиксированном положении кулисы и дуг лука, обеспечивающем силу натяжения дуг около 59 Н (6 кгс).
Фиг.10 - общий вид взведенного арбалета при зафиксированном положении кулисы и дуг
лука, обеспечивающем силу натяжения дуг около 118 Н (12 кгс).
Фиг.11 - общий вид взведенного арбалета при зафиксированном положении кулисы и дуг лука, обеспечивающем максимальную силу натяжения дуг арбалетов этого класса около 191 Н (19,5 кгс).
Фиг.12 - схема замка арбалета. Замок арбалета - комбинированный роликово-крюковый, в котором ось ролика 3 («ореха») конструктивно расположена выше плоскости движения тетивы. Ролик имеет прорезь для фиксации, удержания тетивы во взведенном состоянии арбалета. Фиксация тетивы в замке обеспечивается за счет вращательного движения ролика против часовой стрелки под воздействием тетивы до положения, в котором верхний выступ спускового курка-защелки 2 под воздействием силы пружины 5 не войдет в нижнюю часть прорези ролика. После спуска тетивы ролик возвращается в исходное положение под воздействием силы пружины 4.
2.5. Осуществление полезной модели
Арбалет с варьируемой силой дуг для отдыха и развлечения осуществлен заявителем путем разработки действующей модели, представленной фиг.1 - фиг.11, а также фиг.12. При этом конструкция и технические параметры полезной модели ориентированы на критерии и требования ГОСТ [1], установленные применительно к арбалетам для отдыха и развлечения. Конструктивно полезная модель состоит из двух основных блоков (фиг.2):
ложа с замком и прикладом;
подвижной кулисы с закрепленными на ней разделенными дугами лука и упором для ног при взведении арбалета по традиционной кинематической схеме.
Ложе с прикладом выполнены из березы; при осуществлении полезной модели для изготовления ложа с прикладом могут использоваться также клен, бук.
Подвижные элементы замка (фиг.12): ролик-крюк (3, фиг.12), курок-защелка (2, фиг.12) в макете полезной модели выполнены из дюралюминия. Для изготовления этих элементов замка могут также использоваться другие материалы и сплавы: сталь, бронза. Пружины 4,5 изготовлены из упругой проволоки диаметром 0,5 мм.
Корпус замка макета полезной модели выполнен из березы, а его боковые стенки - из листовой нержавеющей стали толщиной 1,2 мм. Для изготовления корпуса замка могут использоваться и другие материалы. Конструкция замка имеет простое устройство и, в то же время, практически исключает вертикальные колебательные движения тетивы при ее спуске, что достигается следующими техническими решениями. В отличие от традиционных конструкций роликовых или крюковых замков, в которых ось вращения
ролика («ореха») или крюка расположена ниже плоскости движения тетивы, в замке полезной модели ролик выполняет одновременно и функции крюка, удерживающего (фиксирующего) тетиву во взведенном положении; при этом ось вращения ролика расположена выше плоскости движения тетивы. Удержание (фиксация) тетивы осуществляется следующим образом. При взведении по обеим упомянутым выше кинематическим схемам, тетива вводится в прорезь замка и давит на правую плоскость выреза ролика 3 фиг.12 ниже оси его вращения, что обеспечивает вращение ролика против часовой стрелки до положения, в котором верхний выступ спускового курка-защелки 2 фиг.12 под воздействием силы пружины 5 не войдет в нижнюю часть прорези ролика. В этом положении тетива удерживается левой плоскостью выреза ролика 3 фиг.12. Спуск тетивы осуществляется нажатием на спусковой курок-защелку. Усилие спуска для его приведения в соответствие с требованиями ГОСТ [1, пункт 6.9]: не менее 8 И (0,9 кгс) - может регулироваться натяжением пружины 5 фиг.12. После спуска тетивы ролик возвращается в исходное положение под воздействием силы пружины 4, и тетива толкает метаемый снаряд (стрелу или «болт»), движущийся по направляющей прорези в верхней плоскости ложа (фиг.4) и через отверстие в подвижной кулисе.
Подвижная кулиса (фиг.2) выполнена из березы, для ее изготовления могут также использоваться клен, бук и другие материалы. Боковые пластины кулисы выполнены из нержавеющей стали толщиной 1,5 мм. Нижняя, ближняя к концу ложа, часть кулисы снабжена запорным устройством-защелкой, два выступа которой прижимаются пружиной к нижней плоскости ложа, закрытой металлической пластиной по всей его длине. Эта металлическая пластина (фиг.5) имеет прорези, в которые при перемещении подвижной кулисы от исходного положения к концу ложа под воздействием силы пружины входят выступы запорного устройства-защелки. Положение прорезей в металлической пластине по нижней плоскости ложа выбирается таким образом, чтобы обеспечить варьирование необходимой силы дуг полезной модели в пределах ограничений, установленных ГОСТ [1, пункт 4.2, таблица 2] применительно к арбалетам для отдыха и развлечения. Запорное устройство-защелка приводится в положение, необходимое для перемещения подвижной кулисы вдоль ложа, нажатием пальца на внешнюю плоскость этого устройства-защелки (фиг.6).
В полезной модели разделенные дуги лука выполнены из ореха. Дуги лука могут изготавливаться также из вяза или композитных материалов. Дуги лука, изготовленные из ореха или вяза, предварительно должны пройти термообработку, что улучшает их упругость, а затем выгнуты для исключения скручивания дуг и увеличения хода тетивы.
Варьирование силы дуг полезной модели при традиционной кинематической схеме взведения осуществляется путем предварительной фиксации подвижной кулисы в необходимом положении на ложе. Затем осуществляется натяжение тетивы с использованием мускульной силы пользователя арбалета (фиг.8) до ее фиксации в замке.
Арбалет с варьируемой силой дуг, характеризующийся тем, что включает ложе с замком и прикладом, а также подвижную кулису с закрепленными на ней разделенными дугами лука и упором для ног.
