Les cartouches d'armes légères sont alimentées à l'aide de chargeurs et de courroies. Les chargeurs offrent des temps de rechargement minimes, mais ont un poids important par cartouche - par exemple, à faible impulsion: 12 g pour un chargeur à tambour en acier contre 6,5 g pour un sac en nylon avec hard top dans la version d'une ceinture à cartouche avec un maillon ouvert en acier et 5 d dans la version de la bande cartouche avec maillon ouvert en plastique.
Problème de poids
Le problème de la réduction du poids des chargeurs devient particulièrement aigu pour les mitrailleuses conçues pour le tir intensif. Le poids important des chargeurs de tambour oblige les munitions portables du mitrailleur à être limitées ou à placer les cartouches dans des ceintures séparées, passant plus de temps au combat à placer les ceintures dans des sacs en nylon ou des boîtes en métal.
Les magasins à tambour les plus courants ont une capacité de 75 à 100 cartouches, qui sont situées dans une seule rangée de cartouches formées par des perforations en spirale sur des surfaces radiales. Le chargeur à tambour classique se compose d'un corps, d'un couvercle, d'un alimentateur sectoriel et d'un ressort hélicoïdal de torsion. Dans le col du chargeur, au lieu de l'une des mâchoires, un dispositif de retenue de cartouche est installé, ce qui permet une insertion verticale des cartouches dans le chargeur et une décharge rapide du chargeur des cartouches. Il y a aussi une manivelle à ressort et des connecteurs. Le nombre total d'unités d'assemblage du magasin à tambour atteint deux douzaines.
Conceptions couplées connues de magasins à tambour avec une capacité accrue avec la reconstruction de cartouches à partir de deux flux en un. Cependant, ils ont une fiabilité réduite en raison de la cinématique complexe du mouvement des cartouches et du nombre doublé de pièces susceptibles d'être endommagées et contaminées.
De plus, il existe des conceptions de magasin à tambour simplifiées constituées d'un magasin à double rangée courbé en arc avec un ressort de compression hélicoïdal du type de magasin à cartouches MWG 90.
Jusqu'à récemment, le principal matériau structurel des magasins à tambour était l'acier. Après avoir maîtrisé la production de plastiques techniques, le polyamide chargé de verre et le polycarbonate transparent ont commencé à être utilisés. Les matériaux polymères permettent de réduire une fois et demie le poids du magasin par cartouche (jusqu'à 7 g pour un Ultimax de 100 cartouches), tout en assurant un contrôle visuel de la consommation de la cartouche. Cependant, même les modèles de chargeurs à tambour les plus avancés ont toujours un poids par cartouche plus élevé qu'un sac en nylon avec une sangle en plastique. La complexité de la conception augmente le coût et réduit la fiabilité des magasins à tambour par rapport aux mitrailleuses alimentées par courroie.
Solution technique
En relation avec ce qui précède, un nouveau type de magasin (en deux modifications) est proposé, qui a un poids (par cartouche) inférieur à la gravité spécifique d'un sac en nylon avec un ruban en plastique de capacité égale. Un tore, un corps géométrique avec un trou axial traversant, est utilisé comme facteur de forme pour le nouveau magasin. Il est proposé d'utiliser des plastiques modernes comme matériau pour le corps du magasin - du sulfure de polyphénylène opaque et du polyarylate transparent.
Le sulfure de polyphénylène est un plastique technique d'une densité de 1,6 g/cm3. La température de fonctionnement varie de -60 à +250°C. La faible viscosité de la masse fondue de sulfure de polyphénylène permet de fabriquer des produits coulés avec une épaisseur de paroi de 1 mm. Le remplissage du plastique avec des microfibres de carbone (100x1 microns) avec une fraction massique de 40% et un élastomère - polydiméthylsiloxane avec une fraction massique de 0,5% permet d'augmenter sa résistance à la traction jusqu'à 210 MPa et sa résistance aux chocs jusqu'à 68 kJ/m2.
Le polyarylate est utilisé pour la fabrication de diffuseurs de phares pour voitures. Sa densité est de 1,2 g/cc. La température de travail du plastique est comprise entre -60 et +200 ° C. Afin d'assurer la résistance aux chocs du polyarylate, un additif de 0,5% de dioxyde de titane y est ajouté, ce qui augmente la résistance aux chocs du plastique à 100 kJ/m2. La résistance à l'usure des produits en polyarylate est assurée par un revêtement (en vernis polyarylate avec des nanoparticules céramiques), qui forme une liaison chimique avec le matériau de la pièce. La résistance du polyarylate au niveau de 150 MPa est assurée en le remplissant de nanotubes de carbone monoparoi avec une fraction massique de 1%.
Version non pliable du magasin toroïdal
La version la plus simple du magasin proposé est sa modification non séparable, composée de seulement deux unités d'assemblage - un corps toroïdal avec un col latéral et un ressort de compression hélicoïdal prismatique avec un alimentateur à rouleaux.
Le corps est réalisé en une seule pièce avec un déflecteur en spirale interne formant un flux de cartouches à une seule rangée. La cloison épouse le corps le long des rayons des arcs de cercle et sert de raidisseur. Sur sa surface, il y a des saillies longitudinales pour le contact avec la base et l'épaule des manchons de cartouche de bouteille. Dans le cas de l'utilisation de cartouches télescopiques, il n'y a pas de protubérances, les cartouches sont en contact direct avec les bases de la cloison. Le ressort est connecté au distributeur à rouleaux en passant son dernier tour à travers le trou axial du distributeur avec ensuite une connexion par serrage de son extrémité libre à l'avant-dernière spire du ressort. Un verrou à bascule avec un ressort à lame est installé dans le cou.
Le ressort hélicoïdal est inséré dans le col lorsque le verrou est libéré. L'armement du ressort hélicoïdal s'effectue en insérant des cartouches dans le magasin. Le corps est nettoyé avec le ressort enlevé en utilisant de l'eau, une solution aqueuse d'un agent de nettoyage, de l'essence ou du kérosène d'aviation.
Le matériau du corps et de l'alimentateur est en polysulfure de phénylène, le matériau des ressorts et du dispositif de retenue est en acier. La technologie de fabrication du corps comprend la coulée d'un modèle en plâtre, le moulage du plastique sous pression dans un moule, la destruction du modèle sur un support vibrant avec élimination pneumatique de la poussière de gypse. Le ressort hélicoïdal est produit par trempe sur un mandrin courbé en spirale.
Épaisseur de paroi du boîtier ꟷ 2 mm. Avec une capacité de chargeur de 100 cartouches de calibre 5, 45x39 mm, le diamètre du boîtier sera de 150 mm, la hauteur ꟷ 60 mm et le diamètre du trou axial 40 mm. Poids du chargeur assemblé 300 g.
Version pliable du magasin toroïdal
Une conception plus complexe d'un magasin toroïdal est sa modification pliable, qui consiste en un boîtier ouvert à partir de l'une des extrémités avec un col latéral et un axe creux, un couvercle d'insertion avec un axe creux, ainsi qu'un ressort de torsion en spirale à ruban équipé avec un alimentateur à rouleaux et une barre de verrouillage. Un verrou à bascule avec un ressort à lames est installé dans le col latéral.
Sur la surface radiale interne du corps se trouve une arête en spirale formant la partie supérieure du flux de cartouche. L'axe creux a une découpe pour la barre de retenue du ressort. La surface radiale interne du couvercle a sa propre arête en spirale, qui forme la partie inférieure du flux de cartouches. L'axe creux du couvercle a également une découpe pour la barre de retenue du ressort.
Le rouleau d'alimentation et la barre d'arrêt sont rivetés aux extrémités repliées du ressort hélicoïdal. Lorsque le couvercle est inséré dans le corps, la barre de verrouillage pénètre dans les découpes des axes du corps et du couvercle, reliant ces parties de la structure en un ensemble commun. Le démontage de la structure s'effectue en appuyant sur la barre de verrouillage lorsque le ressort est dans un état dégonflé.
Le matériau du corps est en polyarylate, le matériau du chargeur, de la barre, des ressorts et du dispositif de retenue est en acier. Le corps et le couvercle sont fabriqués par moulage par injection standard. Aux fins du déroulement séquentiel des bobines, la lame ressort a une épaisseur variable sur sa longueur par roulage entre des rouleaux de rayon variable.
L'épaisseur des parois du corps et du couvercle est ꟷ 2 mm. Avec une capacité de chargeur de 200 cartouches de calibre 5, 45x39 mm, le diamètre du boîtier sera de 200 mm, hauteur ꟷ 70 mm, diamètre du trou axial ꟷ 30 mm. Poids du chargeur assemblé ꟷ 600 g.
Le petit nombre d'unités d'assemblage du magasin toroïdal simplifiera grandement son fonctionnement militaire. Le poids d'un chargeur toroïdal, presque égal au poids d'une ceinture en acier avec un maillon lâche (ou la moitié du poids d'un sac en nylon avec une ceinture en plastique), permettra au fantassin de n'avoir que des chargeurs équipés dans les munitions portables du fantassin.
