(Друга проба пера для зацікавлених читачів)
1. Введення.
Деякі відповіді на деякі питання
У перших рядках другої проби пера ми вважаємо за необхідне відповісти на ряд питань, що виникли у наших читачів за попереднім нашого матеріалу.
Можливо, в попередньому матеріалі ми недостатньо ясно відобразили свої судження, і у читача виникла думка, що ми обстоюємо пневматику тільки на основі ейр-картриджа. Це не так. Ми не намагалися влаштовувати дискусію на тему «Які пневматики найкращий» # 150; газобалонних, поршневий, пневматика на основі ейр-картриджа і т.п. так як це все одно, що сперечатися про те, що краще # 150; автомат Калашникова або слонячий штуцер: кожен вид пневматики має свої переваги і недоліки, а також своїх прихильників.
У той же час влаштовувати змагання між «чистою» пневматикою і «гібридним» зброєю, наприклад, на основі «гільзи з кулькою + капсуль» ми також не будемо # 150; це нагадує змагання між арбалетом і пістолетом. Відзначимо, що на наш погляд зброю на основі гільзи з кулькою і капсулем (наприклад, американська фірма «Лох Левен індастріз» випускає цілі набори, що дозволяють переобладнати бойову зброю в пневматику # 150; гільзи з капсулем, вкладні стовбури і т.д.) все-таки ближче до вогнепальної зброї, ніж до чисто пневматичної; це тема окремої розмови.
Однак, повернемося до ейр-картриджу. Дійсно, собівартість виготовлення «повітряного патрона» може бути більше, ніж вогнепальної, але «повітряний патрон» # 150; багаторазовий, і це себе виправдовує. Крім того, якщо зробити патрон досить надійним (а це можна зробити!), То він може зберігатися «вічно» в зарядженому стані (для нього в силу нової конструкції навіть краще перебувати зі стисненим повітрям всередині) і забезпечувати досить стабільну стрілянину.
При виготовленні ейр-картриджа цілком достатній 7-й клас точності (і то тільки для виготовлення клапана простої конфігурації); переробляти патрони, наявні в продажі, не слід.
Чим закачувати повітря? Спеціальним насосом, наприклад, типу Slim Jim Pump фірми Куно Мельхер КГ. Проблем з виготовленням ручного або ножного насоса при наявності будь-якого верстатного обладнання немає. З чого стріляти? Наприклад, з револьвера будь-якої конструкції, але, природно, під який-небудь калібр пневматики і з барабаном, розмір якого відповідає розміру ейр-картриджа (в револьвері бажано мати поворотний курок).
Конструкцію патрона ми не вважаємо поки доцільним приводити. Ось якби знайшлася якась зацікавлена російська фірма, тоді.
Деякі газодинамічні розрахунки наводимо далі.
Для зацікавлених читачів. Ми дуже раді будь-яким вашим відгуками. Постараємося поступово написати про все, що знаємо в даний час в цій найцікавішій області, в основному на теоретичному рівні, так як для повномасштабної практики у нас не вистачає ні сил, ні коштів.
У своїх опусах ми не будемо обмежуватися допустимими характеристиками (енергією кулі, калібром) пневматики, дозволеної законодавством до вільного продажу або до продажу за спеціальним дозволом.
Ну, і нарешті, додамо, що всі наші дослідження базуються на газовій динаміці, балістики, механіці.
Про що б ми хотіли написати в подальшому (послідовність викладу не обов'язково буде відповідати наведеним приблизного переліку питань): # 150; від чого залежить швидкість кулі;
# 150; визначення траєкторних характеристик кулі;
# 150; визначення швидкості кулі в «домашніх» умовах;
# 150; як забезпечити стійкість кулі в польоті;
(Точність і кучність стрільби);
# 150; як розрахувати необхідну міцність ємності;
зі стисненим газом;
# 150; визначення необхідної крутизни нарізів стовбура;
# 150; як просто розрахувати пружину (в т.ч. «газову»)
для поршневої пневматики;
# 150; пневматика з конічним стволом;
# 150; як визначити час перебування кулі в стволі;
# 150; газобалонна пневматика з компенсацією тиску;
# 150; які гази можна використовувати в пневматику;
# 150; чи є «межа» для пневматики;
# 150; які кулі краще;
# 150; пружинно-компресійного-поршнева пневматика;
# 150; ударно-компресійна пневматика;
# 150; як розрахувати оптимальну конструкцію курка;
# 150; теплова пневматика і інше.
2. Від чого залежить швидкість кулі
(Загальні зауваження про повітряну пневматику)
Відомо, що в пневматику (як, втім, і у вогнепальній зброї) рух кулі в стволі відбувається під дією розширюється повітря, що перетікає в стовбур з камери (камори) пневматики. Щоб повітря розширювався, до нього потрібно підвести енергію, наприклад, шляхом його стиснення (поршнем, попередньої закачуванням, ударною хвилею), підігріву і т.п. Не вдаючись поки в нетрі газової динаміки, відзначимо, що швидкість кулі в першу чергу визначається швидкістю звуку в повітрі, а також показником адіабати, коефіцієнтом корисної дії пневматики, співвідношенням між масою кулі і масою розширюється повітря і ще деякими коефіцієнтами. Швидкість звуку в повітрі залежить від його температури. Що з цього випливає? А випливає те, що пневматика, як відомо, в жаркий день (влітку) стріляє краще, ніж в холодний (взимку). А що ще? Нехай ми стріляємо з використанням певного обсягу стисненого повітря при заданому тиску (задана маса повітря в цьому обсязі).
Ці умови ми можемо отримати, накачавши попередньо в цей обсяг повітря до заданого тиску, або шляхом швидкого стиснення, наприклад, поршнем повітря до такого ж певного обсягу і заданого тиску (маса стисненого повітря скрізь однакова). Тоді в другому випадку ми отримаємо швидкість кулі більше, ніж в першому: при швидкому стискуванні повітря (майже адіабатичний процес з мінімальною теплопередачей) температура його зростає, зростає швидкість звуку, тобто і швидкість кулі при подальшому пострілі. Це одне з позитивних якостей поршневої пневматики.
Коефіцієнт корисної дії пневматики визначається (без великої погрішності) співвідношенням обсягів камори і стовбура і показником адіабати повітря.
Загальний очевидний висновок з усього сказаного: для досягнення великої швидкості кулі потрібно збільшувати к. П. Д. Пневматики (збільшувати відношення обсягу стовбура до обсягу камори, але до певної межі, т. К. Тертя буде давати більший ефект, ніж тиск повітря на кулю ), мати якомога більшу масу повітря в комори (збільшувати його тиск), підвищувати температуру повітря.
При проектуванні пневматики (наприклад, з накачуванням, на основі ейр-картриджа) базуються на величині досягається робочого тиску повітря, габаритах пневматики, її калібру, масі кулі.
3. Результати деяких розрахунків
На малюнку приведені графіки залежності дульной швидкості кулі пневматики від обсягу камори і довжини стовбура при 0 о С стосовно калібру 4,5 мм, тиску 200 атм, масі кулі 0,5 м Графіки отримані за допомогою газодинамічних розрахунків з урахуванням тертя і теплопередачі.
Так, для «пістолетних стволів» (l ст = 100. 250 мм, умовно) доцільно вибрати обсяг камори W0 = 2,5 см 3; для «гвинтівочних стволів» (l ст = 300. 400 мм, умовно) # 150; W0 = 4 см 3. На наш погляд, ці значення обсягу є оптимальними за швидкістю кулі і габаритам камори. Можна взяти W0 = 2,5 cм 3 як для пістолетів, так і для гвинтівок (уніфікований обсяг), правда, з урахуванням зниження швидкості кулі при стрільбі з гвинтівки. Отримані залежності можуть бути використані, наприклад, при конструюванні однозарядної пневматики з накачуванням або пневматики на основі ейр-картриджів. Все залежить від того, що потрібно # 150; максимальна швидкість, але і великі габарити, або прийнятна швидкість і невеликі габарити і т.п.
Загалом, виходячи з необхідних значень маси кулі, калібру, довжини ствола, дульной швидкості можна отримати такі ж залежності і на їх основі вибрати Квазіоптимальний параметри пневматики (про те, як розрахувати параметри поршневої пневматики # 150; якось іншим разом).
Між іншим, років 15 тому у нас в країні було практично неможливо дістати якусь пневматичну стрілялку, а постріляти ох як хотілося! Довелося робити самому (Ю.Д.). Перший пістолет був поршневий на основі демпфера від друкарської машинки «Консул», важкий і страшний. Стріляв він досить посередньо (100 м / с) 4-мм кульками від підшипника, але це був «мій пістолет» і він стріляв! Потім був виготовлений вже досить симпатичний пістолет з накачуванням, дуже схожий на «Люгер». Він, природно, стріляв краще тими ж кульками від підшипника (150-170 м / с), але був все-таки спроектований неоптимально. Ну, а потім «пневматичний голод» на ринку вільного зброї був вгамує! А скільки зараз продається # 150; і не злічити! Але це так, до слова.
Вчені офіцери і більшими прихильниками пневматики
Юрій Даньшов і Олександр Бєлоусов.
Всі права незахищені.