ИЗ ОБЛАСТИ ПНЕВМАТИКИ
(вторая проба пера для заинтересованных читателей)
Полковник Юрий Даньшов, подполковник Александр Белоусов
1.Введение. Некоторые ответы на некоторые вопросы
В первых строках второй пробы пера мы считаем необходимым ответить на ряд вопросов, возникших у наших читателей по предыдущему нашему материалу.
Для уважаемого А8: ?эр ? картридж не совсем правильный путь? ? ?реальный путь ? - жевело + свинцовый шарик ??.
Возможно, в предыдущем материале мы недостаточно ясно отразили свои суждения, и у читателя возникла мысль, что мы ратуем за пневматику только на основе эйр?картриджа. Это не так. Мы не пытались устраивать дискуссию на тему ?Какой вид пневматики самый лучший? - газобаллонный, поршневой, пневматика на основе эйр - картриджа и т.п., так как это все равно, что спорить о том, что лучше ? автомат Калашникова или слоновый штуцер: каждый вид пневматики имеет свои достоинства и недостатки, а также своих приверженцев.
В то же время устраивать соревнование между ?чистой? пневматикой и ?гибридным? оружием, например, на основе ?гильзы с пулькой + капсюль? мы также не будем - это напоминает соревнование между арбалетом и пистолетом. Отметим, что на наш взгляд оружие на основе гильзы с пулькой и капсюлем (например, американская фирма ?Лох Левен индастриз? выпускает целые наборы, позволяющие переоборудовать боевое оружие в пневматику ? гильзы с капсюлем, вкладные стволики и т.д.) все - таки ближе к огнестрельному оружию, чем к чисто пневматическому; это тема отдельного разговора.
Однако, вернемся к эйр - картриджу. Действительно, себестоимость изготовления ?воздушного патрона? может быть больше, чем огнестрельного, но ?воздушный патрон? - многоразовый, и это себя оправдывает. Кроме того, если сделать патрон достаточно надежным (а это можно сделать!), то он может храниться ?вечно? в заряженном состоянии (для него в силу новой конструкции даже лучше пребывать со сжатым воздухом внутри ) и обеспечивать весьма стабильную стрельбу.
Для уважаемого Massa Andy. При изготовлении эйр-картриджа вполне достаточен 7-й класс точности (и то только для изготовления клапана простой конфигурации); переделывать патроны, имеющиеся в продаже, не следует.
Чем закачивать воздух? Специальным насосом, например, типа Slim Jim Pump фирмы Куно Мельхер КГ. Проблем с изготовлением ручного или ножного насоса при наличии какого-либо станочного оборудования нет. Из чего стрелять? Например, из револьвера любой конструкции, но, естественно, под какой-либо калибр пневматики и с барабаном, размер которого соответствует размеру эйр-картриджа (в револьвере желательно иметь возвратный курок).
Для уважаемого slon. Конструкцию патрона мы не считаем пока целесообразным приводить. Вот если бы нашлась какая-нибудь заинтересованная российская фирма, тогда?
Некоторые газодинамические расчеты приводим далее.
Для уважаемого Александра и всех других заинтересованных читателей. Мы очень рады любым вашим отзывам. Постараемся постепенно написать обо всем, что знаем в настоящее время в этой интереснейшей области, в основном на теоретическом уровне, так как для полномасштабной практики у нас не хватает ни сил, ни средств.
В своих опусах мы не будем ограничиваться допустимыми характеристиками (энергией пули, калибром) пневматики, разрешенной законодательством к свободной продаже или к продаже по специальному разрешению.
Почли бы за честь напечататься в каком-нибудь оружейном или спортивном журнале. А вдруг получится!
Ну, и наконец, добавим, что все наши изыскания базируются на газовой динамике, баллистике, механике.
О чем бы мы хотели написать в дальнейшем:
от чего зависит скорость пули
определение траекторных характеристик пули
определение скорости пули в ?домашних? условиях
как обеспечить устойчивость пули в полете (точность и кучность стрельбы)
как рассчитать необходимую прочность емкости со сжатым газом
определение необходимой крутизны нарезов ствола
как просто рассчитать пружину (в т.ч., ?газовую?) для поршневой пневматики
пневматика с коническим стволом
как определить время нахождения пули в стволе пневматики
газобаллонная пневматика с компенсацией давления
какие газы можно использовать в пневматике
есть ли ?предел? для пневматики
какие пули лучше
пружинно-компрессионно-поршневая пневматика
ударно-компрессионная пневматика
как рассчитать оптимальную конструкцию курка
тепловая пневматика и другое
(последовательность изложения не обязательно будет соответствовать приведенному примерному перечню вопросов).
2. От чего зависит скорость пули
( некоторые общие замечания применительно к воздушной пневматике)
Известно, что в пневматике (как, впрочем, и в огнестрельном оружии) движение пули в стволе происходит под действием расширяющегося воздуха, перетекающего в ствол из камеры (каморы) пневматики. Чтобы воздух расширялся, к нему нужно подвести энергию, например, путем его сжатия (поршнем, предварительной закачкой, ударной волной), подогрева и т. п. Не вдаваясь пока в дебри газовой динамики, отметим, что скорость пули в первую очередь определяется скоростью звука в воздухе, а также показателем адиабаты, коэффициентом полезного действия пневматики, соотношением между массой пули и массой расширяющегося воздуха и еще некоторыми коэффициентами. Скорость звука в воздухе зависит от его температуры. Что из этого следует? А следует то, что пневматика, как известно, в жаркий день (летом) стреляет лучше, чем в холодный (зимой). А что еще? Пусть мы стреляем с использованием определенного объема сжатого воздуха при заданном давлении (задана масса воздуха в этом объеме). Эти условия мы можем получить, накачав предварительно в этот объем воздух до заданного давления, или путем быстрого сжатия, например, поршнем воздуха до такого же определенного объема и заданного давления (масса сжатого воздуха везде одинакова). Тогда во втором случае мы получим скорость пули больше, чем в первом: при быстром сжатии воздуха (почти адиабатический процесс с минимальной теплопередачей) температура его возрастает, возрастает скорость звука, т.е. и скорость пули при последующем выстреле. Это одно из положительных качеств поршневой пневматики.
Коэффициент полезного действия пневматики определяется (без большой погрешности) соотношением объемов каморы и ствола и показателем адиабаты воздуха.
Общий очевидный вывод из всего сказанного: для достижения большой скорости пули нужно увеличивать к. п. д. пневматики (увеличивать отношение объема ствола к объему каморы, но до определенного предела, т. к. трение будет давать больший эффект, чем давление воздуха на пулю), иметь как можно большую массу воздуха в каморе (увеличивать его давление), повышать температуру воздуха.
При проектировании пневматики (например, с накачкой, на основе эйр-картриджа) базируются на величине достигаемого рабочего давления воздуха, габаритах пневматики, ее калибра, массе пули.
3.Результаты некоторых расчетов
На рисунке приведены графики зависимости дульной скорости пули пневматики от объема каморы и длины ствола при 0о С применительно к калибру 4,5 мм, давлению 200 атм, массе пули 0,5 г. Графики получены с помощью газодинамических расчетов с учетом трения и теплопередачи.
(к сожелению в данном редакторе график не виден)
По приведенным графикам можно определить объем каморы пневматики для стволов разной длины с учетом требуемой дульной скорости.
Так, для ?пистолетных стволов? (lст= 100?250 мм, условно) целесообразно выбрать объем каморы W0=2,5 см3; для ?винтовочных стволов? (lст=300?400 мм, условно) ? W0=4 см3. На наш взгляд, эти значения объема являются оптимальными по скорости пули и габаритам каморы. Можно взять W0=2,5 cм3 как для пистолетов, так и для винтовок (унифицированный объем), правда, с учетом снижения скорости пули при стрельбе из винтовки. Полученные зависимости могут быть использованы, например, при конструировании однозарядной пневматики с накачкой или пневматики на основе эйр-картриджей. Все зависит от того, что нужно-максимальная скорость, но и большие габариты, или приемлемая скорость и небольшие габариты и т.п.
В общем, исходя из требуемых значений массы пули, калибра, длины ствола, дульной скорости можно получить такие же зависимости и на их основе выбрать квазиоптимальные параметры пневматики (о том, как рассчитать параметры поршневой пневматики - как-нибудь в следующий раз ).
Между прочим, лет 15 назад у нас в стране было практически невозможно достать какую-нибудь пневматическую стрелялку, а пострелять ох как хотелось! Пришлось делать самому (Ю.Д.). Первый пистолет был поршневой на основе демпфера от пишущей машинки ?Консул?, тяжелый и страшный. Стрелял он весьма посредственно (100 м/с) 4-мм шариками от подшипника, но это был ?мой пистолет? и он стрелял! Затем был изготовлен уже достаточно симпатичный пистолетик с накачкой, очень похожий на ?Люгер?. Он, естественно, стрелял получше теми же шариками от подшипника (150-170 м/с), но был все-таки спроектирован неоптимально. Ну, а затем ?пневматический голод? на рынке свободного оружия был утолен! А сколько сейчас всего продается ? и не счесть! Но это так, к слову.
Пока до свидания.
Оставайтесь с нами.
Все права защищены.
Вас приветствует Luger.
Могу поздравить вас с замечательной статьей. Действительно ли вы можете предоставить материалы по всем вами перечисленным пунктам.
Действительно кажды
Вас приветствует Luger.
Могу поздравить вас с замечательной статьей. Действительно ли вы можете предоставить материалы по всем вами перечисленным пунктам.
Действительно кажды
Случайно нажал на отправу во время печати, и сообщение отправилось автоматически.
Действительно ли вы можете предоставить материалы по всем вами перечисленным пунктам?
Действительно каждый из пунктов представляет огромый интерес и заслуживает отдельного рассотрения.
особое внимание представляет:
от чего зависит скорость пули !!
определение траекторных характеристик пули!!
определение скорости пули в ?домашних? условиях !!!!!!!
как обеспечить устойчивость пули в полете (точность и кучность стрельбы)
определение необходимой крутизны нарезов ствола !!!
как просто рассчитать пружину (в т.ч., ?газовую?) для поршневой пневматики
пневматика с коническим стволом и вообще конический ствол
как определить время нахождения пули в стволе пневматики
как рассчитать оптимальную конструкцию курка!
Просьба продолжить цикл ваших статей
При желании пообщаться меня можно найти по следующему адресу ducha_99@mail.ru
C уважением Luger