utk.jpg
hunting_dogs.jpg

Принцип работы пневматического оружия

Весьма неожиданным является то, что предмет, на первый взгляд кажущийся простым, при дальнейшем изучении оказывается весьма сложным. Это утверждение в полной мере относится и к пружинно-поршневой пневматике, как мы выяснили, начав изучать её много лет назад.

Проблемы начались с покупки уже не новой переломки, которая по идее должна была бы показывать довольно неплохую мощность и кучность. Однако, на практике пули летели то выше, то ниже, вызывая сильное раздражение. Мы решили улучшить оригинальную конструкцию путём более тщательной подгонки казённой части ствола. Был отполирован цилиндр и более плотно подогнан казённик ствола. Каждое из этих действий несколько улучшило ситуацию, однако, истинные причины этой проблемы так и остались неясными.
Позже множество винтовок было изучено, несколько куплено и мы могли проверить их характеристики. В каждом случае мы измеряли то, что нас интересовало, стараясь с помощью беспристрастных цифр выяснить, почему одна винтовка лучше другой. Но вскоре мы убедились, что простое измерение физических габаритов не даёт ответа на поставленный вопрос и требуется исследование в других областях.
В то время точные электронные хронографы ещё не были доступны каждому желающему, и мы использовали самодельный баллистический маятник для оценки скорости вылетающих пуль. Но измерять скорость с помощью маятника достаточно долго и неудобно, поэтому мы вскоре собрали хронограф, измеряющий скорость на основе звука вылетающей из дула и попадающей в мишень пули, заодно пристроив к делу старые компьютерные комплектующие. Это был предшественник тех удобных в обращении хронографов, которые позже продавались в виде промышленных образцов.
В то время мы были очень заинтересованы проблемой, почему столь малая часть энергии пружины передаётся вылетающей пуле. 
Возможно, наиболее фундаментальный вопрос будет: «Зачем вообще нужен воздух?» Ведь существуют луки, метающие стрелы без участия воздуха, катапульты, кидающие камни... Может быть, воздух добавляет энергии или нужен потому, что винтовка имеет ствол, а катапульта нет?! Нет, воздух это всего лишь посредник, который используется для взаимодействия тяжёлого и медленно двигающегося поршня и лёгкой, быстро летящей пули. Именно разница в весах и скоростях и делает воздух необходимым посредником между пулей и поршнем.
Физика – это предмет с множеством графиков, поэтому читатель должен принять их как необходимость в книге такого рода. Первый из графиков на (рис. 1) показывает соотношение трёх факторов: веса, скорости и энергии пули.

Энергия пули. 

Энергия Ft·lbs.

Скорость fps (Рис. 1)

Одна из основных целей этой диаграммы – позволить сравнить две винтовки разного калибра, однако, также можно сравнить и две пули разного веса, выпущенные из одной и той же винтовки. Диаграмма делает такие сравнения возможными, преобразуя скорость и вес пули в более обобщённую характеристику – дульную энергию. Дульная энергия это термин, который описывает выходную мощность оружия, ни вес пули, ни её скорость не являются адекватным показателем для измерения мощности, они должны быть объединены в общий
показатель дульной энергии для определения мощности оружия.
Дульная энергия обычно используется в законодательстве, чтобы определить, относится ли данное оружие к огнестрельному или нет1. В настоящее время в Англии накладываются ограничения на пневматические винтовки, дульная энергия которых превосходит порог в 12 ft·lbs2, а на пистолеты – соответственно в 6 ft·lbs3. Такие ограничения были введены ещё в 1969 году, когда мало кто из пневматического оружия преодолевал указанные пороги, однако время идёт, технология развивается, и теперь эти пороги перекрываются современными представителями пневматического оружия довольно легко.
Многие годы производители и спортсмены говорили и, возможно, хвастались скоростью их любимой винтовки. Это вполне уместно в рекламных целях или за стойкой бара, однако, в целях изучения физики процесса без указания веса пули, на которой эта характеристика достигнута, она довольно бессмысленна. Примерно как если бы вы заявили своим друзьям, что вы можете путешествовать со скоростью в 50 миль в час. Это утверждение будет бессмысленным, пока вы не уточните, достигли вы этого результата на роликовых коньках или на мотоцикле. Вес настолько же важен, насколько и скорость, но этот факт часто не замечают4.
Для определения энергии любого метательного тела, необходимо его сначала взвесить, а потом замерить скорость его движения. Обычно скорость замеряется на расстоянии 6 футов от дульного среза или около того, поскольку на этом расстоянии метательное тело имеет наибольшую скорость и случайные выбросы газа из ствола уже оказывают минимальный эффект на результат измерения.
Эти два параметра – вес и скорость – можно затем подставить в хорошо известное ньютоновское уравнение для кинетической энергии, которое описывает кинетическую энергию движущегося тела:



Где W =weight (вес), а g = ускорение свободного падения. В этой книге оно принято за 32.16 FPS2. Это уравнение5 даёт нам кинетическую энергию, которую имеет метательное тело, движущееся со скоростью V.
Допустим, мы хотим посчитать энергию в футо-фунтах для пули весом 14.5 гран, летящей со скоростью 500 FPS. Мы должны использовать вышеприведённое уравнение, где W=14.5 гран, V=500 FPS, g=32.16 FPS2. Для преобразования гран в фунты необходимо разделить число на 7000 (в одном фунте 7000 гран). В итоге получим E=8.05 Ft·lbs.
Стоит немного пояснить, что же такое футо-фунт по сути. Как видно из названия, это комбинация двух терминов: фута – меры длинны и фунта – меры веса, при объединении их вместе получаем единицу энергии. Физический смысл этой единицы в том, что этого количества энергии достаточно чтобы поднять массу в 1 фунт на высоту 1 фут.
Когда масса в 1 фунт удерживается на высоте в 1 фут, то можно сказать, что она имеет 1 футо-фунт потенциальной энергии. Другими словами, она содержит 1 футо-фунт энергии, которая может быть высвобождена когда-либо в будущем. С другой стороны, если эту массу отпустить, то она упадёт на землю, по ходу падения преобразуя потенциальную энергию в кинетическую, которая затем, возможно, будет поглощена путём проделывания дырки в полу.
Эту энергию не стоит путать с её бытовым, повседневным аналогом. Для кого-то просто стояние в течение часа с двадцатью фунтами в каждой руке может оказаться очень тяжёлым трудом, хотя с точки зрения физики мы не совершаем какой либо работы, а просто удерживаем вес, что не является работой с точки зрения ньютоновских законов.
Разумеется, в процессе стрельбы мы имеем дело не с таким простым примером, как тело падающее вертикально на землю, а с пулей, летящей более-менее горизонтально. Тем не менее, ньютоновские законы вполне применимы и в этом случае.
В ходе наших исследований пружинно-поршневых винтовок мы выяснили, что КПД у среднестатистической винтовки в условиях отсутствия дизелирования6 не превышает 30%. Это означает, что из каждого футо-фунта энергии, запасённой в сжатой пружине, лишь треть будет передана вылетающей пуле. Для понимания функционирования пружинно-поршневой винтовки необходимо ответить на ряд вопросов типа:
• Какова последовательность событий в процессе выстрела?
• Начинает ли пуля движение в момент наивысшего давления?
• Останавливается ли поршень до или после вылета пули из ствола?
и прочие подобные вопросы.
Последовательность событий была установлена с помощью следующего метода: поршень и некоторые другие детали двигались по линейке из фотодатчиков и полученные электрические импульсы отображались на экране осциллографа (рис. 2 снизу).

Начало движения поршня, его остановка, начало движения пули, её вылет из 18-дюймового ствола – всё это порождало соответствующие электрические импульсы и отображалось на осциллограмме верхнего сигнала. Провал на этом графике как раз соответствует остановке поршня. Нижний же график показывает изменения давления в цилиндре, правда, измеренные некалиброванным датчиком. Первый всплеск на верхнем графике соответствует началу движения поршня после нажатия на спуск, второй всплеск соответствует началу движения пули, третий всплеск соответствует вылету пули из ствола и четвёртый (отрицательный) всплеск соответствует остановке поршня у дна цилиндра.

Подытоживая сказанное в предыдущем абзаце, последовательность событий в процессе выстрела такова: стартует поршень, затем стартует пуля (заметим, что это происходит в момент пикового давления), затем пуля вылетает и, наконец, поршень останавливается у передней стенки цилиндра. Поршень подходит очень близко к передней стенке цилиндра в момент наивысшего давления, однако, затем отражается обратно из-за высокого давления в воздушной подушке перед ним.
Многие процессы, происходят на очень большой скорости. Например, временная шкала приведённой выше осциллограммы составляет всего лишь 50 миллисекунд, т.е. 50 тысячных секунды. Таким образом, общее время от старта до остановки поршня получается около трети от этой шкалы, т.е. примерно 17 миллисекунд. Это следует из того, что весь цикл событий завершается на первой трети графика, отображённого осциллографом. (За это время пуля, движущаяся со скоростью 500 FPS, покроет расстояние в восемь с половиной футов!)
 

видимо, в стране проживания авторов мощная пневматика приравнивается к огнестрельному оружию. В России же пока есть лишь разделение на свободную продажу и продажу по лицензии. Хотя эта лицензия и получается почти как на огнестрельное оружие, всё же так называемую «охотничью пневматику» никто непосредственно к огнестрельному оружию не приравнивает.
это около 16 Дж
примерно 8Дж.
С точки зрения физики, энергия ведь считается как E=m·V2/2, т.е. зависимость от веса линейная, а от скорости квадратичная.
Формально всё верно, но вот в России я что-то не припомню весов, которые бы показывали действительно вес, т.е. силу в ньютонах (если вести речь о системе единиц СИ). Обычно показывают уже массу в килограммах, граммах и т.п. Т.е. это преобразование кажется мне излишеством. Хотя формально можно переводить граны сначала в вес в ньютонах, а потом уже в массу в килограммах.
Подразумевается эффект дизеля, т.е. самовоспламенение масла при резком повышении давления



lunette de soleil ray ban ray ban pas cher lunette de soleil ray ban ray ban pas cher lunette de soleil ray ban ray ban pas cher occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet occhiali da sole ray ban outlet louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin pas cher louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet louboutin outlet air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max pas cher air max outlet air max outlet air max outlet air max outlet air max outlet air max outlet sunglass hut Sunglass Hut Online Shop