อะไรเป็นตัวกำหนดความแม่นยำ - หนึ่งในคุณสมบัติหลักของอาวุธ? แน่นอนจากคุณภาพของลำกล้องปืนและตลับ ตอนนี้ขอเลื่อนคาร์ทริดจ์ไปก่อน แต่ให้พิจารณาฟิสิกส์ของกระบวนการ
นำแท่งโลหะหรือท่อที่ทำจากโลหะยืดหยุ่นแล้วยึดเข้ากับฐานขนาดใหญ่อย่างแน่นหนา ดังนั้นเราจึงได้รุ่นของอุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างการศึกษา ทีนี้ถ้าเราตีไม้เรียว ไม่ว่าตำแหน่งไหน ทิศทางไหน จะดึงกลับ บีบ หรือสุดท้าย ใส่ตลับเข้าไปในท่อแล้วยิงกระสุน เราจะเห็นว่าไม้เท้า (บาร์เรล) เข้าสู่การเคลื่อนที่แบบสั่น การสั่นสะเทือนเหล่านี้ถูกย่อยสลายให้ง่ายที่สุด และการสั่นสะเทือนแบบง่าย ๆ ของกระบอกปืนแต่ละประเภทจะส่งผลต่อความแม่นยำ (ความแม่นยำ) ในการถ่ายภาพในแบบของตัวเอง
เริ่มต้นด้วยการสั่นแบบลำดับแรกหรือระดับพิทช์ ดังที่คุณเห็น (รูปที่ 1) การสั่นดังกล่าวมีเพียงหนึ่งโหนดที่จุดเชื่อมต่อ แอมพลิจูดที่ใหญ่ที่สุด เวลาการสลายตัวที่ยาวที่สุด และเวลาการสั่นที่ยาวที่สุดของช่วงเวลาหนึ่ง เวลานี้คือ 0.017-0.033 วินาที เวลากระสุนเดินทางผ่านรูคือ 0, 001-0, 002 วินาที นั่นคือน้อยกว่าวัฏจักรของการแกว่งหนึ่งครั้งอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าการสั่นประเภทนี้ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแม่นยำของการยิงครั้งเดียว แต่ด้วยการถ่ายภาพอัตโนมัติ ได้ภาพที่น่าสนใจ สมมุติว่าอัตราการยิงคือ 1200 rds / นาที นั่นคือ เวลาของหนึ่งรอบ - 0.05 วินาที ด้วยระยะเวลาการสั่นอันดับหนึ่งที่ 0, 025 วินาที เรามีอัตราส่วนความถี่หลายระดับ และนี่คือเงื่อนไขที่ขาดไม่ได้สำหรับการสั่นพ้องกับผลที่ตามมาทั้งหมด - อาวุธเริ่มสั่นด้วยแรงที่มันสามารถกระจุย
มาดูการแกว่งของลำดับที่สองกัน (รูปที่ 2) แต่ฉันขอแนะนำว่าก่อนอื่นนักศึกษามนุษยศาสตร์ทำการทดลองเพื่อขจัดข้อบกพร่องของการศึกษาในสาขาฟิสิกส์ คุณต้องพาเด็กชายตัวเล็ก ๆ (คุณสามารถเป็นเด็กผู้หญิง) วางเขาบนชิงช้าและแกว่ง ก่อนที่คุณจะเป็นลูกตุ้ม ยืนที่ด้านข้างของวงสวิงแล้วพยายามตีเด็กด้วยลูกบอล หลังจากพยายามหลายครั้ง คุณจะสรุปได้ว่าวิธีที่ดีที่สุดที่จะยิงคือเมื่อเป้าหมายอยู่ในระยะแรกของการสั่น ซึ่งเป็นค่าเบี่ยงเบนสูงสุดจากจุดสมดุล ณ จุดนี้ เป้าหมายมีความเร็วเป็นศูนย์
ลองดูแผนภาพลำดับที่สอง โหนดการสั่นสะเทือนที่สองอยู่ห่างจากปลายกระบอกปืนประมาณ 0.22 ประเด็นนี้เป็นกฎแห่งธรรมชาติ เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างการสั่นสะเทือนดังกล่าวสำหรับคานเท้าแขนเพื่อให้โหนดที่สองตกอยู่ที่ปลายอิสระ เป็นที่ที่มันอยู่และไม่ขึ้นอยู่กับความยาวของลำกล้องปืน
แอมพลิจูดการสั่นสำหรับรูปแบบลำดับที่สองต่ำกว่า แต่เวลาการสั่นนั้นเทียบได้กับเวลาที่กระสุนเคลื่อนผ่านรู - 0, 0025-0, 005 วินาที ดังนั้นสำหรับการถ่ายภาพเดี่ยว สิ่งนี้เป็นที่สนใจอยู่แล้ว เพื่อให้ชัดเจนว่าเรากำลังพูดถึงอะไร ลองนึกภาพลำกล้องยาว 1 เมตร กระสุนเดินทางผ่านทั้งลำกล้องใน 0, 001 วินาที หากระยะเวลาการแกว่งคือ 0.004 วินาที เมื่อถึงเวลาที่กระสุนออกจากกระบอกปืน กระบอกจะโค้งงอสูงสุดในระยะแรก คำถามสำหรับมนุษยศาสตร์คือ ณ จุดใด (ในระยะใด) เป็นการดีที่สุดที่จะยิงกระสุนออกจากลำกล้องเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์จะสม่ำเสมอ? จำวงสวิง. ที่จุดศูนย์ เวกเตอร์ของความเร็วการโก่งตัวของลำตัวมีค่าสูงสุด มันยากกว่าสำหรับกระสุนที่จะไปโดนจุดนี้บนการตัดลำกล้อง แต่ก็มีข้อผิดพลาดในความเร็วของตัวเอง นั่นคือ ช่วงเวลาที่ดีที่สุดที่กระสุนจะพุ่งออกไปคือเมื่อกระบอกปืนอยู่ที่จุดสูงสุดของระยะโก่งตัวครั้งแรก ดังในรูปจากนั้นความเบี่ยงเบนเล็กน้อยในความเร็วกระสุนจะได้รับการชดเชยด้วยเวลาที่กระบอกปืนใช้เวลานานขึ้นในระยะที่เสถียรที่สุด
การแสดงภาพกราฟิกของปรากฏการณ์นี้สามารถเห็นได้ชัดเจนในแผนภาพ (รูปที่ 4-5) ที่นี่ - Δt คือข้อผิดพลาดของเวลาที่กระสุนตัดผ่านปากกระบอกปืน ในรูป 4 เหมาะอย่างยิ่งเมื่อเวลาเปิดออกของกระสุนโดยเฉลี่ยตรงกับระยะศูนย์ของการแกว่งของลำกล้องปืน (นักคณิตศาสตร์! ฉันรู้ว่าการกระจายความเร็วไม่เป็นเชิงเส้น) พื้นที่แรเงาคือมุมการแพร่กระจายของวิถี
ในรูปที่ 5 ความยาวลำกล้องปืนและความคลาดเคลื่อนของความเร็วยังคงเหมือนเดิม แต่ระยะของการดัดของลำกล้องจะเปลี่ยนไปเพื่อให้เวลาเฉลี่ยของการออกตัวเกิดขึ้นพร้อมกับการโก่งตัวสูงสุดของลำกล้อง ความคิดเห็นฟุ่มเฟือยหรือไม่?
มันคุ้มค่าไหมที่จะเทียน? ความเบี่ยงเบนที่เกิดจากการสั่นอันดับสองจะรุนแรงเพียงใด? จริงจังและจริงจังมาก ตามที่ศาสตราจารย์ Dmitry Aleksandrovich Ventzel แห่งสหภาพโซเวียตกล่าวในการทดลองครั้งหนึ่งได้รับผลลัพธ์ดังต่อไปนี้: รัศมีของค่าเบี่ยงเบนมัธยฐานเพิ่มขึ้น 40% โดยมีการเปลี่ยนแปลงความยาวลำกล้องเพียง 100 มม. สำหรับการเปรียบเทียบ การแปรรูปลำกล้องปืนคุณภาพสูงสามารถปรับปรุงความแม่นยำได้เพียง 20%!
ทีนี้มาดูสูตรความถี่การสั่นสะเทือนกัน:
ที่ไหน:
k - ค่าสัมประสิทธิ์สำหรับการสั่นอันดับสอง - 4, 7;
L คือความยาวลำกล้อง
E คือโมดูลัสความยืดหยุ่น
I คือโมเมนต์ความเฉื่อยของส่วน
m คือมวลของลำต้น
… และดำเนินการวิเคราะห์และสรุปผล
ข้อสรุปที่ชัดเจนจากรูปที่ 4-5 คือความผิดพลาดของความเร็วกระสุน ขึ้นอยู่กับคุณภาพของผงแป้งและน้ำหนักและความหนาแน่นในตลับ หากข้อผิดพลาดนี้เกิดขึ้นอย่างน้อยหนึ่งในสี่ของรอบเวลา อย่างอื่นสามารถยกเลิกได้ โชคดีที่วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมประสบความสำเร็จอย่างมากในเรื่องนี้ และสำหรับความซับซ้อนมากขึ้น (เช่น ที่วางม้านั่ง) มีเงื่อนไขทั้งหมดสำหรับการประกอบคาร์ทริดจ์ด้วยตัวเองเพื่อปรับระยะการปล่อยกระสุนให้ตรงกับความยาวลำกล้อง
ดังนั้นเราจึงมีคาร์ทริดจ์ที่มีความเร็วต่ำที่สุด ความยาวลำกล้องคำนวณตามน้ำหนักสูงสุด ปัญหาความมั่นคงจึงเกิดขึ้น เราดูที่สูตร ตัวแปรใดบ้างที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ของการแกว่ง ความยาวลำกล้อง โมดูลัสความยืดหยุ่นและมวล ลำกล้องจะร้อนขึ้นระหว่างการยิง ความร้อนเปลี่ยนความยาวลำกล้องได้เพื่อให้ความแม่นยำได้รับผลกระทบ ใช่และไม่. ใช่ เนื่องจากตัวเลขนี้อยู่ภายในร้อยเปอร์เซ็นต์สำหรับอุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส ไม่ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในโมดูลัสยืดหยุ่นของเหล็กสำหรับอุณหภูมิเดียวกันนั้นอยู่ที่ประมาณ 8-9% สำหรับ 600C นั้นเกือบสองเท่า นั่นคือสูงกว่าหลายเท่า! ลำกล้องปืนจะอ่อนลง ระยะการงอของลำกล้องจะเคลื่อนไปข้างหน้าทันทีที่กระสุนออก ความแม่นยำจะลดลง นักวิเคราะห์ที่รอบคอบพูดว่าอย่างไร? เขาจะบอกว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับความแม่นยำสูงสุดจากความยาวลำกล้องเดียวในโหมดเย็นและร้อน! อาวุธอาจมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าด้วยกระบอกปืนเย็นหรือร้อน ดังนั้นจึงได้รับอาวุธสองประเภท หนึ่งคือการซุ่มโจมตีเมื่อเป้าหมายต้องถูกโจมตีจากนัดแรก - การยิง "เย็น" เพราะความแม่นยำของวินาทีจะแย่ลงเนื่องจากความร้อนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของกระบอกปืน ในอาวุธดังกล่าวไม่จำเป็นต้องมีระบบอัตโนมัติอย่างเร่งด่วน และชั้นที่สองคือปืนไรเฟิลอัตโนมัติซึ่งความยาวของลำกล้องถูกปรับให้เข้ากับลำกล้องร้อน ในกรณีนี้ การพลาดที่เป็นไปได้เนื่องจากความแม่นยำต่ำของช็อตเย็น สามารถชดเชยได้ด้วยช็อตที่ร้อนและแม่นยำมากขึ้น
EF Dragunov รู้ฟิสิกส์ของกระบวนการนี้เป็นอย่างดีเมื่อเขาออกแบบปืนไรเฟิลของเขา ฉันแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับเรื่องราวของอเล็กซี่ลูกชายของเขา แต่ก่อนอื่นต้องมีคนมาทำลายสมอง อย่างที่คุณทราบ Konstantinov และ Dragunov สองตัวอย่างได้เข้าใกล้รอบชิงชนะเลิศของการแข่งขันปืนไรเฟิลซุ่มยิง ดีไซเนอร์เป็นเพื่อนกันและช่วยเหลือกันในทุกเรื่อง ดังนั้นปืนไรเฟิลของ Konstantinov จึง "ปรับ" เป็นโหมดเย็น ปืนไรเฟิลของ Dragunov เป็น "ร้อน" พยายามปรับปรุงความแม่นยำของปืนไรเฟิลของคู่แข่ง Dragunov ยิงปืนไรเฟิลของเขาด้วยการหยุดยาว
มาดูสูตรกันอีกครั้งอย่างที่คุณเห็น ความถี่ก็ขึ้นอยู่กับมวลของถังด้วย มวลของลำต้นคงที่ แต่การติดต่ออย่างหนักกับส่วนหน้าทำให้เกิดการตอบรับเชิงบวกที่คาดเดาไม่ได้ต่อบาร์เรล ระบบ - แขนท่อนบน (ส่วนรองรับ) จะมีโมเมนต์ความเฉื่อยที่แตกต่างกัน (ชุดของมวลที่สัมพันธ์กับจุดยึด) ซึ่งหมายความว่าสิ่งนี้อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนเฟสได้เช่นกัน นี่คือเหตุผลที่นักกีฬาใช้การรองรับที่นุ่มนวล คุณลักษณะเดียวกันนี้เกี่ยวข้องกับการใช้หลักการของ "กระบอกปืนแบบแขวน" เมื่อปลายอาวุธไม่ได้สัมผัสกับกระบอกปืนอย่างแน่นหนาและติดอยู่กับมันอย่างแน่นหนา (อาวุธ) เฉพาะในพื้นที่ของ ตัวรับและปลายที่สองไม่สัมผัสกระบอกสูบเลยหรือสัมผัสผ่านข้อต่อแบบสปริงโหลด (SVD)
ความคิดสุดท้าย. ความจริงที่ว่าด้วยความยาวลำกล้องเดียวกัน เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับความแม่นยำเท่ากันที่อุณหภูมิต่างกัน จึงเป็นเหตุผลที่ยอดเยี่ยมในการยืดสมองของคุณ จำเป็นต้องเปลี่ยนความยาวและ / หรือมวลของกระบอกสูบเมื่ออุณหภูมิของถังเปลี่ยนไปเท่านั้น โดยไม่เปลี่ยนทั้งความยาวหรือน้ำหนักของลำกล้องปืน จากมุมมองของมนุษยศาสตร์ นี่เป็นความขัดแย้ง จากมุมมองของช่างเทคนิค งานในอุดมคติ ทั้งชีวิตของนักออกแบบเชื่อมโยงกับการแก้ปัญหาดังกล่าว เชอร์ล็อคส์กำลังพักผ่อน
