Što određuje točnost - jednu od glavnih karakteristika oružja? Očito, od kvalitete cijevi i patrone. Odložimo uložak za sada, ali razmotrimo fiziku procesa.
Uzmite metalnu šipku ili cijev od elastičnog metala i čvrsto je učvrstite u masivnu podlogu. Tako dobivamo model uređaja koji se proučava. Sada, ako pogodimo štap, nije važno na kojem mjestu i u kojem smjeru, ili ga povući natrag, ili ga stisnuti, ili, konačno, umetanjem patrone u cijev i ispaljivanjem hica, vidjet ćemo da je štap (bačva) došlo je do prigušenog oscilatornog kretanja. Te se vibracije razlažu na najjednostavnije, a svaka vrsta tako jednostavnog titranja cijevi utjecat će na točnost (točnost) gađanja na svoj način.
Počnimo s vibracijama prvog reda ili visine. Kao što možete vidjeti (slika 1), takva oscilacija ima samo jedan čvor na mjestu pričvršćivanja, najveću amplitudu, najduže vrijeme raspada i najduže vrijeme osciliranja u jednom razdoblju. Ovo vrijeme je 0,017-0,033 sek. Vrijeme putovanja metka kroz provrt je 0, 001-0, 002 sek. Odnosno, znatno manje od ciklusa jedne oscilacije, što znači da ova vrsta titranja nema značajan utjecaj na točnost jednog udarca. No s automatskim snimanjem može se pokazati zanimljiva slika. Recimo da je brzina paljbe 1200 rds / min, tj. vrijeme jednog ciklusa - 0,05 sek. S razdobljem oscilacija prvog reda od 0, 025 sek, imamo omjer više frekvencija. A ovo je neizostavan uvjet za rezonanciju sa svim posljedicama koje slijede - oružje se počinje tresti takvom snagom da se može raspasti.
Prijeđimo na oscilacije drugog reda (slika 2). Ali predlažem da studenti humanističkih znanosti prvo provedu eksperiment kako bi otklonili nedostatke obrazovanja u području fizike. Morate uzeti dječaka (možete djevojčicu), staviti ga na ljuljačku i ljuljati se. Pred vama je visak. Stanite sa strane ljuljačke i pokušajte dječaka pogoditi loptom. Nakon niza pokušaja, doći ćete do zaključka da je najbolji način pogađanja kada je meta u prvoj fazi osciliranja - maksimalno odstupanje od točke ravnoteže. U ovom trenutku cilj ima nultu brzinu.
Pogledajmo dijagram drugog reda. Drugi čvor vibracija nalazi se približno 0,22 od kraja cijevi. Ova točka je zakon prirode, nemoguće je stvoriti takve vibracije za konzolnu gredu tako da drugi čvor padne na slobodni kraj. Tu se nalazi i ne ovisi o duljini cijevi.
Amplituda titranja za shemu drugog reda niža je, ali je vrijeme oscilacije već usporedivo s vremenom prolaska metka kroz otvor-0, 0025-0, 005 sek. Dakle, za pojedinačno snimanje ovo je već od interesa. Da bi bilo jasno o čemu govorimo, zamislite bačvu duljine 1 metar. Metak prolazi kroz cijelu cijev za 0,001 sekundi. Ako je period osciliranja 0,004 sek, tada će do trenutka kad metak napusti cijev, cijev u prvoj fazi dosegnuti svoj najveći zavoj. Pitanje za humanističke znanosti je - u kojem je trenutku (u kojoj fazi) najbolje ispaliti metak iz cijevi kako bi se osigurala dosljednost rezultata? Sjetite se zamaha. U nultoj točki vektor brzine otklona debla je najveći. Metak je teže pogoditi ovu točku na presjeku cijevi, također ima svoju pogrešku u brzini. Odnosno, najbolji trenutak za izlijetanje metka bit će kada je cijev na najvišoj točki prve faze skretanja - kao na slici. Tada će se neznatna odstupanja u brzini metka nadoknaditi duljim vremenom koje je cijev provela u svojoj najstabilnijoj fazi.
Grafički prikaz ove pojave može se jasno vidjeti na dijagramu (slika 4-5). Ovdje je Δt vremenska pogreška s kojom metak prelazi cijev cijevi. Na sl. 4 je idealno kada se prosječno vrijeme uzlijetanja metka podudara s nultom fazom oscilacija cijevi. (Matematičari! Znam da je raspodjela brzina nelinearna.) Zasjenjeno područje je kut širenja putanja.
Na slici 5. duljina cijevi i pogreška brzine ostaju iste. No, faza savijanja cijevi pomaknuta je tako da se prosječno vrijeme polaska podudara s najvećim otklonom cijevi. Jesu li komentari suvišni?
Pa, je li vrijedno svijeće? Koliko odstupanja uzrokovana oscilacijama drugog reda mogu biti ozbiljna? Ozbiljno i vrlo ozbiljno. Prema sovjetskom profesoru Dmitriju Aleksandroviču Ventzelu, u jednom od pokusa dobiveni su sljedeći rezultati: radijus srednjeg odstupanja povećao se za 40% s promjenom duljine cijevi za samo 100 mm. Za usporedbu, visokokvalitetna obrada cijevi može poboljšati točnost za samo 20%!
Pogledajmo sada formulu za frekvenciju vibracija:
gdje:
k - koeficijent za oscilacije drugog reda - 4, 7;
L je duljina cijevi;
E je modul elastičnosti;
I je moment inercije presjeka;
m je masa debla.
… i nastavite s analizom i zaključcima.
Očiti zaključak sa slika 4-5 je pogreška brzine metka. Ovisi o kvaliteti praha te o njegovoj težini i gustoći u ulošku. Ako je ova pogreška barem četvrtina ciklusa, tada se može odustati od svega ostalog. Srećom, znanost i industrija postigle su vrlo veliku stabilnost po tom pitanju. A za sofisticiranije (na primjer, u benchsteru) postoje svi uvjeti za samostalno sastavljanje uložaka kako bi se faza oslobađanja metka prilagodila točno duljini cijevi.
Dakle, imamo uložak s najmanjom mogućom varijacijom brzine. Duljina cijevi je izračunata na temelju njene najveće težine. Postavlja se pitanje stabilnosti. Gledamo formulu. Koje varijable utječu na promjenu frekvencije oscilacija? Duljina cijevi, modul elastičnosti i masa. Cijev se tijekom paljenja zagrijava. Može zagrijati promjenu duljine cijevi tako da se utječe na točnost. Da i ne. Da, budući da je ta brojka unutar stotih postotaka za temperaturu od 200 C. Ne, budući da je promjena modula elastičnosti čelika za istu temperaturu oko 8-9%, za 600C to je gotovo dvostruko. Odnosno, višestruko veći! Cijev postaje mekša, faza savijanja cijevi se pomiče prema naprijed onog trenutka kad metak izađe, točnost pada. Pa, što kaže promišljeni analitičar? Reći će da je nemoguće postići maksimalnu točnost na jednoj duljini cijevi u hladnom i vrućem načinu rada! Oružje bi moglo imati bolje performanse sa hladnom ili vrućom cijevi. U skladu s tim dobivaju se dvije klase oružja. Jedan je za akcije zasjede, kada se cilj mora pogoditi iz prvog - "hladnog" hica, jer će točnost drugog biti lošija zbog neizbježnog zagrijavanja cijevi. U takvom oružju nema hitne potrebe za automatizacijom. A druga klasa su automatske puške čija je duljina cijevi prilagođena vrućoj cijevi. U tom slučaju, mogući promašaj zbog niske točnosti hladnog hica može se nadoknaditi brzim naknadnim vrućim i preciznijim udarcem.
EF Dragunov vrlo je dobro poznavao fiziku ovog procesa prilikom projektiranja svoje puške. Predlažem da se upoznate s pričom o njegovom sinu Alekseju. Ali prvo će netko morati razbiti mozak. Kao što znate, dva uzorka Konstantinova i Dragunova približila su se finalu natjecanja za snajpersku pušku. Dizajneri su bili prijatelji i međusobno su si pomagali u svemu. Dakle, Konstantinova puška bila je "podešena" na hladni način rada, Dragunovljeva puška na "vruću". Pokušavajući poboljšati točnost suparničke puške, Dragunov ispaljuje svoju pušku s dugim stankama.
Pogledajmo formulu još jednom. Kao što vidite, učestalost ovisi i o masi cijevi. Masa debla je konstantna. No, čvrst kontakt s čelom proizvodi nepredvidljive pozitivne povratne informacije o cijevi. Sustav-cijev-prednji krak (nosač) imat će drugačiji moment inercije (skup masa u odnosu na točku pričvršćivanja), što znači da i to može uzrokovati fazni pomak. Zbog toga sportaši koriste meku potporu. Ista značajka povezana je s primjenom načela "viseće cijevi", kada prednji dio oružja nema čvrst kontakt sa cijevi i kruto je pričvršćen za njega (oružje) samo u području prijemnik, a drugi kraj ili uopće ne dodiruje cijev ili dodiruje kroz opružni spoj (SVD).
Završna misao. Činjenica da je s istom duljinom cijevi nemoguće postići istu točnost na različitim temperaturama daje izvrstan razlog za rastezanje mozga. Samo je potrebno promijeniti duljinu i / ili masu cijevi kada se promijeni temperatura cijevi. Bez promjene niti duljine niti težine cijevi. Sa stajališta humanističkih znanosti, ovo je paradoks. Sa stajališta tehničara, idealan zadatak. Cijeli život dizajnera povezan je s rješavanjem takvih problema. Šerloci se odmaraju.
