Čo určuje presnosť - jedna z hlavných charakteristík zbrane? Očividne z kvality hlavne a náboja. Odložme zatiaľ kazetu, ale zvážme fyziku postupu.
Vezmite kovovú tyč alebo trubicu vyrobenú z elastického kovu a pevne ju upevnite v masívnej základni. Dostávame teda študovaný model zariadenia. Ak teraz zasiahneme tyč, nezáleží na tom, v akom mieste a v akom smere, buď ju stiahneme späť, alebo stlačíme, alebo nakoniec vložíme do trubice kazetu a vypustíme výstrel. Uvidíme, že tyč (hlaveň) sa dostal do tlmeného oscilačného pohybu. Tieto vibrácie sa rozložia na najjednoduchšie a každý typ takej jednoduchej vibrácie hlavne ovplyvní presnosť (presnosť) streľby svojim vlastným spôsobom.
Začnime vibráciami prvého rádu alebo rozstupom. Ako vidíte (obr. 1), takáto oscilácia má v bode pripojenia iba jeden uzol, najväčšiu amplitúdu, najdlhší čas rozpadu a najdlhší čas oscilácie jednej periódy. Tento čas je 0,017-0,033 s. Čas dráhy strely otvorom je 0, 001-0, 002 s. To je výrazne menej ako cyklus jednej oscilácie, čo znamená, že tento typ oscilácie nemá významný vplyv na presnosť jediného záberu. Ale s automatickým snímaním môže vzniknúť zaujímavý obrázok. Povedzme, že rýchlosť streľby je 1200 rds / min, t.j. čas jedného cyklu - 0,05 s. Pri oscilačnej perióde prvého rádu 0, 025 s máme viacnásobný frekvenčný pomer. A to je nepostrádateľná podmienka rezonancie so všetkými následnými následkami - zbraň sa začne triasť takou silou, že sa môže rozpadnúť.
Prejdeme k osciláciám druhého rádu (obr. 2). Navrhujem však, aby študenti humanitných vied najskôr vykonali experiment, aby odstránili nedostatky vo vzdelávaní v oblasti fyziky. Musíte vziať malého chlapca (môžete dievča), položiť ho na hojdačku a hojdať sa. Pred vami je kyvadlo. Postavte sa na stranu hojdačky a pokúste sa trafiť chlapca loptou. Po sérii pokusov prídete na to, že najlepší spôsob zásahu je, keď je cieľ v prvej fáze oscilácie - maximálna odchýlka od bodu rovnováhy. V tomto mieste má cieľ nulovú rýchlosť.
Pozrime sa na diagram druhého rádu. Druhý uzol vibrácií je umiestnený približne 0,22 od konca hlavne. Tento bod je prírodným zákonom, nie je možné vytvárať také vibrácie pre konzolový lúč tak, aby druhý uzol padol na voľný koniec. Je tam, kde je, a nezávisí od dĺžky hlavne.
Amplitúda oscilácie pre schému druhého rádu je nižšia, ale čas oscilácie je už porovnateľný s časom prechodu strely otvorom-0, 0025-0, 005 s. Takže pre jednorazové snímanie je to už zaujímavé. Aby bolo jasné, o čom hovoríme, predstavte si sud dlhý 1 meter. Guľka prejde celým valcom za 0 001 sekúnd. Ak je perióda oscilácie 0,004 s, potom v čase, keď guľka opustí hlaveň, hlaveň dosiahne svoj maximálny ohyb v prvej fáze. Otázkou pre humanitné vedy je - v ktorom bode (v ktorej fáze) je najlepšie vystreliť guľku z hlavne, aby sa zabezpečila konzistentnosť výsledkov? Pamätajte si hojdačku. V nulovom bode je vektor rýchlosti vychýlenia kmeňa maximálny. Pre guľku je ťažšie zasiahnuť tento bod na hlaveň, má tiež svoju vlastnú chybu v rýchlosti. To znamená, že najlepší moment na vyletenie strely bude, keď je hlaveň v najvyššom bode prvej fázy vychýlenia - ako na obrázku. Potom budú nepodstatné odchýlky v rýchlosti strely kompenzované dlhším časom, ktorý hlaveň strávi v najstabilnejšej fáze.
Grafické znázornenie tohto javu je dobre vidieť na diagrame (obr. 4-5). Tu - Δt je časová chyba, s ktorou guľka prejde ústím hlavne. Na obr. 4 je ideálny, keď sa priemerný čas vzletu strely zhoduje s nulovou fázou oscilácie hlavne. (Matematici! Viem, že rozdelenie rýchlosti je nelineárne.) Tienená oblasť je uhol rozloženia trajektórií.
Na obr. 5 chyba dĺžky a rýchlosti hlavne zostáva rovnaká. Fáza ohýbania valca je však posunutá tak, aby sa priemerný čas odchodu zhodoval s maximálnym vychýlením valca. Sú komentáre nadbytočné?
Stojí to za sviečku? Ako závažné môžu byť odchýlky spôsobené osciláciami druhého rádu? Vážne a veľmi vážne. Podľa sovietskeho profesora Dmitrija Aleksandroviča Ventzela boli v jednom z experimentov získané nasledujúce výsledky: polomer strednej odchýlky sa zvýšil o 40% so zmenou dĺžky hlavne iba o 100 mm. Na porovnanie, vysokokvalitné spracovanie suda môže zlepšiť presnosť iba o 20%!
Teraz sa pozrime na vzorec pre frekvenciu vibrácií:
kde:
k - koeficient pre kmity druhého rádu - 4, 7;
L je dĺžka hlavne;
E je modul pružnosti;
I je moment zotrvačnosti úseku;
m je hmotnosť kmeňa.
… a pokračujte v analýze a záveroch.
Zjavný záver z obr. 4-5 je chyba rýchlosti strely. Závisí to od kvality prášku a jeho hmotnosti a hustoty v náplni. Ak je táto chyba najmenej štvrtinou cyklu, potom sa všetkého ostatného môžete vzdať. Našťastie veda a priemysel dosiahli v tejto záležitosti veľmi veľkú stabilitu. A pre sofistikovanejších (napríklad v benchreste) existujú všetky podmienky pre vlastnú montáž nábojov, aby sa fáza uvoľnenia strely presne prispôsobila dĺžke hlavne.
Máme teda kazetu s najnižším možným kolísaním rýchlosti. Dĺžka hlavne bola vypočítaná na základe jeho maximálnej hmotnosti. Vynára sa otázka stability. Pozrime sa na vzorec. Aké premenné ovplyvňujú zmenu frekvencie kmitania? Dĺžka hlavne, modul pružnosti a hmotnosť. Hlaveň sa pri streľbe zahrieva. Môže teplo meniť dĺžku hlavne tak, aby bola ovplyvnená presnosť. Áno a nie. Áno, pretože tento údaj leží v rámci stotín percenta pri teplote 200 C. Nie, pretože zmena modulu pružnosti ocele pri rovnakej teplote je asi 8-9%, pri 60 ° C je to takmer dvojnásobok. To znamená, že mnohokrát vyššie! Hlaveň sa stáva mäkšou, fáza ohýbania hlavne sa posúva dopredu v okamihu, keď guľka opustí, presnosť klesá. Čo hovorí premyslený analytik? Povie, že je nemožné dosiahnuť maximálnu presnosť na jednej dĺžke hlavne v studenom a horúcom režime! Zbraň môže mať lepší výkon so studenou alebo horúcou hlavňou. Podľa toho sa získajú dve triedy zbraní. Jeden je pre akcie zo zálohy, keď musí byť cieľ zasiahnutý z prvého - „studeného“výstrelu, pretože presnosť druhého bude horšia kvôli neodvratnému zahriatiu hlavne. V takejto zbrani nie je naliehavá potreba automatizácie. A druhou triedou sú automatické pušky, ktorých dĺžka hlavne je upravená na horúcu hlaveň. V tomto prípade môže byť prípadná chyba z dôvodu nízkej presnosti studenej strely kompenzovaná rýchlym následným horúcim a presnejším úderom.
EF Dragunov veľmi dobre poznal fyziku tohto procesu, keď navrhoval svoju pušku. Navrhujem, aby ste sa zoznámili s príbehom jeho syna Alexeja. Najprv im však niekto bude musieť zlomiť mozog. Ako viete, dve vzorky Konstantinova a Dragunova sa priblížili k finále súťaže o ostreľovaciu pušku. Dizajnéri boli priatelia a vo všetkom si pomáhali. Konstantinovova puška bola teda „naladená“na studený režim, Dragunovova na „horúcu“. V snahe zlepšiť presnosť súperovej pušky Dragunov vystrelil z pušky s dlhými prestávkami.
Pozrime sa znova na vzorec. Ako vidíte, frekvencia závisí aj od hmotnosti hlavne. Hmotnosť kmeňa je konštantná. Tvrdý kontakt s prednou časťou však vytvára nepredvídateľnú pozitívnu spätnú väzbu na hlaveň. Systém-rameno-hlaveň-rameno (podpera) bude mať iný moment zotrvačnosti (množina hmotností vzhľadom na bod pripojenia), čo znamená, že to môže tiež spôsobiť fázový posun. To je dôvod, prečo športovci používajú mäkkú podporu. Rovnaká vlastnosť je spojená s uplatňovaním princípu „zavesenej hlavne“, keď predná časť zbrane nemá tvrdý kontakt s hlavňou a je k nej (ku zbrani) pevne pripevnená iba v oblasti prijímač a druhý koniec sa buď nedotýka hlavne, alebo sa dotýka pružinovým kĺbom (SVD).
Záverečná myšlienka. Skutočnosť, že s rovnakou dĺžkou hlavne nie je možné dosiahnuť rovnakú presnosť pri rôznych teplotách, je vynikajúcim dôvodom na natiahnutie mozgu. Dĺžku a / alebo hmotnosť valca je potrebné zmeniť iba vtedy, keď sa zmení teplota valca. Bez zmeny dĺžky alebo hmotnosti hlavne. Z pohľadu humanitných vied je to paradox. Z pohľadu techniky ideálna úloha. S riešením takýchto problémov je spojený celý život dizajnéra. Sherlockovia odpočívajú.
