چه چیزی دقت را تعیین می کند - یکی از ویژگی های اصلی سلاح؟ بدیهی است ، از کیفیت بشکه و کارتریج. بگذارید کارتریج را فعلا به تعویق بیندازیم ، اما فیزیک فرآیند را در نظر بگیرید.
یک میله یا لوله فلزی ساخته شده از فلز الاستیک بردارید و آن را محکم در یک پایه عظیم محکم کنید. بنابراین ما یک مدل از دستگاه مورد مطالعه را دریافت می کنیم. حال ، اگر ما به میله ضربه بزنیم ، مهم نیست در چه مکان و در چه جهتی ، یا آن را به عقب بکشید ، یا فشار دهید ، یا در نهایت ، یک کارتریج را داخل لوله قرار دهید و شلیک کنید ، خواهیم دید که میله (بشکه) وارد یک حرکت نوسانی میرایی شده است. این ارتعاشات به ساده ترین حالت تجزیه می شوند و هر نوع چنین ارتعاش ساده ای از لوله ، بر نحوه (دقت) شلیک به روش خود تأثیر می گذارد.
بیایید با ارتعاشات مرتبه اول یا ارتفاع شروع کنیم. همانطور که می بینید (شکل 1) ، چنین نوسانی فقط یک گره در نقطه اتصال دارد ، بزرگترین دامنه ، طولانی ترین زمان فروپاشی و طولانی ترین زمان نوسان یک دوره. این زمان 0.017-0.033 ثانیه است. زمان حرکت گلوله از طریق سوراخ 0 ، 001-0 ، 002 ثانیه است. یعنی به طور قابل توجهی کمتر از چرخه یک نوسان ، به این معنی که این نوع نوسان تأثیر قابل توجهی در دقت یک شات ندارد. اما با عکسبرداری خودکار ، یک تصویر جالب می تواند ظاهر شود. فرض کنید سرعت آتش 1200 دور در دقیقه است ، یعنی زمان یک چرخه - 0.05 ثانیه با دوره نوسان مرتبه اول 0 ، 025 ثانیه ، نسبت فرکانس چندگانه داریم. و این یک شرط ضروری برای طنین انداز با همه عواقب بعدی است - سلاح با چنان نیرویی شروع به تکان می کند که می تواند از هم بپاشد.
بیایید به نوسانات مرتبه دوم برویم (شکل 2). اما من پیشنهاد می کنم که دانشجویان علوم انسانی ابتدا آزمایشی را انجام دهند تا نقص های آموزشی در زمینه فیزیک برطرف شود. شما باید یک پسر کوچک (می توانید یک دختر) ببرید ، او را در نوسان قرار دهید و تاب دهید. قبل از شما یک پاندول است. در کنار تاب بایستید و سعی کنید با توپ به پسر ضربه بزنید. پس از یک سری تلاش ها ، به این نتیجه می رسید که بهترین راه برای ضربه زدن زمانی است که هدف در مرحله اول نوسان است - حداکثر انحراف از نقطه تعادل. در این مرحله ، هدف دارای سرعت صفر است.
بیایید نمودار درجه دوم را بررسی کنیم. گره ارتعاشی دوم تقریباً 0.22 از انتهای بشکه واقع شده است. این نقطه یک قانون طبیعت است ، ایجاد چنین ارتعاشاتی برای پرتو کنسول امکان پذیر نیست به طوری که گره دوم در انتهای آزاد قرار می گیرد. جایی است که وجود دارد و بستگی به طول بشکه ندارد.
دامنه نوسان برای طرح مرتبه دوم کمتر است ، اما زمان نوسان در حال حاضر با زمان عبور گلوله از سوراخ قابل مقایسه است-0 ، 0025-0 ، 005 ثانیه. بنابراین برای تک تیراندازی این مورد از قبل مورد توجه است. برای روشن شدن اینکه در مورد چه چیزی صحبت می کنیم ، یک بشکه به طول 1 متر را تصور کنید. گلوله در طول 0 ، 001 ثانیه از کل لوله عبور می کند. اگر دوره نوسان 0.004 ثانیه باشد ، تا زمانی که گلوله از بشکه خارج شود ، بشکه در مرحله اول به حداکثر خم خود می رسد. این س forال برای علوم انسانی این است - برای اطمینان از ثبات نتایج ، در چه مرحله ای (در چه مرحله ای) بهتر است گلوله ای از بشکه به بیرون پرتاب شود؟ نوسان را به خاطر بسپارید. در نقطه صفر ، بردار سرعت انحراف تنه حداکثر است. اصابت گلوله به این نقطه در برش بشکه دشوارتر است ، همچنین خطای خاص خود را در سرعت دارد. به این معنا که بهترین لحظه برای خروج گلوله زمانی خواهد بود که لوله در بالاترین نقطه اولین مرحله انحراف قرار گیرد - مانند شکل.سپس انحرافات ناچیز در سرعت گلوله با مدت زمان بیشتری که بشکه در پایدارترین فاز خود صرف می کند جبران می شود.
نمای گرافیکی این پدیده را می توان در نمودار به وضوح مشاهده کرد (شکل 4-5). در اینجا - Δt خطای زمانی است که با آن گلوله از پوزه لوله عبور می کند. در شکل 4 زمانی ایده آل است که میانگین زمان برخاست گلوله با فاز صفر نوسان لوله مطابقت داشته باشد. (ریاضی دانان! من می دانم که توزیع سرعت غیر خطی است.) ناحیه سایه دار زاویه گسترش مسیرها است.
در شکل 5 ، طول و خطای سرعت بشکه ثابت می ماند. اما مرحله خم شدن بشکه به گونه ای تغییر می کند که زمان متوسط خروج با حداکثر انحراف بشکه مطابقت داشته باشد. آیا نظرات زائد است؟
خوب ، آیا ارزش شمع را دارد؟ انحرافات ناشی از نوسانات درجه دوم چقدر می تواند شدید باشد؟ جدی و بسیار جدی. به گفته پروفسور شوروی دیمیتری الکساندرویچ ونتزل ، در یکی از آزمایشات نتایج زیر بدست آمد: شعاع انحراف متوسط با تغییر طول بشکه تنها 100 میلی متر ، 40 درصد افزایش یافت. برای مقایسه ، پردازش بشکه با کیفیت بالا می تواند دقت را فقط 20 بهبود بخشد!
حال بیایید به فرمول فرکانس ارتعاش نگاهی بیندازیم:
جایی که:
k - ضریب برای نوسانات مرتبه دوم - 4 ، 7 ؛
L طول بشکه است ؛
E مدول الاستیسیته است.
من لحظه اینرسی بخش است.
m جرم تنه است.
… و به تجزیه و تحلیل و نتیجه گیری بپردازید.
نتیجه واضح از شکل های 4-5 خطای سرعت گلوله است. بستگی به کیفیت پودر و وزن و چگالی آن در کارتریج دارد. اگر این خطا حداقل یک چهارم زمان چرخه باشد ، می توان از همه چیز دیگر صرف نظر کرد. خوشبختانه علم و صنعت در این زمینه به ثبات بسیار خوبی دست یافته اند. و برای موارد پیچیده تر (به عنوان مثال ، در پایه محکم) همه شرایط برای مونتاژ خودکار کارتریج ها وجود دارد تا بتوان مرحله شلیک گلوله را دقیقاً به طول لوله تنظیم کرد.
بنابراین ، ما یک کارتریج با کمترین تغییر سرعت ممکن داریم. طول لوله بر اساس حداکثر وزن آن محاسبه شد. بحث ثبات مطرح می شود. ما به فرمول نگاه می کنیم. چه متغیری بر تغییر فرکانس نوسان تأثیر می گذارد؟ طول بشکه ، ضریب کشش و جرم. لوله هنگام شلیک گرم می شود. آیا حرارت می تواند طول بشکه را تغییر دهد تا دقت تحت تأثیر قرار گیرد. بله و خیر. بله ، از آنجا که این رقم در دمای 200 درجه سانتیگراد در صدها درصد است ، خیر ، زیرا تغییر در مدول الاستیک فولاد برای همان دما حدود 8-9، است ، برای 600 درجه سانتی گراد تقریباً دو برابر است. یعنی چندین برابر بالاتر! بشکه نرم تر می شود ، مرحله خم شدن بشکه در لحظه خروج گلوله به جلو حرکت می کند ، دقت کاهش می یابد. خوب ، یک تحلیلگر متفکر چه می گوید؟ او خواهد گفت که نمی توان حداکثر دقت را در طول یک بشکه در حالت سرد و گرم بدست آورد! این سلاح ممکن است با هر بشکه سرد یا گرم عملکرد بهتری داشته باشد. بر این اساس ، دو کلاس سلاح به دست می آید. یکی برای اقدامات کمین است ، زمانی که هدف باید از اولین مورد اصابت شود - شلیک "سرد" ، زیرا دقت دومی بدلیل گرم شدن اجتناب ناپذیر بشکه بدتر می شود. در چنین سلاحی نیازی فوری به اتوماسیون نیست. و کلاس دوم تفنگ های اتوماتیک است که طول لوله آن بر روی لوله گرم تنظیم می شود. در این حالت ، یک خطای احتمالی به دلیل دقت کم شوت سرد می تواند با شلیک سریع و دقیق بعدی متعاقبا جبران شود.
ای اف دراگونوف هنگام طراحی تفنگ خود فیزیک این فرایند را به خوبی می دانست. پیشنهاد می کنم خود را با داستان پسرش الکسی آشنا کنید. اما ابتدا ، کسی مجبور است مغز او را بشکند. همانطور که می دانید ، دو نمونه از کنستانتینوف و دراگونوف به فینال مسابقه برای تفنگ تک تیرانداز نزدیک شدند. طراحان دوست بودند و در همه کارها به یکدیگر کمک می کردند. بنابراین ، تفنگ کنستانتینوف "در حالت سرد" ، تفنگ دراگونوف به "گرم" تنظیم شد. دراگونوف در تلاش برای افزایش دقت تفنگ رقیب ، تفنگ خود را با مکث های طولانی شلیک می کند.
بیایید دوباره فرمول را بررسی کنیم.همانطور که می بینید ، فرکانس نیز به جرم بشکه بستگی دارد. جرم تنه ثابت است. اما تماس سخت با پیش زمینه بازخورد مثبت غیرقابل پیش بینی به بشکه می دهد. سیستم-بشکه جلو-جلو (پشتیبانی) دارای یک لحظه متفاوت از اینرسی (مجموعه ای از جرم ها نسبت به نقطه اتصال) خواهد بود ، به این معنی که این نیز می تواند باعث تغییر فاز شود. به همین دلیل است که ورزشکاران از ساپورت نرم استفاده می کنند. همان ویژگی با استفاده از اصل "بشکه معلق" در ارتباط است ، هنگامی که قسمت جلوی سلاح تماس سختی با لوله ندارد و فقط در ناحیه قلمرو به آن (سلاح) محکم متصل است. گیرنده ، و انتهای دوم یا به هیچ وجه به بشکه دست نمی زند یا از طریق یک اتصال فنری (SVD) برخورد می کند.
فکر نهایی. این واقعیت که با طول بشکه یکسان امکان دستیابی به دقت یکسان در دماهای مختلف وجود ندارد ، دلیل بسیار خوبی برای کشش مغز است. فقط لازم است طول و / یا جرم بشکه را هنگامی تغییر دهید که دمای بشکه تغییر کند. بدون تغییر طول یا وزن بشکه. از نظر علوم انسانی ، این یک تناقض است. از نظر تکنسین ، یک کار ایده آل. کل زندگی یک طراح با حل چنین مشکلاتی مرتبط است. شرلوک ها در حال استراحت هستند.
