Bir silahın temel özelliklerinden biri olan doğruluğu ne belirler? Açıkçası, namlu ve kartuşun kalitesinden. Şimdilik kartuşu erteleyelim, ancak sürecin fiziğini düşünün.
Elastik metalden yapılmış metal bir çubuk veya tüp alın ve sert bir şekilde büyük bir tabana sabitleyin. Böylece incelenen cihazın bir modelini alıyoruz. Şimdi, çubuğa vurursak, hangi yerde ve hangi yönde olursa olsun, ya geri çekin ya da sıkın ya da son olarak, tüpe bir kartuş sokup bir atış ateşlediğini göreceğiz. (varil) sönümlü salınım hareketine girmiştir. Bu titreşimler en basitine ayrıştırılır ve namlunun bu kadar basit bir titreşiminin her türü, atışın doğruluğunu (doğruluğunu) kendi yolunda etkiler.
Birinci dereceden veya perde titreşimleriyle başlayalım. Gördüğünüz gibi (Şekil 1), böyle bir salınım, bağlantı noktasında yalnızca bir düğüme, en büyük genliğe, en uzun bozulma süresine ve bir periyodun en uzun salınım süresine sahiptir. Bu süre 0.017-0.033 saniyedir. Merminin delikten geçme süresi 0, 001-0, 002 saniyedir. Yani, bir salınımın döngüsünden önemli ölçüde daha azdır, bu da bu tür salınımın tek bir atışın doğruluğu üzerinde önemli bir etkisi olmadığı anlamına gelir. Ancak otomatik çekim ile ilginç bir resim ortaya çıkabilir. Diyelim ki atış hızı 1200 rds/dk, yani. bir döngü süresi - 0.05 sn. 0, 025 saniyelik birinci dereceden salınım periyodu ile çoklu frekans oranına sahibiz. Ve bu, takip eden tüm sonuçlarla rezonans için vazgeçilmez bir koşuldur - silah, parçalanabilecek kadar güçle sallanmaya başlar.
İkinci dereceden salınımlara geçelim (Şekil 2). Ancak fizik alanındaki eğitimin eksikliklerini gidermek için beşeri bilimler öğrencilerinin önce bir deney yapmalarını öneriyorum. Küçük bir oğlan almalısın (bir kız olabilirsin), onu salıncakta salla ve salla. Senden önce bir sarkaç. Salıncağın yanında durun ve topla çocuğa vurmaya çalışın. Bir dizi denemeden sonra, vurmanın en iyi yolunun, hedef salınımın ilk aşamasında - denge noktasından maksimum sapma olduğunda olduğu sonucuna varacaksınız. Bu noktada hedefin hızı sıfırdır.
İkinci mertebe diyagramına bakalım. İkinci titreşim düğümü, namlunun ucundan yaklaşık 0.22 uzaklıkta bulunur. Bu nokta bir doğa kanunudur, ikinci düğümün serbest uca düşmesi için konsol kiriş için bu tür titreşimler yaratmak imkansızdır. Nerede olduğu ve namlunun uzunluğuna bağlı olmadığı yer.
İkinci dereceden şema için salınım genliği daha düşüktür, ancak salınım süresi, merminin delikten geçiş süresi ile zaten karşılaştırılabilir - 0, 0025-0, 005 saniye. Yani tek çekim için bu zaten ilgi çekici. Neden bahsettiğimizi netleştirmek için 1 metre uzunluğunda bir namlu hayal edin. Mermi tüm namluyu 0,001 saniyede dolaşır. Salınım süresi 0.004 sn ise, mermi namludan ayrıldığında, namlu ilk aşamada maksimum bükülmesine ulaşacaktır. Beşeri bilimler için soru şudur - sonuçların tutarlılığını sağlamak için hangi noktada (hangi aşamada) namludan bir kurşun atmak en iyisidir? Salıncağı hatırla. Sıfır noktasında, gövde sapma hızının vektörü maksimumdur. Namlu kesiminde merminin bu noktaya isabet etmesi daha zordur, hızında da kendi hatası vardır. Yani merminin dışarı fırlaması için en iyi an, namlunun ilk sapma aşamasının en yüksek noktasında olduğu zamandır - şekildeki gibi. Daha sonra mermi hızındaki önemsiz sapmalar, namlunun en kararlı aşamasında harcadığı daha uzun süre ile telafi edilecektir.
Bu fenomenin grafiksel bir temsili şemada açıkça görülebilir (Şekil 4-5). Burada - Δt, merminin namlunun ağzını geçtiği zaman hatasıdır. İncirde. 4, ortalama mermi kalkış süresi namlu salınımının sıfır fazıyla çakıştığında idealdir. (Matematikçiler! Hız dağılımının doğrusal olmadığını biliyorum.) Taralı alan yörüngelerin yayılma açısıdır.
Şekil 5'te namlu uzunluğu ve hız hatası aynı kalıyor. Ancak, namlunun bükülme aşaması, ortalama hareket süresi namlunun maksimum sapması ile çakışacak şekilde kaydırılır. Yorumlar gereksiz mi?
Peki, muma değer mi? İkinci derece salınımların neden olduğu sapmalar ne kadar şiddetli olabilir? Ciddi ve çok ciddi. Sovyet profesörü Dmitry Aleksandrovich Ventzel'e göre, deneylerden birinde aşağıdaki sonuçlar elde edildi: namlu uzunluğundaki sadece 100 mm'lik bir değişiklikle medyan sapmanın yarıçapı% 40 arttı. Karşılaştırma için, yüksek kaliteli bir varil işleme, doğruluğu yalnızca %20 oranında artırabilir!
Şimdi titreşim frekansı formülüne bir göz atalım:
nerede:
k - ikinci dereceden salınımlar için katsayı - 4, 7;
L namlu uzunluğudur;
E elastisite modülüdür;
I bölümün atalet momentidir;
m bagajın kütlesidir.
… ve analize ve sonuçlara geçin.
Şekil 4-5'teki bariz sonuç, mermi hızı hatasıdır. Tozun kalitesine ve kartuştaki ağırlığına ve yoğunluğuna bağlıdır. Bu hata döngü süresinin en az dörtte biriyse, diğer her şeyden vazgeçilebilir. Neyse ki bilim ve sanayi bu konuda çok büyük bir istikrar sağladı. Ve daha karmaşık olanlar için (örneğin tezgahta), merminin serbest bırakma aşamasını tam olarak namlu uzunluğuna ayarlamak için kartuşların kendiliğinden montajı için tüm koşullar vardır.
Yani, mümkün olan en düşük hız değişimine sahip bir kartuşumuz var. Namlu uzunluğu, maksimum ağırlığına göre hesaplandı. İstikrar sorunu ortaya çıkıyor. Formüle bakıyoruz. Salınım frekansındaki değişimi hangi değişkenler etkiler? Namlu uzunluğu, elastikiyet modülü ve kütle. Ateşleme sırasında namlu ısınır. Isı, namlu uzunluğunu değiştirebilir, böylece doğruluk etkilenir. Evet ve hayır. Evet, çünkü bu rakam 200 C'lik bir sıcaklık için yüzde birin yüzde biri içinde yer alır. Hayır, aynı sıcaklık için çeliğin elastik modülündeki değişim yaklaşık %8-9 olduğundan, 600C için neredeyse iki katıdır. Yani, birçok kez daha yüksek! Namlu yumuşar, mermi ayrıldığı anda namlunun bükülme aşaması ileri doğru kayar, doğruluk düşer. Peki, düşünceli bir analist ne der? Soğuk ve sıcak modda bir namlu uzunluğunda maksimum doğruluk elde etmenin imkansız olduğunu söyleyecektir! Silah, soğuk veya sıcak namlu ile daha iyi performans gösterebilir. Buna göre, iki sınıf silah elde edilir. Biri, hedefin ilk "soğuk" atıştan vurulması gerektiğinde pusu eylemleri içindir, çünkü namlunun kaçınılmaz ısınması nedeniyle ikincisinin doğruluğu daha kötü olacaktır. Böyle bir silahta otomasyona acil bir ihtiyaç yoktur. İkinci sınıf ise, namlunun uzunluğu sıcak namluya göre ayarlanan otomatik tüfeklerdir. Bu durumda, soğuk bir atışın düşük doğruluğundan kaynaklanan olası bir ıskalama, ardından hızlı ve daha doğru bir atışla telafi edilebilir.
EF Dragunov, tüfeğini tasarlarken bu sürecin fiziğini çok iyi biliyordu. Oğlu Alexei'nin hikayesini tanımanızı öneririm. Ama önce birinin beynini kırması gerekecek. Bildiğiniz gibi, iki Konstantinov ve Dragunov örneği, bir keskin nişancı tüfeği yarışmasının finaline yaklaştı. Tasarımcılar arkadaştı ve her konuda birbirlerine yardım ettiler. Böylece, Konstantinov'un tüfeği soğuk moda "ayarlandı", Dragunov'un tüfeği "sıcak" olarak ayarlandı. Rakibinin tüfeğinin isabetliliğini artırmaya çalışan Dragunov, tüfeğini uzun aralarla ateşler.
Formüle tekrar bakalım. Gördüğünüz gibi, frekans aynı zamanda namlunun kütlesine de bağlıdır. Gövdenin kütlesi sabittir. Ancak el kundağı ile sert temas, namluya öngörülemeyen olumlu bir geri bildirim verir. Sistem - namlu-ön-kol (destek) farklı bir atalet momentine (bağlanma noktasına göre bir dizi kütle) sahip olacaktır, bu da bunun bir faz kaymasına neden olabileceği anlamına gelir. Bu nedenle sporcular yumuşak destek kullanırlar. Aynı özellik, silahın ön ucunun namlu ile sert bir teması olmadığı ve ona (silah) sadece silah alanında sert bir şekilde bağlandığı zaman, "askıya alınmış namlu" ilkesinin uygulanmasıyla ilişkilidir. alıcı ve ikinci uç ya namluya hiç değmez ya da yaylı bir bağlantıdan (SVD) temas eder.
Son düşünce. Aynı namlu uzunluğu ile farklı sıcaklıklarda aynı hassasiyeti elde etmenin imkansız olması, beyninizi germek için mükemmel bir sebep veriyor. Sadece namlunun sıcaklığı değiştiğinde namlunun uzunluğunu ve/veya kütlesini değiştirmek gerekir. Namlunun uzunluğunu veya ağırlığını değiştirmeden. Beşeri bilimler açısından bu bir paradokstur. Bir teknisyenin bakış açısından, ideal bir görev. Bir tasarımcının tüm hayatı, bu tür sorunların çözümü ile bağlantılıdır. Sherlock'lar dinleniyor.
