В статье рассматриваются результаты НИОКР по теме проектирования узлов страйкбольной нелицензируемой пневматики калибра 6 мм с дульной энергией менее 3 Дж.
Стандартное решение узла камеры Hop-up представлено на рис. 1. Шар, при стрельбе с закрытого нозла, проходит точку страгивания, задевает валик резинки Hop-up, получает вращательный момент и вылетает из стволика.
Рис. 1. Стандартное решение узла hop-up
Рассмотрим краткую выдержку из созданной программы расчета параметров стабилизатора Mk.I (версия для AEG).
Как видно из вычислений (исходные данные и предыдущие операции для краткости оставлены за скобками), поршень набирает свою максимальную скорость только к моменту столкновения с передней стенкой цилиндра и происходит это спустя 13 мс с момента начала цикла (рис. 4)
Рис. 2. Функция скорости пружинно-поршневой группы от пройденного расстояния на тестовой сборке № 1
С другой стороны, в ВВД системе, так называемый двелл-тайм, то есть время, в течении которого клапан открыт и подает в камеру hop-up рабочий газ, может быть меньшим (до 6 мс у Protheus-2 и до 4 мс у Polarstar). Таким образом, давление, оказываемое на шар, у ВВД систем возрастает мгновенно, а у АЕГ-систем — постепенно. (см. рис 3, 4)
Рис. 3. Настройка параметров работы ВВД-системы Protheus-2. Красной рамкой выделено поле настройки двелл-тайм (продолжительность подачи газа в hop-up)
Рис. 4. Зависимости давления в плоскости точки страгивания шара в узле hop-up, в зависимости от времени, для ВВД системы и АЕГ
Данные, представленные на рис. 4 получены в результате численного моделирования высокоскоростных процессов механики газа. Интегрирование полученных путем полиноминальной аппроксимаций, функций давления, позволяет получить численную оценку импульсного характера истечения газа на одной и той же конфигурации страйкбольного привода (одинаковые шары, объем стволика, узел hop-up)
Таким образом, ВВД система на 54 % эффективнее отдает энергию шару, что подтверждается полевыми испытаниями.
Если рассматривать прототип стабилизатора, то он состоит из связки:
− камера Hop-up (производится «с нуля» или берется стандартная и модернизируется система регулировки усилия);
− полимерная проставка, передающая давящее усилие на резинку подкрутки (производится «c нуля»);
− резинка hop-up (производится «с нуля» или берется стандартная и модернизируется система регулировки усилия).
Таким образом, устройство прецизионной стабилизации шара в камере хоп-ап страйкбольной пневматики, отличается тем, что валик резинки хоп-апа, служащий для подкрутки шарика, имеет сложную переменную по длине W-образную конфигурацию, образуя таким образом, две точки контакта резинки с шариком, а давящее усилие на него передается посредством специального полимерного элемента.
Рис. 5. Корпус усовершенствованной камеры hop-up и патентуемая резинка закрутки шара
Рис. 6. Предлагаемая резинка подкрутки шара и ее конечно-элементная модель
Предложенное устройство прецизионной стабилизации шара в камере hop-up позволяет максимально точно отцентровать метаемый пластиковый шар в камере с одной стороны, а с другой — довести соотношение кинетических энергий поступательного и вращательного движения шара до соотношения 70/30. Это благоприятно сказывается на дальности полета шара, не выходя из юридических ограничений по максимально возможной дульной энергии в 3 Дж.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом техническом решении, в отличии от превалирующей классической схемы, валик закручивающей шар резинки имеет сложную W-образную форму, способствующую точному позиционированию шара в камере до момента выстрела и оптимизирующих энергетический баланс метаемого шара.
Литература:
- http://strikeup.ru/blog/news/466.html
- G. V. Cardew. The Airgun from trigger to target. 1995. — 253 p. — ISBN 0950510828.
- Хинканин Л. А. Разработка стабилизатора камеры hop-up — Й 2014.
- Алямовский А. А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. М.: ДМК-Пресс, 2010. — 464 с. — ISBN: 978–5-94074–586–0 210–320 с.
- Броман Г. И. Затопленная струя Ландау: точные решения, их смысл и приложения — Успехи физических наук, т. 180, № 1, 2010. 97–104 с.
- Кузьменко О. Л. Идентификация характеристик пневмобаллистических систем на примере пневматического оружия. Дис. канд. техн. наук. — М., 2000. — 134 с.
- Кузьменко О. Л., Храмов С. Н. Математическая модель газотермодинамики С02 на линии насыщения и в газовой фазе; Ижев. гос. тех. ун-т. Ижевск, 2000. — 28 с. — Деп. В ВИНИТИ 22.05.2000, № 2728.
