….Думаю, что достаточно активная дискуссия по поводу регулировки силы боя в пневматах путем перекрытия в надульниках дренажных отверстий для выхода балластной воды, закончилась. Попробую высказать свои соображения по обсуждаемому вопросу. Прошу прощения у тех, у кого может быть «позаимствовал» что-то из их высказываний.
…………..Сразу определимся с тем, во сколько раз на практике необходимо ослаблять силу боя. Обозначим через Fмакс и Fмин соответственно усилия на гарпун до, и после ослабления. Тогда коэффициент ослабления силы боя
………………………………………………..К= Fмакс / Fмин …………………………………………………(1)
………Опыт показывает, что при общей длине ружья 550…700мм усилие на гарпун на слабом бое не должно превышать Fмин= 8кгс. При усилиях, превышающих 10кгс, значительно возрастает вероятность повреждения наконечника гарпуна при выстрелах по камням или корягам..
………Макс. усилие некоторые охотники берут Fмакс= 40…50кгс. Но большинство все же ограничивается Fмакс= 30кгс. Следовательно, коэф ослабл. силы боя должен быть в пределах К=30/8=4.
………..Теперь определим, какое ослабл. силы боя возможно получить путем перекрытия в надульнике отверстий для выхода балласт. воды. Макс. ослабл будет, если отверстия перекрыты полностью. Схематически такая ситуация изображена на рис .1. Перед выстрелом полость между гарпуном и стволом заполнена несжимаемой водой. При нажатии на курок поршень под воздействием сжатого воздуха, который давит на поршень с силой Fмакс, создает слева от себя гидравлическое давление, которое образует на торце гарпуна выталкивающую силу Fмин , пропорциональную площади торца. Усилие Fмин будет действовать на гарпун, пока он не покинет ствол, т.е. на протяжении всего хода гарпуна Lг (рис.2;3). По мере продвижения гарпуна его место в стволе будет заполнять вода.
………….Можно показать, что
………………………………………………….К= d*d/D*D,………………………………………………………….(2)
где d и D-диам. гарпуна и поршня, соответственно. При получении выражения (2) не учитывались гидродинамич. силы, возникающие при движении воды внутри ствола.
……….В табл.1 приведены результаты расчетов по выраж. (2), позволяющие определить макс. коэф. ослабл. силы боя К в случае полного перекрытия в надульнике отверстий для выхода балласт. воды при различных диам. гарпуна d и ствола D .
……………………………….Табл.1 Макс коэф. ослабл силы боя К
………………………..………………………………………………..Диам. поршня D,мм
………………………….Диам. гарпуна d,мм.............10………..11………….12
----------------------------------------------------------------------------
………………………………………..6………………………………2,77…….3,36……….4
…………………………………………7………….……..………….2,0.……..2,47…….2,94
…………………………………………8…….………….…………..1,56.……1,89..…..2,2 5
………..Из табл1 следует, что для наиболее «ходовых» диам гарпуна d=7 и 8 и для стволов с D= 10и11 максимально достижимый коэф. ослабл. силы боя будет лежать в пределах 1,56…2,47, что меньше необходимого К=4. Может быть, гидродинамика улучшит результаты, но ,я думаю, не на много. Теоретическое решение в этом случае достаточно сложное. Поэтому ответить на этот вопрос может кто-то другой или скорее всего этот «кто-то» будет – эксперимент.
……..Посмотрим, что происходит, когда гарпун покинет ствол. Перед поршнем остается только столб балласт. воды (рис.3), которая по массе гораздо меньше массы гарпуна Поэтому поршень, выталкивая воду, будет разгоняться со значительно большим ускорением, чем, когда он при открытых дренажных отверстиях толкает и гарпун, и воду. Возможно поршень получит кинетич. энергию , которую не в состоянии будет погасить амортизатор в надульнике. Посмотрим….
…….. Введем еще один коэф
………………………………………… Кв= Ев/Ео,……………………………………………………………..(3)
где Ев- кин. энерг, приобретаемая поршнем при выталкивании балласт. воды после вылета гарпуна (это наш случай);
………. Ео-кин энерг, получаемая поршнем при выстреле без ослабления силы боя, т.е. с полностью открытыми отверстиями для выхода балласт.воды.
………..При проведении расчетов предполагается, что масса поршня гораздо меньше массы балласт. воды, а тем более массы гарпуна. Кроме того, не учитывается гидродинамич. сопротивление- пожалуй оно будет незначительным-, возникающее при выбросе балласт. воды
……..Можно показать, что
…………………………………Кв=1+( d*d/D*D)( L*Qг/Lг Qв- 1 ) …………………………………….(4)
Где L- длина гарпуна;
……..Lг- ход гарпуна,;
………Qг и Qв- плотность материала гарпуна и воды, соответственно.
………….В табл.2 приведены полученные по выражению (4) значения Кв для диам гарпуна d =6:7;8 и диам поршня D= 10;11;12 при ходе гарпуна Lг= 05м и длине гарпуна L= 065м, плотности стали для гарпуна Qг =7,8 г/см*см*см и плотн. воды Qв = 1 г/см*см*см
……………………………….Табл.2 Значения коэф.Кв
………………………..………………………………………………..Диам. поршня D,мм
....................Диам. гарпуна d,мм..............10………..11………….12
----------------------------------------------------------------------------
………………………………………..6………………………………4,3…….3,7……….3,3
…………………………………………7………….……..………….5,5.……..4,7…….4,1
…………………………………………8…….………….…………..6,8.……5,8..…..5,0
………..Из рассмотрения результатов , приведенных в табл..2, видно, что при полностью перекрытых отверстиях в надульнике поршень , выталкивая балласт. воду после вылета гарпуна, накапливает энергию, которая в 3,3…6,8 раз больше энергии, приобретаемой поршнем при выстреле без ослабления силы боя , т е. с полностью открытыми отверстиями.
………..Если учесть тот факт, что в пневматах без регулировки силы боя возникают проблемы с прочностью поршня, то увеличение энергии в 3,3….6,8 раз наверняка приведет к разрушению поршня.
………..Выше рассмотрен фактически пневмат с передней привязкой гарпуна , т.е. когда на гарпуне отсутствует бегунок для линя.
………..Если же бегунок есть, то после заряжания ружья он устанавливается в кольцевую проточку в надульнике.
………..Гидравлич. давление р, создаваемое поршнем, действует и на торец бегунка с силой
………Fб= р*Sб= р*314/4*(Dб*Dб- d*d)=(Dб*Dб- d*d)/Dп*Dп* Fмакс , (5)
где Sб- площадь торца бегунка,
………… Dб- наружный диам. бегунка,
………….. d- диам. гарпуна,
……………В табл.3 представлены результаты расчетов по выраж. (5) при Fмакс=30 кгс и
Dб= d+3
……………………..Табл.3 Значения силы, выталкивающей бегунок, Fб,кгс
………………………..………………………………………………..Диам. поршня D,мм
..................Диам. гарпуна d,мм............10………..11………….12
----------------------------------------------------------------------------
………………………………………..6………………………………14…….11……….9
…………………………………………7………….……..………….15.……..13…….11
…………………………………………8…….………….…………..17.……14..…..12
………..Выходит, что усилие, выталкивающее бегунок, в зависимости от диам гарп. и поршня, лежит в пределах Fб=9….17кгс. Используемые способы фиксации бегунка не позволяют удерживать его в надульнике при таких выталкивающих усилиях.
…………Т.о., при закрытых отверстиях для выпуска балласт. воды уже в самом начале движения гарпуна при выстреле бегунок будет выдавлен из надульника и ,следовательно, образуется кольцевая щель, через которую вода достаточно легко будет выходить. В результате резко упадет и так не очень большой эффект уменьшения силы боя путем перекрытия отверстий для выпуска балласт. воды из ствола.
…………….Окончательный вывод: регулятор силы боя путем перекрытия в надульнике отверстий для выхода балластной воды недостаточно эффективен, а в некоторых случаях даже и вреден.
…………….Попутно: в своё время я занимался измерением скорости гарпуна.
Так вот, при четырёх перпендикулярных оси ружья дренажных отверстиях диам. 6 мм в надульнике бегунок выдавливался потоком воды. Усилие, правда, было небольшое, но все же бегунок приходилось слегка придерживать.
…………….А вот об уменьшении силы боя путем отсечения части объема воздуха ресивера тоже стоит поговорить.