Устройство Отсечения Струи (УОС)

Завершил разработку устройства, предназначением которого является устранение одной из важных причин, влияющих в пневматике РСР на стабильность и форму траектории полета пули. Речь идет о новой разновидности дульного отсекателя-тюнера, который, в отличие от существующих конструкций, не ограничивается нормализацией струи газа, вылетающей из ствола вслед за пулей, а полностью отрезает эту струю на малом расстоянии от пули и таким образом практически полностью устраняет причину возникновения нутационных колебаний оси пули в полете*.
Сошлюсь на известные описания причин явления: http://www.astronet.ru/db/msg/1205141
и на примеры существующих решений нормализаторов (без отсечения струи): http://kainyn.narod.ru/33/33.htm http://airgunlib.ru/page.php?id=293
Побочными результатами моей разработки явились практически полное подавление звука выстрела (когда нет энергии, нет и причины для звука), и снижение отдачи за счет отсутствия реактивной струи.
Опытные образцы устройства без единого отказа прошли предварительные испытания (настрел первого - более тысячи**) и были представлены для предварительной экспертной оценки киевским участникам форума. Сразу оговорюсь: цель разработки до настоящего момента широко не разглашалась. Все эксперименты проведены на CZ-200S, мастерски доработанной Nik_n, за что ему отдельная признательность.
Предлагаю для начала обсудить принцип работы и функциональную схему устройства. Как только научусь рисовать на экране и приобрету сканер/камеру - выложу в тему фотографии и чертежи. Готов предоставить свою методическую помощь тем, кому будет интересно пройти свой путь, образцы устройства ждут продолжения добровольной экспертизы. Буду рад, если Nik_n найдет возможность помочь в оформлении полученных результатов, методика испытаний также требует обсуждения.
Функциональная схема устройства (пока на словах): в закрытом корпусе (стальная труба диаметром 21мм с толщиной стенки 0,3мм) за дульным срезом размещен дроссель, снижающий ударную нагрузку на клапан, затем собственно отсекающий клапан, далее - саунд-модератор расширительного типа (может отсутствовать, если не ставится задача полного подавления звука). Запертый клапаном воздух бесшумно стравливается назад-вверх (в интегрированном варианте) или вперед (в укороченном). Все образцы состоят из двух частей - условно постоянной, крепящейся на стволе, и сменной, подсоединяемой на резьбе. Сменные образцы имеют длину 177мм и 120мм и вес 76г и 55г соответственно.
Проведены испытания устройства с двумя последовательно включенными клапанами, результат получен, но требует осмысления.***
Разработка любительская, производство пока не предполагается.
Винтовка от Nik_n - моя первая, куплена летом текущего года, форум я начал осваивать еще позже, прошу уважаемых ветеранов-оппонентов это учитывать.
Готов ответить на все вопросы (если смогу, конечно).

Вот, нарисовал в Пэинте, как смог:

P.S. * Ссылка на флеш-мультик, в котором можно движками менять амплитуду параметров нутационных колебаний прецессирующей пули, наблюдая, как она ведет себя в полете после пинка струей воздуха в юбку.
** Я прекратил контролировать настрел с первым УОСом, когда число пулевых выстрелов с ним перевалило за 10000, он безотказно работает по сей день.
*** Двухклапанная схема оказалась бесперспективной.
28.01.09.

P.P.S. Здесь - ссылки на видеоролики стрельбы с УОСами. Каждый ролик - иллюстрация к соответствующему посту на Ганзах, ссылки на посты - в комментариях к роликам.

Производилась ни Николаем дороботка ствола?
ЗЫ А вообще - с возвращением

С возвращением

Originally posted by blacksmith:
Производилась ни Николаем дороботка ствола?

Ствол я дорабатывал сам по согласованной с Николаем методике. Сам ствол - редкий случай, Николай может рассказать.

Наконец то. Владимир, теперь вы владелец темы. Вам и управлять и флуд удалять.
А такое представление цели и предназначения клапана - интересный логический финт .

У меня на Томагавке есть подобная конструкция Webley Tomahawk - оружие войны!

На Веблее обозвали ее C.A.T.S. (Controlled Air Turbulence System). Сказать, что она полностью выполняет функцию глушителя - нельзя (хотя звук и не на столько мощный как можно было бы ожидать). Но кучность, особенно на дистанции, радует!

Originally posted by TVA:

затем собственно отсекающий клапан

В двух словах можно про отсекающий клапан?

есть у меня абсорбер-отсекатель: http://kainyn.narod.ru/33/33.htm
как то он меня не вдохновил. Может он и дает какое влияние на кучность, только это влияние тоньше, чем пока мои личные способности удерживать стабильность выстрелов.

Originally posted by Инспектор:
В двух словах можно про отсекающий клапан?

Дюралевый пустотелый стакан с задней стенкой (ближней к стволу), скошенной под углом (стенка тонкая, кромка отверстия острая). Перед клапаном - упругий лепесток (рулетка), работает на изгиб, причем, по всей своей длине (стенка скошена не по прямой, а по эллипсу). Закрывается лепесток вследствие эффекта, описанного еще Бернулли - давление в потоке обратно пропорционально его скорости - вспомните школьный физический опыт с пылесосом и теннисным шариком.

Originally posted by fbm:

есть у меня абсорбер-отсекатель: http://kainyn.narod.ru/33/33.htm
как то он меня не вдохновил.

Тут нужна ясность с порядком величин. Для того, чтобы убедиться в том, что мое устройство дает двух-трехкратный эффект, пришлось вначале обеспечить высокую кучность без него (еще раз спасибо Nik_n).

пустотелый стакан с задней стенкой (ближней к стволу), скошенной под углом

Вопрос:
- Угол скоса дна "стакана"?
- диаметр отверстия в дне стакана для прохода пули?

предложите устройству название - это не тюнер и не модер

есть такой термин - абсорбер.

Originally posted by MakYury:

У меня на Томагавке есть подобная конструкция Webley Tomahawk - оружие войны!
На Веблее обозвали ее C.A.T.S. (Controlled Air Turbulence System). Сказать, что она полностью выполняет функцию глушителя - нельзя (хотя звук и не на столько мощный как можно было бы ожидать). Но кучность, особенно на дистанции, радует!

Специалисты Браунинга свое подобное решение назвали BOSS. Удачная и простая реализация тюнера/компенсатора отдачи.

Originally posted by fbm:

Вопрос:
- Угол скоса дна "стакана"?
- диаметр отверстия в дне стакана для прохода пули?

Я сделал около 45 градусов. Отверстие 6мм. Можно было бы и меньше, но я знал что токарь размеры профукает, так и вышло

Чем меньше угол, тем выше быстродействие, но тем больше габарит и длина прохождения пули "по кромке".
Я угол делал исходя из того, что бы было "мясо" для крепления лепестка.

Originally posted by fbm:
Вопрос:
- Угол скоса дна "стакана"?
- диаметр отверстия в дне стакана для прохода пули?

От нуля до сорока градусов к оси ствола.
Диаметр отверстия - 6мм. Требования к соосности - высокие(не более 0,05мм).

Originally posted by Fake:
Отверстие 6мм. Можно было бы и меньше

Если меньше - влияет на кучу. Проверял.

Originally posted by TVA:
Меньше - влияет на кучу. Проверял.

Ну вот, предпосылки разные, результат один
Я так жену про давление в потоке спрашивал, она не знает какого цвета учебник по физике, но дала правильный ответ. Объяснить ессно не смогла, говорила "Мне кажется ниже". Интуиция, блин

Originally posted by fbm:

есть такой термин - абсорбер.

http://www.slovar.bigmarket.ru/?id=204
А хочется чего-то ближе к нашей теме. И на русском. А лучше на украинском.

Консерватор

Вообще, название устройства должно вытекать из его назначения.
Если устройство глушит звук, то это глушитель.
Если изменяет - модератор.
Если отсекает что-то, то отсекатель/атсорбер.
Если устраняет влияние нутации, то.. .

Слышал в действии этот "глушитель-тюнер-абсорбер" - звук летящей пули слышал ). Глушитель-тюнер - функция выполнена. Если устранена причина звука - "высвобождающаяся энергия" резкого расширения газов - то и как абсорбер тоже работает.

Очень непривычно стрелять без звука.

А назватние - "Активный модератор"

На фото тестовые лепестки - просто жесть. Сейчас вы используете ленту от рулетки. Плоская? Не полукруглая?

Жесть вы резали ножницами. А ленту рулетки - на наждаке?

Крепеж ленты на клапане - по окружности стакана - как влияет такой радиус на ленте при ее сгибании при срабатывании. Если слишком сильно упругий лепесток - клапан будет запаздывать? Или там сила немеренная и этим можно пренебречь?

Исходное положение лепестка - вдоль стенки трубы? или заранее немного отжат под небольшим углом к оси трубы?

Да и какие-то драные лепестки - пули цепляют?

Ребят, если вы про мою фотку, то это фото трупов. Они все под растрел попали.

Прострелил еще один...
То не закрывается, то закрывается слишком рано.

Originally posted by LeoPard:
А название - "Активный модератор"

Для Ганзовской стенгазеты - класс!

Originally posted by fbm:
На фото тестовые лепестки - просто жесть. Сейчас вы используете ленту от рулетки. Плоская? Не полукруглая?

Originally posted by Инспектор:
Да и какие-то драные лепестки - пули цепляют?

Это вы с кем только что разговаривали?

TVA

А ваш вариант может работать на МК то есть на разных скоростях 150 200 250 300 м\с?

Просто сейчас попробовал сделать вот это и заметил что при 5 что при 10 звук одинковый но не сильный, а вот при 3 качках уже шумит видать нехватает силы - не закрывается! Все стрелялось на пробу в холостую!
Синяя деталь подвижный леккий поршенек! Зеленая лепесток из пластиковой бутылки!

Originally posted by Инспектор:
А ваш вариант может работать на МК то есть на разных скоростях 150 200 250 300 м\с?
Просто сейчас попробовал сделать вот это.. .

Мой - может.
Схемы, подобные Вашей, обсуждались в этой теме: Идейка СМ, гляньте.

Лепесток из пластиковой бутылки от ударов расслаивается.

Originally posted by Fake:
Лепесток из пластиковой бутылки от ударов расслаивается.

forum.guns.ru

Во точно и я заметил что лепесток начал слоится подумал что резал не аккуратно, а оно вот как получается! Ну тогда пластик непойдет!

Originally posted by qwertyui:
УБС-TVA.

Да чего мелочиться Давайте сразу по имени создателя
Устройство TVA.
Не одному же КВП иметь именную конструкцию

Блин, тише громкого хлопка в ладони не получается

Originally posted by Fake:
Устройство TVA.

Будет УОС - Устройство Отсечения Струи.

У меня пока вот так.

Лепесток из пластика, загнутый таким образом закрывается, из пружинной стали нет, нехватает ему чего-то. Сейчас попробую выпрямить.

ЗЫ Каково устройство дроссельного узла? Или хотя бы способ действия?

Originally posted by Fake:
Каково устройство дроссельного узла? Или хотя бы способ действия?

Дроссель - пакет конических шайб. Принцип действия заключается в том, чтобы заставить прямой и отраженный потоки бороться друг с другом в зазорах между шайбами, теряя при этом энергию.

Владимир вы матерьял для "заслонки" искали или вычислили как-то? Как вобще с матерьялом определялись?

То, что это должна быть пружинная сталь, показала первая серия экспериментов. Лепесток вбивается выстрелом в тело клапана до "оттиска", на перегородке из Д16Т лепесток отпечатывается в деталях. По-очереди отпали: пластмассы, дюраль, бронза, нержавейка. Рулетка случайно попалась на глаза, тут ей и конец пришел .

Originally posted by LeoPard:
А назватние - "Активный модератор"

А, что, где, кто звал?

А если серьезно, есть еще принцип разумной достаточности, про него не забыли?
Кстати, на участке полета пульки, до платины отсекателя, последействие струи воздуха на нее самое сильное.
Посмотрите как сделаны асорберы на матчевых пневматических пистолетах, на каком расстоянии от среза ствола стоит конус или пластина отсекателя. Это расстояние опытным путем можно определить фотографируя дульный срез во время выстрела с применением поляризационных фильтров. Для увеличения эффективности работы отсекателя гораздо проще поставить подряд несколько конусов, а для снижения скачка давления у дульного среза можно сделать перфорацию в дульной части ствола (для сброса давления), как это делают на оружии с интегрированными ПБС.

Originally posted by Grizlik:
Кстати, на участке полета пульки, до платины отсекателя, последействие струи воздуха на нее самое сильное.
Посмотрите как сделаны абсорберы на матчевых пневматических пистолетах, на каком расстоянии от среза ствола стоит конус или пластина отсекателя. Это расстояние опытным путем можно определить фотографируя дульный срез во время выстрела с применением поляризационных фильтров. Для увеличения эффективности работы отсекателя гораздо проще поставить подряд несколько конусов, а для снижения скачка давления у дульного среза можно сделать перфорацию в дульной части ствола (для сброса давления), как это делают на оружии с интегрированными ПБС.

Всё верно. Чтобы не изобретать велосипед, перед составлением технического задания на ОКР, в ходе проведения НИР я провел подробный анализ физики явлений, которые в случае выстрела из огнестрела настолько существенно отличаются от случая выстрела из РСР, что применять для них обоих одинаковые технические решения, мягко говоря, некорректно.
Например: в раскаленной струе огнестрела энергия запасена не только и не столько в виде кинетической, сколько в виде тепловой. Горячая струя старается соблюсти принцип второго начала термодинамики, стремительно расширяясь и охлаждаясь при этом. Конические абсорберы и плоские пластины отсекателей эффективно принимают на себя лишнюю (для пули) энергию горячей струи, разрываемой изнутри теплом. Модераторы расширительного типа позволяют горячему газу расшириться и охладиться (некоторые даже заставляют это сделать), охлаждаясь, поток теряет энергию и уменьшается в объеме, соответственно устраняется причина для возникновения звука.
В случае РСР мы имеем дело с холодным газом, который, расширяясь в стволе, еще и дополнительно охлаждается. Струя такого холодного газа сопровождает юбку пневматической пули, как гонщик лидера. Многие замечали, что при выстреле из газобалонной (СО2) пневматики газ вырывается из ствола тонкой нерасходящейся струей, которая заканчивается неподвижным облаком. Это потребовало объяснения, которого я ни у кого не встретил.
Мой анализ "теневых" фотографий привел меня к следующему предположению:
на теневых фото мы видим не только границу областей с различной плотностью и давлением, но и фронт ударной волны, который по сути тоже является некоей границей.
Приведу определение из курса гражданской обороны: "ударная волна есть область сильно сжатого воздуха, распространяющаяся в стороны от эпицентра взрыва со сверхзвуковой скоростью".
Обращу Ваше внимание на то, что направление распространения фронта ударной волны не обязательно совпадает с градиентом давления. При подрыве боеприпасов "объемного взрыва" (видели испытания в теленовостях?) воздух схлопывается к эпицентру, а ударная волна распространяется в стороны, принося с собой разрушения, а это свидетельствует о том, что именно в ней и заключается основная энергия. Интересен и тот факт, что фронт ударной волны передается молекулами воздуха по принципу соударения биллиардных шаров или стальных шариков, висящих на лесках. Сам воздух, сквозь который проходит фронт волны, - колеблется, но не движется.

Мой вывод: при выстреле из РСР традиционные надульные отсекатели принимают на себя лишь часть первой ударной волны, возникающей сразу за дульным срезом. Оставшаяся "лишняя" энергия содержится в струе, которая беспрепятственно проходит сквозь отсекатель и практически не расширяется на длине обычных надульных устройств. Те, кто слышал выстрел из моего устройства, могут подтвердить наличие отчетливого звука, который у меня ассоциируется со щелчком карандашом по листу бумаги, возникающего в пространстве на расстоянии 1,5-2м от ДС. Я полагаю, что в этом месте струя отрывается от донца пули, резко при этом расширяясь и порождая вторую ударную волну, которая обгоняет пулю. А ведь эта струя существенно укорочена клапаном моего устройства.
В устройстве, работа над которым еще не закончена, "обрезанная" первым клапаном струя обрезается еще раз вторым, более быстродействующим, клапаном. На выходе этого макета нет даже слабого дуновения, а значит, - нет и энергии.
Сделайте холостой выстрел в газету с обычным (неклапанным) надульным абсорбером-отсекателем и без него - все поймете и без моих предположений, гипотез и подозрений - в обоих случаях газету отбросит одинаково.

С уважением,
TVA