Давление в камере
 | Примеры и перспективы в этом разделе (американские единицы, конечно, не являются стандартными во всем мире) могут не отражать мировую точку зрения на предмет . ( Август 2018 г. ) |
В огнестрельном оружии давление в патроннике — это давление, оказываемое внешними стенками гильзы на внутреннюю часть патронника огнестрельного оружия при выстреле. Единицей давления в камере СИ является мегапаскаль ( МПа), тогда как американская SAAMI использует фунт на квадратный дюйм (фунт на квадратный дюйм, символ фунт-сила / дюйм). 2 ), а европейский CIP использует бар (1 бар равен 0,1 МПа).
Независимо от используемой единицы давления, процедура измерения различается в зависимости от метода CIP, метода SAAMI и NATO EPVAT . [ нужны разъяснения ] Давление в камере измеряется по разным стандартам, поэтому его нельзя сравнивать напрямую. Давление в камере также исторически записывалось в медных единицах давления (которые, например, могут обозначаться как фунты на квадратный дюйм CUP, бар CUP или МПа CUP) или свинцовых единицах давления (LUP). [ нужна ссылка ]
Обзор
[ редактировать ]Когда боек огнестрельного оружия ударяется о капсюль, он воспламеняет порох внутри гильзы, создавая взрыв, вызывающий большое давление, часто превышающее 50 000 фунтов на квадратный дюйм (344,7 МПа). [ 1 ] Это давление, в свою очередь, выталкивает пулю из горловины гильзы в ствол. Во время этого взрыва латунные стенки патрона расширяются и плотно прилегают к внутренним стенкам патронника. Именно это расширение создает давление в камере или величину силы, приложенной гильзой к внутренней части камеры. Максимальное безопасное давление в патроннике для имеющихся в продаже картриджей публикуется такими организациями, как SAAMI, CIP и НАТО.
Методы измерения
[ редактировать ]Существует 3 основных метода измерения давления в камере: [ 2 ]
- Использование медной дробилки или свинцовой дробилки
- Пьезо - метод
- Крепление тензодатчика к стволу перед патронником
Метод медной дробилки
[ редактировать ]В середине 1960-х годов наиболее распространенным способом измерения давления было просверливание отверстия в камере ствола и вставка медной пробки, которая прилегала к стенкам камеры заподлицо. При выстреле патрон сжимает медную пулю. Затем его снимают, измеряют и сравнивают с первоначальными размерами. Используя известные свойства меди, можно рассчитать давление в камере и выразить его в медных единицах давления (CUP). [ 3 ] Хотя сейчас существуют более точные методы измерения давления в камере, метод медной дробилки по-прежнему используется в целях проверки. [ 2 ]
Пьезо-метод
[ редактировать ]Наиболее распространенным методом точного измерения давления в камере, разработанным в конце 1960-х годов, является пьезо-метод. Он аналогичен методу дробления меди, при котором в камере просверливается отверстие, но вместо медной заготовки вставляется преобразователь из кварцевого кристалла, который прикрепляется к чувствительному измерительному оборудованию. [ 4 ] Этот метод обычно дает более точные показания, чем медный дробилка, и более экономичен, поскольку датчик можно использовать повторно.
Тензометрический метод
[ редактировать ]Метод тензодатчика является наименее точным методом измерения давления в камере с использованием оборудования, но его преимуществом является то, что он наименее дорог и не требует необратимых модификаций огнестрельного оружия. [ 2 ] Тензодатчик прикреплен к стволу прямо перед патронником. При выстреле ствол ненадолго вытягивается, и это растяжение измеряется калибром. [ 5 ] Этот метод обычно используется как способ сравнительного сравнения различных загрузок картриджей, поскольку показания тензодатчика не так точны, как показания дробилки меди или пьезотеста.
Важность ухода за огнестрельным оружием
[ редактировать ]Сила, не действующая на стенки патронника, используется для толкания пули вниз по стволу. Поскольку объем гильзы относительно невелик, давление ближе к патроннику будет выше, чем в любой другой точке ствола. По сравнению с температурой сгорающего пороха относительно небольшое количество энергии и тепла передается от пороха в стволе к стенкам ствола. Следовательно, весь процесс можно считать адиабатическим , то есть при быстром расширении газов тепло не теряется. Таким образом, закон идеального газа можно использовать для выражения разницы давлений при движении пули по стволу: [ 6 ]
П 1 (В 1 ) Мистер =Р 2 (В 2 ) Мистер
или
P 2 =P 1 (V 1 /V 2 ) Мистер
где:
- P 1 – начальное давление
- Р 2 — давление, действующее на хвостовую часть пули в данной точке.
- V 1 — внутренняя емкость гильзы, или объем снаряженного патрона.
- V 2 - внутренняя емкость гильзы плюс объем ствола от патронника до пули.
- κ — показатель адиабаты газа, содержащегося внутри камеры и ствола.
Глядя на это термодинамическое уравнение, можно увидеть, что величина давления, действующего на пулю, уменьшается по мере ее продвижения по стволу из-за увеличения объема газа. [ 6 ] Аналогично, той частью ствола, которая подвергается наибольшему давлению, является горловина или точка, ближайшая к патроннику, в которой пуля входит в нарезку. Из-за этого нарезы у горла будут разрушаться быстрее, чем остальная часть ствола.
Чтобы уменьшить скорость эрозии горла из-за давления, можно принять несколько мер, некоторые из которых могут быть достигнуты путем ручной нагрузки .
- Если пуля посажена дальше (т.е. ближе к нарезам ), это увеличит внутренний объем гильзы. Изучая закон идеального газа PV=nRT , можно увидеть, что при увеличении объема корпуса давление внутри корпуса снижается. Это, в свою очередь, снижает давление в камере и величину силы, действующей на горло.
- Если уменьшить количество пороха (использовать тот же порох), взрыв внутри гильзы будет меньшим и приведет к меньшему давлению.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 мая 2013 г. Проверено 15 апреля 2013 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с «Измерение давления в камере металлического патрона» .
- ^ Основы материаловедения и инженерии, четвертое издание, John Wiley and Sons, Хобокен, 2012, стр. 217
- ^ Основы материаловедения и инженерии, четвертое издание, John Wiley and Sons, Хобокен, 2012, с. 527
- ^ Механика материалов: интегрированная система обучения, John Wiley and Sons, Хобокен, 2011, с. 547
- ^ Перейти обратно: а б Основы инженерной термодинамики, седьмое издание, John Wiley and Sons, Хобокен, 2011, с. 49