Давление в камере

Примеры и перспективы в этом разделе - единицы США, безусловно, не являются стандартными в глобальном масштабе - могут не отражать общемировой взгляд на предмет . Вы можете улучшить этот раздел (американские единицы, конечно, не являются стандартными в глобальном масштабе) , обсудить проблему на странице обсуждения или создать новый раздел (американские единицы, безусловно, не являются стандартными глобально), в зависимости от ситуации. ( Август 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

В огнестрельном оружии давление в патроннике - это давление, оказываемое внешними стенками гильзы на внутреннюю часть патронника при выстреле патрона. Единицей измерения давления в камере в системе СИ является мегапаскаль (МПа), в то время как американский SAAMI использует фунты на квадратный дюйм (PSI), а европейский CIP использует бар (1 бар равен 0,1 МПа).

Независимо от используемой единицы давления, процедура измерения варьируется между методом CIP, SAAMI, методом и НАТО EPVAT , и давление в камере, измеренное в соответствии с различными стандартами, не может быть напрямую сравнено. Давление в камере также исторически регистрировалось в медных единицах давления (которые, например, могут обозначаться psi CUP, bar CUP или MPa CUP) или в ведущих единицах давления (LUP). ^{[ необходима цитата ]}

Обзор [ править ]

Когда боек в огнестрельном оружии попадает в капсюль, он воспламеняет порох внутри гильзы, создавая взрыв, который создает 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 уплотняются по отношению к внутренним стенкам патронника. Это расширение создает давление в камере или силу, прилагаемую корпусом к внутренней части камеры. Максимальное безопасное давление в камере для имеющихся в продаже картриджей публикуется такими организациями, как SAAMI, CIP и NATO.

Методы измерения [ править ]

Существует 3 основных метода измерения давления в камере: ^[2]

• Использование медной или свинцовой дробилки
• Пьезоэлектрический метод
• Крепление тензодатчика к стволу перед патронником

Метод дробления меди [ править ]

В середине 1960-х наиболее распространенным способом измерения давления было просверливание отверстия в патроннике ствола и установка медной пробки, которая плотно прилегала к стенкам патронника. При выстреле патрон сжимает медную пулю. Затем его снимают, измеряют и сравнивают с исходными размерами. Затем, используя известные свойства меди, можно рассчитать давление в камере и выразить его в единицах давления меди (CUP). ^[3] Несмотря на то, что сейчас существуют более точные методы измерения давления в камере, метод измельчения меди все еще используется для целей проверки. ^[2]

Пьезо метод [ править ]

Наиболее распространенным методом точного измерения давления в камере, разработанным в конце 1960-х годов, является пьезо-метод. Это похоже на метод измельчения меди, когда в камере просверливается отверстие, но вместо медной заготовки вставляется кварцевый преобразователь и прикрепляется к чувствительному измерительному оборудованию. ^[4] Этот метод обычно дает более точные показания, чем медная дробилка, и является более экономичным из-за того, что датчик можно использовать повторно.

Метод датчика деформации [ править ]

Метод тензодатчика является наименее точным методом измерения давления в камере с использованием оборудования, но имеет то преимущество, что он наименее дорогостоящий и не требует постоянных модификаций огнестрельного оружия. ^[2] Тензодатчик прикреплен к стволу прямо перед патронником. При выстреле ствол ненадолго растягивается, и это растяжение измеряется калибром. ^[5] Этот метод обычно используется для сравнительного сравнения различных нагрузок на картридж, поскольку показания тензодатчика не так точны, как медная дробилка или пьезо-тест.

Важность обслуживания огнестрельного оружия [ править ]

Сила, которая не действует на стенки патронника, используется для проталкивания пули вниз по стволу. Поскольку объем гильзы относительно невелик, давление в ближайшем к патроннике будет выше, чем в любой другой точке ствола. По сравнению с температурой горящего пороха, относительно небольшое количество энергии и тепла передается от пороха в стволе к стенкам ствола. Следовательно, весь процесс можно рассматривать как адиабатический , иначе при быстром расширении газов не происходит потери тепла. Таким образом, закон идеального газа может быть использован для выражения разницы давлений при движении пули по стволу: ^[6]

P ₁ (V ₁ ) ^κ = P ₂ (V ₂ ) ^κ

или же

P ₂ = P ₁ (V ₁ / V ₂ ) ^κ

где:

• P ₁ - начальное давление
• P ₂ - давление, действующее на хвостовую часть пули в данной точке.
• V ₁ - внутренняя емкость гильзы или объем загруженного картриджа.
• V ₂ - внутренний объем гильзы плюс объем ствола от патронника до пули.
• κ - показатель адиабаты газа, находящегося 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] Точно так же часть ствола, которая подвергается наибольшему давлению, - это горловина или точка, ближайшая к патроннику, в которой пуля входит в нарезку. Из-за этого нарезы на горловине изнашиваются быстрее, чем остальная часть ствола.

Для уменьшения скорости эрозии горла из-за давления можно предпринять несколько мер, некоторые из которых могут быть достигнуты путем ручной нагрузки .

1. Если пуля расположена дальше (то есть ближе к нарезке ), это увеличит внутренний объем гильзы. Изучив закон идеального газа, PV = nRT , можно увидеть, что при увеличении объема корпуса давление внутри корпуса уменьшается. Это, в свою очередь, снижает давление в камере и силу, действующую на горло.
2. Если количество пороха уменьшить (используя тот же порох), взрыв внутри гильзы будет меньше и приведет к меньшему давлению.

Ссылки [ править ]