Ваш город: Москва
Меню

А теперь о том, как зависит мощность оружия от длины ствола и о том, как определить потенциал мощности, заложеный в конструкцию. Вспоминаем определение Дж = н * м. Из него следует, что длина ствола L = E / F. А как узнать F, то есть силу, действующую на пулю? Очень просто, ведь она зависит от давления, а давление измеряется в Паскалях (Па), и Па = н / (м * м). 1 атм = 101 325 Па. То есть, в баллончике СО2, давление составляет 59 с чем-то там атм, 1 атм отбрасываем, ведь она компенсирует внешнее атмосферное давление, а значит остается 58 атм или 5876850 Па. Эта величина может меняться в небольших пределах, ведь давление СО2 зависит от температуры, но при расчетах я использовала именно такое значение. Теперь считаем площадь пули. При калибре 4,5 мм она составит 0,0000159 кв м. То есть на пулю воздействует сила 93,4 н. А вот и самое интересное. Максимальная мощность пистолета с длиной ствола 10 см или 0,1 м составляет 9,34 Дж. Есть к чему стремиться. Впрочем, я не учла трение пули о ствол, а оно способно съесть целый джоуль. Но даже с учетом этого, вполне возможен карманный пневмопистолет на 7,5 - 8 Дж.

27 Ноября 2017
27 Ноября 2017

Теперь считаем площадь пули. При калибре 4,5 мм она составит 0,0000159 кв м. (с)

Площадь поверхности шара равна квадрату его диаметра умноженного на число π.

S = π D2

при 4,5 мм площадь получается 0,0045х0,0045х3,14=0,000063585 кв.м. Но газ одновременно действует на половину шара (прикинув давление, оказываемое на шар, одинаковым, получим площадь половинки поверхности пули 0,000063585 кв.м/2=0,0000317925 кв.м. у вас получилось в 2 раза меньше...Кто-то где-то неправильно считает. возможно, что и я)))

27 Ноября 2017

Irina, настоятельно рекомендую Вам прочитать эту книгу. В интернете она в свободном доступе. Скачайте, почитайте, уверяю Вас, очень поучтельно и познавательно.

27 Ноября 2017

Юра yesyesyes

27 Ноября 2017

Хоть я и не силён в высшей математике и сопромате, но считаю, что предел мощности каким то образом завязан на предел прочности металла. А прочностные характеристики металла напрямую зависят от химсостава и кристаллической структуры металла. Чем прочнее металл, тем большую мощность он способен выдержать. Разумеется тут имеет место быть ещё целая куча различных факторов, влияющих на металл.

28 Ноября 2017

Площадь поверхности шара равна квадрату его диаметра умноженного на число π

Совершенно верно. Только тут нужна не площадь поверхности, а площадь сечения, ведь именно на нее давит газ, а не на поверхность.

Конечно, площадь сечения! Тем более, что речь идёт о прохождении через нарезной ствол не шара, а пули, а у пули задняя поверхность отнюдь не шарообразная...

Вопрос-то в другом. Никого не смущает, что в первой же формуле дульная энергия пропорциональна длине ствола без всяких оговорок? Иными словами, если при длине ствола 10 см максимальная мощность газобалонной пневматики может достичь 9 Дж, то при метровом она достигнет 90 Дж (как у травмата), а при длине 3.2 метра - 300 Дж (как у боевого Макарова). И проблема вовсе не в потере лишнего Джоуля на трение пули о ствол...

29 Ноября 2017

Самая основная оговорка вытекает из формулы закона Менделеева - Клапейрона. Ведь из уравнения следует, что E = PV, а T = E/nR, где E-дульная энергия(Дж), n - количество вещества (моль), Т - температура(К). То есть, если удлинять ствол до бесконечности, то можно добиться либо обмерзания баллончика до вылета пули, либо нехватки газа в баллончике на 1 выстрел, ведь газ, совершая работу, охлаждается. А еще есть такой момент, что пуля летит не быстрее, чем скорость звука в газе при данном давлении, и при охлаждении газа скорость звука падает.

29 Ноября 2017

Лучше было бы вспомнить некоторые физические свойства газов.
Во-первых, надо учитывать, что фронт давления в газе распространяется со скоростью звука в этом газе, то есть газ не может толкать пулю быстрее скорости звука.
Впрочем, не надо забывать, что скорость звука в газе растет с повышением давления.
А во-вторых, не забываем, что в ходе выстрела происходит адиабатическое охлаждение газа, благодаря которому скорость звука в газе падает. И падает тем сильнее, чем выше энергия выстрела.
Ну и в третьих, обратите внимание, что скорость звука в газе, при прочих равных условиях, тем выше, чем меньше молярная масса газа, а текучесть газа выше, так что эти параметры связаны.

29 Ноября 2017

ну я ващще....А чего делать то, коль желаю  умощить какой механизм..? Или наоборот чего не делать...Когда практическая часть... ? 

29 Ноября 2017

Действительно. Полность согласен. 

29 Ноября 2017

Евгений,какая практическая часть,Вы о чём? Тут люди о серьёзном. Это вам не коренья копать. 

29 Ноября 2017

Аааа.... ну извиняйте што тута панимаш с вульгарно утилитарным свои антиресом встрял..)) О высоком оно замечательно конешно, но вот нешто все до сего момента создатели пневмооружия этого всего не учитывали али там как я по физике малость отставали...Очевидно все ж че то да думали. Ааааа.. ну да... ощущаешь себя Петькой который Василь Иванычу докладывал, что ему задание в Академии военной дали.. извлечь квадратный корень, а ему все какие то круглые попадают в огороде....

30 Ноября 2017

Дык отож...Юрий сказал же...Это не коренья копать, пастернак это сложный овощ, панимаш...Корнеплод всяко.

30 Ноября 2017

пастернак я думал писатель...От оно чо .. Пойду я.. А то вовсе неловко как то , ну хоть побыл в интеллигентном обчестве...А ващще есть такое явление как популяризация... т е объяснение сложных моментов в физике доступным нефизику языком. Или исполнение классической музыки пианистами вроде Клайдермана или джаза каким Кенни Джи .. Это вполне возможно... Как один знакомый офицер высокого ранга мог рассказать о процессе запуска ракеты исключительно ненормативной лексикой...Или история древнего Египта по каналу Дискавери... Вот собственно.. хотя б пару ключевых моментов без корней а..? ну че вам трудно штоли?))) есть же школы для не очень одаренных...педагогически запущенных как ноне говорят...

30 Ноября 2017

Не. Это не наш метод. Никакой популяризации.

30 Ноября 2017

Эх.... остается стойко переносить тяготы и лишения...))

Эх, а я уж было заподозрил, что это юмор такой - описывать быстротечный процесс выстрела формулами для равновесного состояния газа...

Главная оговорка в том, что по всем справедливо высказанным выше причинам давление рабочего газа на пулю будет неудержимо падать по мере продвижения пули по стволу, и поэтому совершённая рабрта - не произведение начальной силы на длину ствола, а интеграл этой убывающей силы по длине ствола! И главный вывод из вышесказанного - что всегда существует такое расстояние, на котором сила воздействия рабочего газа на пулю сравняется с силой противодействия пуле (трения о стенки ствола и сопротивление воздуха в стволе перед пулей). Это и будет длина ствола с максимальной дульной энергией для данного образца пневматики и данной пули. При меньшей длине ствола не до конца используется энергия рабочего газа, при большей - пуля уже начинает тормозиться в стволе! И этв оптимальная длина ствола зависит от множества факторов, как самого оружия,,так и пули..

30 Ноября 2017

давление рабочего газа на пулю будет неудержимо падать по мере продвижения пули по стволу

Насколько я поняла, так происходит в рср, а в СО2 присутствует система жидкость-газ, которая поддерживает постоянное давление до тех пор, пока жидкость не закончилась. Впрочем, при выстреле происходит адиабатическое охлаждение газа и связанное с ним, уменьшение давления, но этот эффект не так заметен и с ним можно бороться.

Совершенно верно, охлаждение газа при выстреле вызывает падение давления по мере продвижения пули по стволу, но насколько этот эффект значителен, затрудняюсь сказать.

Но есть ещё один аспект - вышесказанное справедливо для случая с открытым клапаном (когда новый газ непрерывно поступает из баллона в ствол вплоть до вылета пули). А когда на самом деле закрывается клапан? Что-то мне подсказывает, что закрывается он ещё при нахождении пули в стволе, т.е. в этом случае с некоторого момента пулю толкает фиксированная порция газа в быстро растущем (за счёт движения пули) объёме, отсюда и неизбежное падения давления (к которому добавляется и падение давления за счёт охлаждения).

01 Декабря 2017

Так я и считала идеальный случай, к которому надо стремиться, но достичь которого, скорее всего, не получится.smiley

А при расчете мощности рср надо просто поделить заредукторное давление пополам, усреднив его с дульным давлением, которое в идеале должно стремиться к нулю, чтобы не было лишнего расхода воздуха на выстрел.