らくがき帳

前回、
一撃v2 Si50パッキンに交換しましたが、チクワ型押しゴムが柔らかすぎて、
低いホップ回転数しか出せなかったようなので、普通の硬さのチクワ型押しゴムに交換します。



抜き弾抵抗力

押しゴムが違うだけで

これほどに抜き弾抵抗力は変わります。




ホップ回転数撮影


全景

撮影する時は部屋を暗くします。



カメラのシャッターはリモコンで。
セルフタイマー2秒の後、シャッター音をたよりに引き金を引きます。



射った時のログ（日付、時刻、気温他環境データ、初速等）はタマモニロガーに記録されます。


こんな感じで6発を撮影。




ホップ回転数

0.28g

前回は200rpm弱まででしたが、
今回は370rpsくらいまで出ました。
ですが、初速の落ち込みが結構大きいです。

抜き弾抵抗力とホップ回転数のグラフ（右側）の方に前回のデータも重ねてみました。
ほぼ同一曲線状に載っているような感じです。




弾道を確認

測定値からカラス海岸さんのHPにて弾道をシミュレーションします。

クリック0　84m/sec 60rps。

完全にドロップ弾道。

クリック5　83m/sec 140rps。

まだドロップ弾道。

クリック10　80m/sec 235rps。

最大上昇量5cmほどで距離28m。

クリック12　78m/sec 260rps。

最大上昇量10cmほどで距離34m。

クリック13　77m/sec 280rps。

最大上昇量15cm強で距離39m。

クリック15　75m/sec 320rps。

最大上昇量40cmほどで距離46m。

クリック20　70m/sec 355rps。

最大上昇量55cmほどで距離49m。

クリック25　64m/sec 365rps。

最大上昇量40cm強で距離44m。
これは、ホップ回転は高くなっているのですが、初速が低いために、クリック15の時よりも飛ばなくなっています。


このセッティングで、0.28g使用時のクリック適正範囲は20までと言っても良いのかなと思います。











  

傾斜レールでは無いみたい。



リップのついたマガジンなので、チャンバー側に玉止めが必要無くて良いかも！ → チャンバ新作しやすい



抜き弾抵抗力の測定


電気タマボーで。

クリックがハッキリしなくて、数字はテキトーです。
このあと分解して確認したらクリックは0~25でした。

クリックを強くして測定していくと、中間の強さを過ぎたあたりから抜き弾抵抗力がきつくなってきて、抜けにくい感じになります。
長掛けのじわーっとする重さではなくて、小突起を押しのけてはじくみたいな感じです。

アームとパッキンの間に電動風のチクワ型押しゴムが挟まっているのですが、
ノーマルのはかなり柔らかくてつぶれていました。
それを普通の硬さのものに交換したのが悪かったかも。
なんか引っ掛かりのある感じの抵抗です。

ノズル長さは適正みたいです。



ホップ回転数測定

いつもの0.28g

回転数はそれなりに出ていますが、
初速の落ちが大きいです。
ホップをかければかけるほど初速がケッコー大きく落ちてます。

クリック15で弾道をシミュレーションしてみると

ちょっと弱いかな。



0.43gも見てみる。

0.28gよりも回転数は落ちていますが、重量比ほどは落ちていないようです。

0.43g / 0.28g = 1.54
260rps / 210rps = 1.24

√1.54 = 1.24 なので、玉重量 x 回転数^2が一定かな？

球体の慣性モーメントは質量に対しては比例なので√は出てこないはず。
回転の力にだけエネルギーが使われるわけではないからだろうと思うのだけれど。



これもクリック15あたりでの弾道を見てみると

10mで10cm以上ドロップしています。


0.25gくらいまでのセッティングなのかもしれません。。。。。


つづく。。。  

ホップ回転数を測って、、、

やっぱり 射ってみないと。


VSRにもモノポッドを付けたけど



三脚状態で狙点を少し動かすのって意外に難しいです。
かまえのチカラ加減でストックがグニャグニャして 狙点が動く。。。



距離7.5m。


ターゲット

0.28g


0.36g




タマモニロガーの玉重量設定画面

0.43g



集計


ホップ回転数はちょっと前に測定した値を使用して、初速と飛翔時間と着弾高さから空気抵抗係数と揚力係数をケーサン。
0.28g

ケッコーなハチワレ傾向あり。

0.36g

0.28gよりもまとまってるよう。

0.43g

まとまりが良くなったようなのですが、横へのフライヤが多め？

空気抵抗係数、揚力係数とも高めに出ました。
といっても、
バレルが上向いている疑いがあるため、絶対値は当てになりません。


なので、
弾道計算で比較してみます。

0.28g
これだと7.5m地点は見にくいので、撃ち出し高さの設定を変更。

弾道高さは25mmと求まりました。

同様に0.36g、0.43gの時の弾道計算高さを計算して、
実験値と比較。

絶対値が2〜3cm違っているので、変化を比べてみます。

測定値の方が変化が大きいことから、
もしかすると揚力係数が大きめなのかもしれない疑惑が浮かんできました。 ← 妄想です。


集弾性に関しては、
玉の重さによって集弾パターンが違ってくるような気がしました。
玉がホップパッキンから抜け出す時のチカラ加減が変化するんだと思います。
(ホップ回転数が変化しているんだから抜け出し時の状態は間違いなく違っているはずです。)

玉の重さによって
左右の平均位置が変化してしまっているのは、パッキンの組み方が傾いているせいじゃないかな。
チャンバは思った以上に精密さが必要な気がしてきました。
(重い玉の方が慣性による直進力が強いはずなので、パッキンゴムの左右の不釣り合いな力にも強いのかも？)  

重量弾のホップ回転数を測定するため、0.36gと0.43gにマーキングしました。



コレは、

P1140188.jpg



前回の0.28gの測定値。


パッキンの商品説明によると

ヘビーは0.36g以上ということのようなので、


P1140236.jpg



0.36gの測定値と



P1140281.jpg



0.43gの測定値。


年寄りにはけっこーキツいボルトアクションエアコッキング。
1回のコッキングに必要なバネを縮めるエネルギーは、3ジュール弱。
100回で300ジュール。単位換算すると72カロリー。食品とかで言うカロリーはkcal（キロカロリー）だから、
0.072kcal。1日食べる量が2000kcalとか言われているから、エネルギとしては微々たるものなんだけど。
（実際はボルトを引くために身体を動かさなくてはいけないから、そのエネルギーの方が大きいんだと思う。)
（あと、摂取した食品のエネルギーは体温維持にかなりの量が使われるんではないかな？）

ま、
力が足りないわけではなくて、後で腕とか肩とかの筋が痛くなる。
構造材の劣化ですね。


話がそれました。



グラフに並べてみると、

思ったより、玉が重くなっても回転数は低くならない？？


抜き弾抵抗力で見てみても。

クリックが摩耗してきたのか、ハッキリしないのと、耳が悪くなったのか？どーもクリック2だか3だか4だかわかんなくなることがあって、
そのせいでクリックと抜き弾抵抗力の関係が変化してしまっているかもしれません。
。。

0.28g + 0.08g => 0.36g + 0.07g => 0.43g

0.36g / 0.28g = 約1.3倍
0.43g / 0.36g = 約1.2倍
0.43g / 0.28g = 約1.5倍

玉の重さの関係はこんな感じ。


そういえば、
ホップ回転数測定を始めた1回目の測定でも、

固定ホップの10禁電動ハンドガンでの実験だったので、いろいろなホップ回転を測定するために玉の重さを変えて測定しました。
この時、軽い玉ではホップ回転数は大きく変化したけれど、重量弾側では変化が小さかった。

2回目のVSRの実験でも、

同じ傾向。

最近は0.28gでしか測定をしていなかったので、忘れていたけど。。。


回転のエネルギー（E=Iω^2 I=2/5mr^2）は質量mに比例。角速度ωの2乗に比例するため、理屈の上では、玉の重さが2倍になったら回転数は1/√2になるはず。
玉を押すエネルギーは、回転力だけではなくて、玉そのものを移動させるエネルギーにも使われるはずだから、そんなもんなのか？？ ← 妄想です。

0.28gと0.43gは1.5倍違うから、回転エネルギだけで計算すれば回転数は1/√1.5 = 1/1.22くらいになるはずなんだけど、
1/1.12くらいになってる感じ。
この辺、後でじっくり考えてみよう。



で、
測定値からの弾道推定。
(カラス海岸さんのページを利用させていただいています。ありがとうございます。)

0.36g クリック5 では、

抜き弾抵抗力260gf で、66.5m/sec 325rps。
30m地点でのドロップ量6cm


0.36g クリック7に強めると

抜き弾抵抗力350gf で、62.9m/sec 350rpsと回転は上がりますが、初速が低下しています。
30m地点でのドロップ量4.5cm

差は1.5cm。 コレを大きいとみるか、同じと見るかは使用状況によるんでしょうかね。




続いて、
0.43g クリック5

抜き弾抵抗力300gf で、55.4m/sec 298rps。
30m地点でのドロップ量70cm。

VSR Gスペックのノーマルのシリンダ仕様では0.43gの玉を飛ばすには無理があります。
感覚的には0.3〜0.32gくらいまでではないかな。
30mまでだったら0.36gでも良いのかな？

具体的には初速が低くなってしまい、発射時のエネルギが低いです。 ー>効率が悪くなってる。


仮に初速を法規ギリギリのエネルギまで上げられたとしても

30m地点でのドロップ量30cm。

ドロップ量はまだかなり大きいです。
ホップ回転数が足りないものと思います。


また、0.43gの玉をギリギリのエネルギにまで上げられるセッティングにした場合、
軽い玉を使った時にジュールオーバーしてしまうことが多々あるために、正しいチューニングはとても難しいです。

パッキンだけ変えて重量弾に対応は無理なので、シリンダを含めたセッティングが必要になります。
上級者向けと言うのはそういうことですね。

  

つづけて、最近発売になった　
宮川ゴム　一撃v3 ヘビー シリコン50 重量弾用　を測定してみます。


ホップ突起が横幅がわずかに狭く、長手方向がレギュラーの2mmから3mmに長掛け化されたみたいです。
(図中、v2になってますが、ただしくはヘビーはv3のようです。）


組み込み。
VSRノーマルの二爪のアームでは長掛けパッキンを平らには押せないと思いますが、
とりあえずそのまま組んでみます。

抜き弾抵抗力測定。

前回のレギュラーと比べて抜け側が長くなっています。
抵抗力自体（山の高さ）はほぼ同じ感じです。

レギュラーは

こんなでした。
入り側はほとんど同じみたいです。



ホップ回転数測定。というか高速ストロボによる撮影。


ホップクリック4段ごとに8発づつ測定。




ピンクがv3ヘビー、赤がv2レギュラー。

ほんのわずか回転数が上がったようですが、レギュラーとほとんど同じ結果になったようです。

やはりノーマルの二爪レバーでは、一番高いところを支点にして、ホップ突起が倒れるようによけてしまうんではないかと思われます。
長掛けのように玉がパッキン上で転がっていないんだと思います。




公式ではエイチくんを使うと良いようですが、持っていないので、
MIYAーVSRに付いてきた押しゴムを使います。
二爪の間が爪先端とほぼ同じ高さで平らになります。


抜き弾抵抗力

まるで違う山形になりました。
長かけっぽい形です。
押しゴムの厚みが大きすぎたようで、クリックゼロでもかなり強く、クリック7で玉詰まりしそうな抵抗となりました。
玉の真上の逃げが無いために抵抗が大きくなるんだと思います。


ホップ回転数測定



ホップクリック1段ごとに8発づつ測定。

ピンクが押しゴム有り、赤はノーマルのホップレバーそのまま。（玉は0.28g）

しっかり長掛け化したようです。
ホップクリック4〜5くらいまでは初速はさほど落ちませんが、6〜は苦しそうな感じになります。
クリック7で400rpsに届きそうですが、ホップ回転、初速ともばらつきが出てきているようです。

ホップクリック数で見ると、押しゴム有りは同じクリック数だと回転数がかなり高く出ています。
抜き弾抵抗力についてのグラフで見ると少し傾きは違っていますが、どちらも抵抗力とホップ回転は比例の関係があることがわかります。

あと、
パッキンとアームの形状はセットで考える必要があるのではないかと思います。　← 重要　　← 妄想です。




クリック5での弾道をカラス海岸さんのページで確認。

0.28g クリック5 で、抜き弾力250gf 　初速77.9m/sec ホップ回転数　325rps。

最大50cmほどの上昇弾道。50m地点でほぼ撃ち出し高さに一致。
同条件で少し俯角（0.65°）をつけて撃ち出せば、

40mまでまぁまぁフラットでいけそうです。

玉の重さが変わるとホップ回転がどのくらい変わるかは、玉がパッキン内にあるときにどのような圧力を受けてどんな運動するかで決まりますが、これは簡単な方程式で求まるものではなくて、いちいちシミュレーション計算しないといけないので、大変です。


このホップパッキンは重量弾用とのコトなので、0.28gだけではなくてもっと重い玉できちんとデータを採ってみたいですね。






  

ひさしぶりのホップ回転数測定です。
今回は、宮川ゴム　一撃v2 シリコン50 を測ってみます。



測定の前に
装置のあちこちの水平を合わせてみました。

カメラの高さが少し高かっただけで、あとは大体合ってました。


VSRノーマルを再測定して思い出すところから。

まずは抜き弾抵抗力の測定。

stackM5とサーボとロードセルを使って、高速ストロボ装置にボルトオンできるようにしました。


玉の動かし方を工夫して、ノズルの位置を検出できるようにしました。


以前、測った時は

最大が160〜170gfでしたが、

今回は、
ゴムが古くなったのか？、気温が低いせいなのか？

最大が130gfくらいです。


なので、
ホップ回転数も低めの測定値でした。（玉は0.28g）

以前は最高200rpsくらいは出ていたのですが。

でもまぁ、
そう大きくは変わっていないようなので、本題の実験に入ります。



宮川ゴム　一撃v2 シリコン50 に組み替えます。

パッキン交換する時はアーム、クリック周りはバラさずにネジ２本抜けば、換えられます。
パッキン以外はVSRノーマルです。


抜き弾抵抗力は

ノーマルとは山の形が違うようです。
ノーマルは円形断面ですが、一撃は跳び箱型で角張っているためか？抜け側の角度がゆるく長くなっているようです。



低い抜き弾抵抗力にもかかわらず、ホップ回転数は高めに出ています。（玉は0.28g）
ゴムの材質のせいなのか？、形状のせいなのか？
初速が2m/sほど高くなったみたいです。


シリコンゴムは寒くてもしっかり仕事してくれるのかな？？？


カラス海岸さんのページで弾道確認。


15クリック　0.28g　で　83.4m/sec 223rps。

30m地点での着弾高さはマイナス2cm。ほぼ30mフラットですね。



つづく
  

ホップ回転数測定台に取り付ける時の3丁。

固定をスコープマウントでやっているのでφ30のブルバレルとしているわけです。



シリンダの長さが違うので、チャンバーの位置はそれぞれ。





Pro700の準備コーサク



アウターバレル外径がφ24なので、φ30t3のパイプがぎりぎり被りました。
たぶん百分台の隙間。
アルマイトのムラみたいなところがこすれて光っちゃいましたけど。。。



マガジンが長すぎて台に載らないので、給弾レールの玉を押すバネをコーサク。


φ8の真鍮パイプにバネを仕込む。
このままだとセットできなかったので、φ12t2のアルミパイプを被せてバネのガイドに。


玉押しを入れて、アルミパイプをガイドにして真鍮パイプを押し込んで、テープでとめる。
これで12発くらいは射てます。



準備完了。
載せてしまうと、VSRでもStrikerでもPro700でもおんなじ風にしか見えません。





ソクテー




最高値　384rps


最低値　89.4rps



玉は0.28g。

長掛けパッキンなので、ホップ回転数は高いです。
けど400rpsには届かなかった。。。
ホップクリック10くらいから頭打ちのようで回転が上がらなくなっています。
初速も下がるので、押しても抵抗になるだけで回転に変換されないのかな？？



抜き弾抵抗力の測定値

長掛けなので台形になっているかと思います。


抜き弾抵抗力とホップ回転数の関係

やはり、抜き弾力が10gf以下とほんのわずか触っているだけでも100rpsとかの回転が与えられるため、安定した100rps以下の回転というのは難しいかもしれません。
抜き弾抵抗力200gfくらいまでは回転が高くなっていきますが、それ以上では逆に下がってしまうようです。

ares Strikerと比べると

小さな抜き弾抵抗力で高い回転が得られていることが分かります。
これは長掛けパッキンによるものと思われます。



このテッポーもVSR系と比べるとショートストロークでφ20 x 84mmとなっています。
加速ポートが長いセッティングなので有効シリンダー長は57mmと電動ガン並みとなっています。
シリンダの特性の比較はまた今度。



追記

カラス海岸さんのサイトにて弾道を計算してみました。

最強ホップ：368rps v0：71m/sec

だいぶ上昇しますが、狙えるのは50mくらいまで？
着地まで60m。

ちょっと俯角つけて

上下10cmくらいS字にして、40mまでフラットな感じにはできそう。


最弱ホップ：101rps　v0：76m/sec

30mで75cmほどドロップ。


参考1：ノンホップ　v0：76m/sec

30mで1.3mほどドロップ。
20mでも50cmほどドロップ。

100rpsもノンホップも気分的にはおんなじくらいでしょうかね？？？
おちすぎ〜。。。


参考2：250rps　v0：78m/sec
水平射ち出しで、0.28gフラット弾道というとこのくらいの回転数かな？

30mくらいまではフラットですね


  

ホップ回転数を測ります。

測ると言っても、秤のようなものではなくて、
玉の写真を撮って回転角度を読み取り、回転数に換算するというめんどくさい手順が必要なので、
リアルタイムで測定値を得られないのが悩みどころです。


VSR以外のテッポーをきちんと固定したのは初めてのこと。


今回から、撮影の合間に抜き弾抵抗力をその都度測ることにしました。
どーも温度や何かのコンディションで抵抗力は変化しやすいようなので。
あとは、他の条件での測定値を比較するときにホップクリックとかネジの戻し量とかでは比較ができないので、共通の物理量として使います。


ホップネジを一番締め込んだところから1.25回転戻しのときの抜き弾抵抗力の測定値。


玉は0.28g。

４回転戻しがホップ最弱ですが、まだパッキンが少し触るようでノンホップとはなりません。
なので、玉ポロもしません。

1.25回転戻しよりホップが強い方では初速の低下が大きくなり、0.75回転戻しくらいが限界のようです。もう玉詰まりしかかっています。
（初速のムラが大きくなっている。）
これ以上強くすると玉詰まりして発射されません。


抜き弾抵抗力の測定結果より、


抜き弾抵抗力とホップ回転数のグラフとします。

300gf以上の抜き弾抵抗力でもホップ回転数は高くなっていますが、初速はかなり低下しているので、
弾道としては良くないんじゃないかな？？？
遠くに向けて射っていないのでわかりません。。。

抜き弾抵抗力が10gfとごくわずかでも、ホップ回転数は結構出るようで90rpsくらいになっています。
0gfの時は0rpsのはずなので、この微妙な領域では回転数が安定しにくいのではないかと思われます。





比較用にVSRも測定。
これにも同じTNバレル280mmが組んであります。




最大回転数は200rpm弱なので、あんまり重い玉には対応できません。（たぶん0.28g上限なメーカーセッティング）
ホップクリック0〜20の調整範囲では初速の変化はほとんどありません。


TNバレルのせいか以前より抜き弾抵抗力が低くなっているようです。
しばらくホップクリック15固定の状態になっていたためか、パッキンにクセがついているんじゃないかな？
クリック12の時の抵抗力が強すぎる気がする。← 妄想です。



抜き弾抵抗力とホップ回転数のグラフ。





VSRとの比較



VSRのは過去に測定したものも重ねておきました。夏と春ではちょっと特性が違っている。
今回の秋のはバレルが違うから、なんとも言えない。。。

AMOEBA Strikerはシリンダのストロークが短いので、加速ポートの時とおなじように圧力の上がりが早くなるようで、
VSRと比べて、ホップ回転数は高くなる（できる）ようです。




  

ちょっと前までは、バレル内を玉が進むときは玉のまわりの隙間に生じる圧力で中心に保持されるような働きがあり、内面にはほとんど接触しないものと思っていました。
空気の粘度が低すぎてほとんど期待できないような………

が、
ホップパッキンに押さえられている時には玉は中心になく、またパッキン脱出時にはじかれるような力が働くんだとすると 進行方向以外の速度成分があるのは当然なのかと思われます。

で、
その集弾のばらつきの原因となる速度成分はバレル内に衝突しながら減衰するという理論がシキノさんのところに書かれてあります。

ということから、
バレル内面の仕上がりによって集弾性に影響があるのかな？と思い始めました。

話がそれました。



オカイモノ


Amazonを見ていたら、

このバレルが半額くらいで安く出ていました。
本来は高いヤツ？

テフロン系のコーティングがされているようです。
玉棒で触ってみると、確かにツルツルスベスベな感じ。

長さは280mmで、Gスペックノーマル比マイナス23mm。
初速が低くなる訳ですけど、この程度の差ではたいした低下ではないはず。


それより、
ホップ回転はゴムでグリップする上側とスリップする下側の摩擦抵抗の差で起きる訳だから、
下側、つまりバレル内面の摩擦係数が小さい方が効率よく抜き弾抵抗力をホップ回転力に変換されるはず。 ← 妄想です。

なかなかよく仕上がっているので、下手にいじらずそのまま組み込みます。←珍しい。

あ、外径が少し細めなため、テープを一枚巻いて組みました。




抜き弾抵抗力の測定。


ホップクリックは15。

ノーマルバレル

144gf。

TNバレル

111gfと小さくなっています。

厳密には内径がφ6.08からφ6.04と0.04mm小さくなっているため、
ホップパッキンから見て、バレル底面が0.02mm上がっていることとなり、
ホップクリックが15.5相当となっているはずです。

にもかかわらず、
抜き弾抵抗力が小さくなっているのはコーティングの滑りの良さが効いているのかな？



ホップ回転数ソクテー

前回のデータと比較できるように
プロスナイパーのバネとGスペックのバネ、ノーマルのピストンと加速ピストンの４通りの測定をしました。

プロスナバネ+ノーマルピストン


プロスナバネ+加速ピストン

15発ずつホップ回転数を測定。
Gスペックバネも同様に。




ケッカ

測定値は、
初速とホップ回転数は関連性がないので、単に分布としてのグラフです。

前回のノーマルバレル+ノーマルピストンの時はプロスナバネもGスペックバネもほぼ同じホップ回転数でしたが、
今回は少し差があります。
加速ピストンにするとホップ回転数が高くなるのは、前回と同じです。
今回は、プロスナバネの方がホップ回転数が高くなりました。


ノーマルバレルからTNバレルに変えた時の変化の様子のグラフを描いてみました。

初速は2m/secほど低くなっています。

ホップ回転数は高くなりましたが、
Gスペックバネ+加速ピストンでは頭打ち？なのか前回と変わらず。。



データ数が少ないのとホップ回転数はばらつきが結構あるようで、まだ結論づけはできませんが、
バレル内面の滑りの良さは高いホップ回転を得られるようです。
  

ボルトシリンダはストックを外さなくても交換可なように細工してあります。




しばらくの間長机に常設して、ホップ回転数実験をやりやすくしておきます。
今まではパソコン机の前側にセッティングしていたので、1セット採るたびに　どかしていたりで。。。


椅子に座って真後ろからコッキングできるので楽になりました。


抜き弾抵抗力もここで測れるので、回転数測定の前後に記録しておくことにします。



バックの黒フェルトもオッケー。



日時、気象や初速のデータはタマモニでログ。



回転数画像解析もここのところ調子が良いみたい。




プロスナイパーのバネとGスペックのバネ、それぞれにノーマルのピストンと加速ピストン（+30mm）の4通りの仕様でのホップ回転数を15発ずつ測りました。
ホップクリック数は15で、抜き弾抵抗力は約140gf（MAX)です。
気温は約23℃。

ノーマルピストンでは、プロスナイパーのバネもGスペックのバネもほとんど同じで177rpsほど。

加速ピストンにするとホップ回転数は高くなりました。
プロスナイパーバネでは、189rps（＋12rps）。
Gスペックバネでは、194rps（＋17rps）。

やはり加速ポートでピストンの速度を上げることで、ホップ回転数は高くなるようです。