2020年05月31日

逆算ホップ回転数



11.0m、水平狙線でホップ強さ、BB弾の重さなど変えながら、マトを撃ち、着弾高さを測ります。
その際、初速も記録しておきます。


初速、弾の重さ、気象条件から弾道計算シートで着弾高さを計算します。
この時、ホップ回転数がわからないので、測定した着弾高さと同じになるようにホップ回転数を設定します。
つまり、着弾高さからホップ回転数を逆算してみたということです。
(ただし揚力係数を0.12、回転数減衰修正係数を0.83と固定しています。)



これで求まったホップ回転数とホップ強さ(抜弾抵抗力)の関係を見てみました。


着弾のばらつきがあるので、なかなか難しいですけど。。。


以前にでっち上げた 抜き弾抵抗力からホップ回転数を求める式で出した回転数にどのくらいの修正係数をかけたらいいのかを見てみました。

ちょうどいいホップ強度あたりでは0.6〜0.65くらい???
弱いほうでは0.5とかになってしまいます。
集弾が散り始めるくらいのかなりきつめのほうでは0.7以上になってくるみたいです。
これらから、でっち上げた計算方法は 妥当ではない気がします。


これらを、いろえろな弾、ホップ強さでやったのですが、
なかなか疲れます。。。。
百発も撃つとぐったりします。
データの集計も大変です。




外でやったのとか混じってますので、風の影響とかもあるのか、バラバラです。

それでも、ここから見て取れるのは、
同じ抜き弾抵抗力でも、弾が軽いとホップ回転数は高くなる??(ちょっとあやしい)
抜弾抵抗力とホップ回転数は比例する。


なんとかしてホップ回転数の実測値を一点でもいいので掴めれば、いろいろ求まりそうなんですけどねぇ。。。
  

Posted by C.A.M. at 16:06Comments(0)VFC M40A3弾道計算BB弾抜弾抵抗力

2020年05月30日

玉コロ測定

ダミーチャンバーのホップ押し部品を作ります。

フライスは寸法決めてから削っていかないとうまく作れないので、メンドーです。


途中ではうまく測れなかったりするので、削り量を計算しておくとか、いきあたりばったりできないんですよねぇ。。。。
このミニフライス、購入したのは20年ほども前なのですが、
ここ半年ほどの中華パーツ導入アップデート作戦でやっと実用できるようになり、
あれこれ作って、すこし慣れてきました。


できました♪

押しゴムはホームセンターに売ってるような2mmゴム板なので、ちょっと硬めかも。


ここの寸法でパッキンの押し込み量を測れます。


実験装置全景。



調整してからノギスで測る というのでは細かな調整ができなかったので、
マイクロメータを設定寸法に開き、押しネジを締め込んで、パッキン押し込み量を調整しました。



玉コロ棒をひっぱっていくとバネばかりが伸びていき、BB弾が動き始めるとバネばかりは縮んでしまうので、抵抗力の読み取りが難しいです。
動き出すときは高い値で、抜ける時は少し低い値になります。
この値の変化具合はパッキンの形によって違うみたいです。


パッキン押し込み量と抜弾抵抗力の関係 測定値。

ゆくゆくは引っ張り位置と抵抗力の変化具合を連続して測れるようにする準備はしています。
 
グラフにするとこんなんです。

パッキンの形、硬さ、摩擦によって曲線が変わってきますね。
当然、弾の方の摩擦係数によっても変わってくるでしょうけれど、玉コロ棒の玉は交換がメンドーです。

紫色の宮川60度は銃に組み込みのものを測ったものなので、押しゴムが柔らかいために抵抗力が小さくなっています。
押しゴムの硬さ、形状の影響は大きいと思います。

ま、とりあえず参考程度のデータということで。







  

Posted by C.A.M. at 21:08Comments(0)抜弾抵抗力

2020年05月29日

バレル内の計算

うちのバレル内の計算シート、うまくいってません。
なぜか初速が10〜15%ほど高く出てしまい答え合わせできてません。。。
(ピストン摩擦力Ffと漏れ出し空気量係数c'がわかんないので無理やり合わせこむにはひどい数字になっちゃう)

で、その計算シートの不具合とは関係ないのですが、

バレル内の弾の空気抵抗。
一様の大気中を飛行する時の空気抵抗とは違うんではないかなぁ???
空気抵抗の説明があるところに書いてあるような図は、
玉の周りの空気の流れが描いてありますが、
その流れる空気の層は結構厚いように見える。
玉の後ろ側は負圧域ができたりするようなんですが、
バレル内では、玉の周りには十分な空間は無いし、
玉の後ろ側は高い圧力がかかっている。
負圧どころか、隙間から漏れ出た空気が追い越していっている状態らしい??

(この狭い隙間を通ろうとする空気はくさび効果で圧力が上がるはずで、
玉の全周に等しくそういう圧力がかかることで、
玉はバレルの中心に保持されるようになるはずで、
巷で言ってるバレル内でバウンドするように進むなんていうのは、
よほど真円度の低い玉でなければ大丈夫なのではないかな?
↑流体軸受的に考えると。 ただ油より空気はとても粘度が低い。けど速度は高いから。。。)

追記ーーーーー
でも。
バレル内は汚れるので、やっぱりBB弾はバレル内に触ってるんでしょうね。
あの汚れはホップパッキンのゴム?
それともピストンの油?
ーーーーーーーー



だからって空気抵抗がないわけではなくて、
バレル内のBB弾の前にある空気を銃口から大気中に押し出す仕事量がある?のかな??
(ガスガンだとこれは空気ではなくて、重いフロンだから、仕事量は大きいはず。
ガスガンで一発目の初速だけ高く出てしまう原因のような気がする。)



とりあえずバレル内計算シートの空気抵抗力の部分をゼロにしてみたら、
さらに少しばかり初速が上がる結果になってます。
思ったより上がり分は少ない感じでしたが。


↑妄想です。

  

2020年05月25日

玉コロ棒

命名! 
転がり式の弾棒ですので。

先端のBB弾が回るようにしてます。
ダミーのチャンバーなど作って玉の転がり具合をながめていました。


とりあえず、固定式弾棒で測っていたM40A3の宮川VSRシリコンパッキン60度を
玉コロ棒で測ってみて比較します。




全体に抜弾抵抗力の測定値は小さくなりました。


少しシフトしただけで要素が変わったということは無いみたいな。。。

というのも、ホップパッキンの場合は、ごく弱くかける場合を除いては、転がるというよりも
ゴムパッキン自体をつぶして変形させながら進んでいくのが大きいような感じなので、
転がるようにしても 摩擦で擦れていた分が転がり分に代わって小さくなるだけのような感じ???

でもまぁ、
実際に弾が発射されるときには 玉コロ棒で測った抵抗力値の方が近いんではないかな。


あと、
転がると言っても、
パッキンが変形する力によって弾は反対側のバレル内に押し付けられています。
(つまりフリーでは無いというわけで)

ここでの真鍮とプラの転がり抵抗と
パッキン側のゴムとプラの転がり抵抗の差が
回転トルクを生じさせて
ホップ回転がかかるんだと思います。






  

Posted by C.A.M. at 21:43Comments(0)弾道計算抜弾抵抗力

2020年05月23日

寝せて撃つ その7 番外編

ホップパッキンまわりの物理とバレル内の運動計算シートをやっているのですが、
なかなかうまくいかず、まとまりません。

なので、
連休中にやった横に寝せて撃った時のことを。



前回は、外で右側だけに寝せて測定しましたが、風の影響があったりして。。。

今回は、室内で右左両側とも寝せてやってみました。




銃口の高さと


マトの高さを合わせて、狙線を水平に。




距離は銃口からマトまでを8.0mに。

スコープの光軸をレーザーレベルで確認

おっと、マト紙の上方が足りなかった。。



紙を足して。
レーザーとスコープの光軸オフセット、左右のブレはほぼオッケーです。
ただ、近すぎてサイドフォーカスが合わせきれてないのでピンボケです。
撃つときも視差が出て狙いにくいです。



そうして、
ホップ強さ2種について、
右に寝かしたものと左に寝かしたものを
銃の上向きを揃えて並べてみると

スコープ の狙点の56mm下に銃身の軸があるので、
着弾点はその銃身軸からの寸法となります。

ホップアップ量は右左でほぼ同じですが、
重力によるドロップ量が左右で10~14mm違っています。
(ホップ違いでドロップ量が違うのは初速が変わるため)

ということは、銃身軸が左右方向にブレている??



すると、
上下方向もあやしいので、
普通の向きと銃を逆さまに構えて撃って比べてみました。

上下では25mmほども差がありました(汗
(上下比較するためにはホップゼロにする必要があります。
が、ホップゼロというのは弾の保持位置がフリーということなので、タマポロ状態になっているときには初速が落ちてしまいます。
なので、結構難しいです。とくに逆さでかまえた時の体勢では厳しいです。)



つまりこれは、
重力というのはいつでもどこでも一定なものなので、
これを信ずるとすれば

スコープの軸線と銃身の軸線の平行のズレがドロップ量の差となって出てくる。

ということですかね。



銃身の軸のズレを考慮してドロップ量とホップアップ量を補正すると





スコープの光軸は
レーザーレベルを使ってレールに対して出しているつもり。

銃身はレシーバーのレールに対してまっすぐ付いているだろうという思い。

から、
スコープと銃身は平行なはずと思っていましたが


8m先では
銃身が右へ6mm、下へ12.5mm外れた方向を向いている
ということみたいです。

といっても、

銃身長 約60cmでは右へ0.45mm、下へ0.93mm

ということなので、
ちょっと見たくらいではわからないくらいのブレかなと思います。


んで、
これは 銃身を修正するんじゃなくて、レールを調整すればいいんではないかと。
(M40A3ではレシーバーにレールがボルトどめされているので)


追記ーーーーーーー
これは銃の素性を調べるためのことで、
精密狙撃銃を選別する方法を探ってみた実験です。
通常の実用範囲ではスコープをゼロインすれば済むことです。

なので、普通は、
ボクの銃曲がってる〜
ってことには気付かずに幸せでいられるということです。
  

Posted by C.A.M. at 09:01Comments(0)レーザーVFC M40A3弾道計算

2020年05月19日

0.43g

はやまりました。
8mmBB弾での計算ミス すいませんです。修正しておきました。

8mmBB弾の妄想よりも
現実に所有している0.43g 6mmBB弾の計算を先にするべきでした。




じつのところ、しばらくいじっていなかったエアガンを今回いじり始めたのは、このBB弾を見つけてしまったからなのでした。
いまだ思うようには扱えていませんが。。。。。

実際に撃ってみても、なにが足りてないのかさっぱりわからないので、
弾道計算してみます。


初速は規制値いっぱいいっぱいでは66m/sec。
ただし、弾の実測重量が0.44gに近いので、余裕を見ておいた方が良さそうです。
こんな風な弾道にできたなら、8mmBBは必要ありませんね。


ただし、この弾道にするにはかなり強いホップ回転を与えなければいけないので、実現は難しいかも。
(8mmBBなら楽かというと、モノがない分もっとずっと困難だと思います。)



ホップ回転数を変えて、撃ち出し角度を整えての比較。

抜き弾抵抗力とホップ回転は比例的な関係があると思われますが、
弾が重い分、慣性モーメントが大きいので回転数は低くなるかと思います。

現状のうちのM40A3では抜き弾抵抗力はマックス120gf弱なので、0.28gではまぁなんとかなかんじですが、
0.43gでは全然足りなくて、黄色のような弾道にしかならないようです。
30mで45cm上を狙って撃つような感じ。。。


3倍くらいの抜き弾抵抗力(もしくは長掛け距離で)の回転を与えられれば
緑のラインとなり45〜50mくらいまでを狙えそうです。

ただ、
現在の最大ホップ0.28gでも初速が下がってきているし、
抜き弾抵抗力も不安定な領域に入ってしまうようで、
集弾性を保つのは大変かもしれません。


とにかく
かなり強いホップ回転が必要ということみたいです。

  

Posted by C.A.M. at 22:36Comments(0)弾道計算BB弾

2020年05月19日

大口径

つっても223(6mmBB)に対しての308(8mmBB)ってことですが。


追記ーーーーーーーーーーーーー
ブーっ、まちがえました。
計算やり直して訂正です。
(弾道計算時の玉の大きさが6mmのままでした。
おっちょこちょいですいません。)
ーーーーーーーーーーーーーーー



弾道計算はだいたい合ってきたようなので、
妄想してみます。

大口径8mmBB弾というものは存在するようですが、ほとんどよく知りません。

弾道計算で重い弾ほど直線軌道にしやすいというのがわかりましたので、
この大口径BB弾を試算してみます。

銃刀法の規制値は3.5J/cm2となっていて、弾の先端から3mm部分の断面積でエネルギーが決まってきます。

なので、8mmBB弾の場合は、初速エネルギーが1.64Jということになります。
6mmのときより高エネルギーが許されています。

弾の材質を6mmBB弾の0.28gと同じもので作った場合、8mmBB弾では0.66gとなります。
すると 最大初速は70m/secとなります。

これでざっと計算してみると


シキノートさんのように上下の振れ幅にこだわれば、


上下とも10cm幅に入るような弾道を計算すると30mと53mで撃ち出し高さになりますね。
58mで20cmちょっとまで落ちるので、この辺まではレティクル中心で十分に狙えるんではないかな???
(間違い計算では70mとかになってました。汗)


ただし、この場合、ホップの回転数をかせぐためには強い抜弾抵抗力と長い掛かりのホップパッキンが必要かと思います。



追記ーーーーー
つまづきホップにすると鬼ホップとなるほど回転がかかるようなので、
これを利用して、
玉の待機位置に小突起、
数ミリ先に長掛け突起という構造としたらどうだろう?


ついでに、6mm 0.28g比較用 追加

差は7mくらい。
これをアドバンテージと見るか、同じと見るか。。。。。。

計算間違いした時のように、そんなにも良いものならとっくに製品化されてるはずですよね。
アサハカでした。
ーーーーー




僕は撃ち合いしませんけど、遠距離でもエネルギーの残りが大きいので、ゲームする人には撃たれると痛いかも。
(計算によると8mm0.64gの50m地点での弾のエネルギーが6mm0.28gの27m地点と同等みたい)


スナイパーライフル限定でいいから どっかで作ってくれないかなぁ。。。
ホンモノが7.62mmの銃だったらかえってしっくり来るんじゃないかな。
GBBRも7.62mmばやりなんだから8mm化はいいと思うんだけどなぁ。
8mm化キットというのもいいかも。

↑妄想です。






  

2020年05月18日

0.28g

シキノートさんのExcelシートがアップデートされていて、
初期データが弾の重さ0.28gのものになっていましたので、
このデータでもう一度答え合わせをしてみました。

前回0.2gで答え合わせをした時には、ホップ回転数の減衰修正係数を0.82としましたが、
これと同じにすると少しばかりずれているので、合わせ込みをした結果
0.84とすると軌跡がほぼ一致するようです。



参考

シキノートさんの0.28gの時のホップ回転数減衰
y = -0.004x^2 - 1.0402x + 272.03

うちのは
回転数:y = 初期回転数 x ( 1 - (0.011111 - 0.022222 x 0.28g) x (BB弾の飛んだ距離:x) x (修正係数:0.84))
y = - 1.1170x + 272
※シキノートさんの0.2g、0.25gの回転数減衰グラフから読み取り簡略化したもの
2次の速度に関する分が違ってくる?


これで軌跡は重なるのですが、
今回は時間も見てみました。

着地付近のデータを比べると、僕のはワンテンポ遅れているかのような感じ。
ホップの回転数が結構違っているような。。。

もしかするとマグヌス力の揚力係数が違っているのかな???


  

Posted by C.A.M. at 20:22Comments(0)弾道計算BB弾

2020年05月17日

かいてん

BB弾串刺し

いや、穴あけ。


φ1のシャフト切り出し


回転式弾棒を試作しました。
パッキン上を転がるので抜弾抵抗力の値は小さくなります。
パッキンの形によって、固定式との差が大きいものがあるみたいです。
スリックパッキンなんかは固定式だと大きく出ますが、回転式だとずいぶん小さく出るみたいです。
まだちょっと試してみただけですが。。。




ロードセルも準備。
  

Posted by C.A.M. at 22:00Comments(0)こーさくBB弾抜弾抵抗力

2020年05月14日

ガンカメラで弾道解析 の3 距離と着弾点が分かる場合

vfc M40A3の首ねっこ剛性対策のため
デンスバーにφ24の穴を120mm掘ったら

すごい量のキリコです。
2時間くらいかかりましたよ。


で、バレルのチャンバー後ろからネジ部にかけて差し込みました。
スリット切る前はガッチリしてたのですが、
スリット入れた途端にヘニョヘニョです。
給弾用の羽は厄介ですね。

いちお、
チャンバーとレシーバー側のプラのボルトガイドリングの間にわずかな締めシロを持って固定されるんですが、
あんまり強い補強とはなりませんでした。
あとこれはボルト先端の芯だしにも効いてます。




で、
本題へ戻って弾道解析。


距離と着弾点の位置がわかる場合の解析をしてみました。
ただしちょっと前のデータなので、条件がいまいち不明瞭。。。

距離はレーザーレンジファインダーで測って35.0m。
弾は狙った位置から45cmほど下に着弾。


この条件で弾道計算とカメラ画像の解析を重ねてみたら全然合わない。。。


撃ち出しの際、
だいたい水平に撃ったと思っていたのが、よく調べて見ると少し上向らしい。。。
ガンカメラのマウントはすこし前下がりと思っていたのだけれど、スコープ上にマウントした際には上向になっていたらしい。。。
カメラのブレ補正はオンだと思っていたのだけれど、もう一度同じ場所で同じように撮ってみたら視野の大きさが広いのでオフだったらしい。。。
と条件がでたらめでした。


それらを測り直してしっかり条件を計算しました。

やはり、
画像からBB弾の位置をなるべく正確に読み取るのが重要なようで、
これもていねいにやりなおし。



そうして解析をやり直して見ると


いいんじゃないでしょうか!


35m以降の玉の位置は跳ね返った後の落下です。
なので、水平距離は35mより手前側となります。

下向きの速度だけに注目してみると
着弾前より落ち方が速くなっているので、
玉の上向き回転が残っているっていうことですよね。
この速度の変化具合から回転数求められないかな??



水平のつもりが 0.43度上向だったことで弾道としては全然違ってきます。
35m先では26cmほど上を狙っていたということです。

で、
45cm落ちたと見えていた弾は、
その狙った位置からは45cmですが、
銃口の高さから見ると落下量は20cmということです。




同じ条件で水平に打ち出したときの弾道計算に

今回の上向き弾道を重ねて見てみると

上向きに撃ったときの方が落ち方が早く見えるということかな?
スコープの中に見える弾道はスコープの光軸に沿って見える訳だから。


見え方ってので惑わされたりするので、
こういう実験の時は撃つ前の準備をきっちりとやらないと、
というか 
狙撃なんかのときでも撃つ前に条件データ処理できるところくらいはきっちりやっておかないと

とりあえずやっちまって、後でどうにかなるだろーってのでは、スマートじゃない




  

Posted by C.A.M. at 13:37Comments(0)VFC M40A3ガンカメラ弾道計算