тонкий ствол

Идеальный тюнинг

Меняуже не раз спрашивали: “А каким, вы,представляете “идеальный” тюнинг?”…В этой небольшой статье автор постараетсяответить на данный вопрос на примеретюнинга ЭПО серии М4А1. (М4А1 взята “базой”для ответа, как наиболее распространённаяиз серии ЭПО М16). Итак, с чего бы авторначал?…

Спланирования.

Планирование

Перваяи основная фаза – планирование “ВнутреннегоТюнинга” (*Внешний Тюнинг – мы рассмотримчуть далее). М4А1 – карабин, следовательноиспользуется на средних и короткихдистанциях огневого контакта.

Наиболееразумным для такого использования,следовало бы взять тюнинг в районе 120″или 130″. Если это основное оружие и непредусматривается боёв на короткихдистанциях, вполне разумно выбратьтюнинг в районе 130″ или 140″.

Принимаемкак Т.З. (Техническое Задание) – следующее:

-Скорость шара (0.2г) на выходе дульногосреза 130-140м/с.

-Максимальная точность на дистанции25-35м.

-Максимально возможная надёжность длясуточной игры.

(необманывайте себя – нет и не будет ЭПО,которое нельзя сломать так или иначе)

Приступим,ко второй части планирования – подборукомпонентов тюнинга, подходящих ктребованиям технического задания, ипоставленной перед собой задаче.

Рис.1 [+]

Дляэтого условно разделим ЭПО на основныеузловые зоны, образуемые связкойкомпонентов, и детали, которые следуеттюнинговать в связке:

1.Тонкий ствол, резинка Hop-up'a, валик резинкиHop-up'a, ноззл (возможно камера Hop-up'a, есливы не уверены в её качестве), таппет.

2.Гирбокс, втулки/подшипники качения,шестерни, поршень, антиреверс.

3.Голова цилиндра, цилиндр, голова поршня.

4.Направляющая пружины, пружина.

5.Электропроводка, контактная группа,электродвигатель, электронный ключ,аккумулятор, кутлевел.

ПЕРВАЯСВЯЗКА

Тонкий ствол, резинка Hop-up'a, валик резинки Hop-up'a, ноззл (возможно камера Hop-up'a, если вы не уверены в её качестве), таппет

– Тонкий ствол

Именно тонкий внутренний ствол обеспечитнам одно из наиважнейших условийтехнического задания – максимальнуюточность на дистанции 25-35м.

Из производителей тонких стволов, чейтовар имеется в продаже, наиболеевыделяются качеством внутренние стволыфирмы Prometheus (Prometheus).

– Внутренний диаметр 6.03

– Материал – нержавеющая сталь

– Высокое качество полировки внутреннейповерхности.

Резинка Hop-up'a и валик резинки Hop-up'a

Стоитособо заострить внимание на выборерезинки Hop-up'a и валике резинки Hop-up'a(ролик-толкатель), так как от них будетзависеть сразу несколько факторов:

1.Правильная подача шаров в камеру Hop-up'a(резинка Hop-up'a).

2.Герметичность узла камера Hop-up'a и тонкогоствола (резинка Hop-up'a и её монтаж).

3.Герметичность в месте “стыковки”носика ноззла с “горловиной “резинки Hop-up'a (резинка Hop-up'a).

4.Подкрутка шара (резинка Hop-up'a иролик-толкатель).

Естьу неё и еще один плюс: данный видрезины-полимера не так сильно “дубеет”при минусовой температуре.

Естьконечно и недостатки:

-деформация валика и самой резинки придлительном хранении ЭПО, если Hop-up невыкручен в ноль.

Насамом же деле, подбор резинки Hop-up'a – этоабсолютно индивидуальное занятие. Дажев одном “модельном ряду” можновстретить экземпляры с разными”параметрами”.

Для этого надоорентироватся на некоторые важныепараметры, такие как эластичностьрезины…

От этого будет зависеть то,насколько хорошо будет прилегать носикноззла к горловине резинки Hop-up'a,обеспечивая наилучшую компрессию(герметичность во время рабочего цикла).

-Толщина стенок резинки Hop-up'a у каждогопроизводителя разная, так же как ирасстояние между посадочным гнездомкамеры Hop-up'a и тонким стволом, поэтомув сборе ствол и резинка Hop-up'a должнывходить в камеру Hop-up'a с небольшимнатягом, дабы обеспечить максимальноплотное прилегание резинки Hop-up'a кстенкам “сопрягаемых деталей”.

-Горловина юбочки резинки Hop-up'a должнапропускать шарик с небольшим усилием.Шар должен, буквально, от небольшогонажатия проваливаться в ствол.

От этогобудет зависеть, случатся ли у ЭПО выстрелы”сдвоенными” шарами, и не будет ливыкатываться шар из внутреннего стволапри его наклоне среза ствола вниз.

Также это влияет на скорость вылета шарикаи на то, не будут ли они “застревать”в Hop-up'е.

Наданный момент фирмой “Мэдбул”выпускают резинки Hop-up'a, которыеконструктивно сделаны так, чтобыисключить полностью последний пункт.Но не надо забывать, что это не панацеяот данной беды, в некоторых случаях, этоне только не поможет, но и усугубитположение.

Ролик-толкатель- немаловажная часть узла Hop-up'a. Он долженбыть достаточно эластичен и твёрдодновременно, чтобы обеспечить:

-достаточный диапазон уверенного истабильного подкручивания шара;

-за счет эластичности (внутренняя полостьи материал) исключит заклинивание шарав канале внутреннего ствола;

-за счет формы валика резинки Hop-up'a илиролика толкателя четкое позиционированиеместа соприкосновения шара и валикарезинки Hop-up'a.

Основной параметр стали, необходимый для обеспечения прочности стволов, – предел упругости (или пропорциональности) – такая удельная допускаемая нагрузка, после снятия которой металл возвращается в первоначальное состояние без остаточных деформаций.

Прочность стволов

Для практических целей можно считать, что предел прочности (и в большой степени предел упругости) средне углеродистых сталей не зависит от содержания углерода, а только от твердости. То есть предел прочности и для стали 25, и для стали 50 при одинаковой твердости одинаков, хотя количество углерода отличается вдвое.

Другое дело, что получить твердость в 35 HRC для стали 25 сложно, для стали 50 – просто. Это же относится и к малолегированным сталям, для которых влияние легирующих элементов на твердость невелико. Этот факт применительно к пушечным стволам отмечал еще немецкий профессор В. Швиннинг, перевод книги которого был издан академией им. Дзержинского в 1937 году.

Несколько больший предел прочности легированной стали объясняется, видимо, тем, что эти стали, обычно получают в электропечах, часто после электрошлакового переплава, поэтому они гораздо более чистые. Но дефекты структуры могут появиться и в ней в процессе дальнейшей обработки стволов – попадание окалины при ковке, пережог, отпускная хрупкость и т.д.

Если техпроцесс не обеспечивает отсутствия дефектов, дефектоскопия будет слабым утешением. Кроме ненадежности, дефектоскопия, особенно рентгеновская, – дорогая вещь. Именно из-за внутренних дефектов и загрязняющих включений устанавливают допустимый предел упругости для литой стали 50Л на 30% меньше аналогичной по содержанию углерода стали 50А.

Добавка в ствольную сталь легирующих элементов зачастую является технологическим улучшением – такая сталь лучше термообрабатывается, не требует дополнительных операций подкалки, лучше полируется.

Добавка даже 1-2% хрома или никеля позволяет, не меняя режимы термической обработки, получить более твердые, а значит, и более прочные стволы без дополнительных затрат, что с лихвой компенсирует большую стоимость материала. Меньшие остаточные напряжения за счет меньшего содержания углерода ведут к уменьшению объема правки стволов.

С точки зрения прочности, добавка легирующих элементов также позволяет получить вязкость, необходимую для сохранения пластичного, а не хрупкого характера разрушения стволов, что проявляется при увеличении твердости стали. Эта добавка вместе с вязкостью резко уменьшает износ нарезных стволов. Пластичность стали уменьшает вероятность разрушения при длительном настреле и повышает безопасность стрелка – в случае разрыва ствола не образуются осколки.

КОРРОЗИЙНАЯ СТОЙКОСТЬ

Другая причина применения легированных сталей – облегчение ухода за стволами. Практически замечено, что для хорошей коррозионной стойкости необходимо, чтобы в стали было не менее 13% хрома. Поэтому нельзя считать, что сталь 30ХРА или любая другая с 2-5% легирующих добавок не будет ржаветь.

Хромовое покрытие, даже тонкое и пористое, значительно тверже ствольной стали и лучше работает на истирание. Видимо, именно потому, что сама по себе марка стали не является гарантией качества, нормативная документация России оговаривает условное обозначение ствольного материала – обязательную маркировку стилизованных знаков Сп и Сл на стволах.

По документации различие между ними в том, что первая имеет гарантированный предел упругости менее 70, а вторая – более 70 кг на квадратный миллиметр. Документация не оговаривает, на какой стадии обработки эта цифра должна быть обеспечена. Обычно Сп – это сталь 50А, Сл – сталь 30ХН2МФА.

Изменение механических характеристик стали при изменении твердости сильно сказывается на технологии обработки и наоборот. Например, очень сложно править твердые стволы, пайка на латунь или серебросодержащий припой приводит к резкому понижению твердости, обычно в области патронника, и к неравномерности структуры материала по длине ствола.

Стволы современного нарезного оружия получаются практически готовыми, сразу с нарезами, после холодной ротационной ковки (редуцирования). Часто их даже не обрабатывают снаружи, оставляя «чешуйчатую» кованую поверхность, что, как утверждают, улучшает кучность.

Часто окончательно каналы и патронники получают после многократного развертывания, шустовки или хонингования уже спаянного и обработанного снаружи блока стволов.

Видимо, единственной коррозионно стойкой сталью в России, пригодной для изготовления стволов, можно считать сталь 40X13, но и она не избавит от обязательной чистки и смазки стволов.

Однако никаких упоминаний о попытке изготовления стволов из стали такого сорта в нашей литературе не встречается. За рубежом изредка встречаются охотничьи ружья и винтовки со стволами и коробками из нержавеющей стали (чаше просто покрытые никелем). Они рекламируются как «всепогодные», в том числе для использования в приморском климате. Деревянные детали при этом заменяются на неразбухающую от воды пластмассу. Тот же В. Швиннинг упоминает ствольную сталь с 18% хрома и 8% никеля, но пишет, что такие стволы очень сложно обработать и закалить.

ТВЕРЖЕ СТАЛЬ – ТОНЬШЕ СТВОЛ

На практике чаше всего размеры стволов назначаются по расчетам минимальной стенки ствола.Чем тверже ствол, тем тоньше можно сделать его стенки. Минимальная толщина их определяется не столько прочностью на разрыв, сколько их жесткостью. От выстрела тонкий ствол может и не разорваться, но со временем превратится в мятую жестяную трубу.

Наибольший интерес вызывает вопрос о том, как твердость ствола влияет на характеристики боя. Для нарезных стволов это в общем понятно: чем тверже ствол, тем он более напряжен и близок к пружине, что должно влиять на вибрацию дульного среза. Получается парадокс: чем тверже ствол, тем он должен быть толще. Исходя из этого, чем мягче ствол, тем выше должна быть кучность стрельбы пулей.

Это можно объяснить меньшим остаточным напряжением в стали. В связи с этим можно вспомнить, как А. Онегов описывает деревенские «лечения» стволов путем выдержки их на русской печи. Это в принципе является не чем иным, как циклическим низкотемпературным отпуском. К ночи печь нагревается, к утру остывает. Так за долгую зиму раз полтораста.

Это должно резко снизить остаточные напряжения («успокоить сталь»).Нечто похожее сейчас начинает применяться в ружейной промышленности для повышения кучности боя нарезных стволов. Это циклическая обработка холодом – многократное замораживание почти до минус 200 градусов Цельсия.Меньшая твердость увеличивает износ ствола и соответственно уменьшает срок его службы.

Один из теоретических путей решения проблемы таков: получить путем ковки и термообработки повышенную твердость в патроннике и пульном входе – зонах максимального давления. Меньшую же твердость в дульной части компенсировать созданием напора канала в дульном срезе.Россия постепенно теряет былую славу оружейной страны, которую она заслужила спортивными и снайперскими винтовками.

В связи с тяжелым материальным положением армии и спорта фундаментальные исследования и совершенствование технологии стволов практически свернуты, заводы же в основном решают проблемы удешевления производства. Сейчас уже говорят, что скоро на винтовках для биатлона АО «ИЖМАШ» будут стоять стволы от «Аншютца».

Несколько по-иному обстоят дела с влиянием свойств стали на бой дробовых стволов. Для них кучность и живучесть довольно просто получаются изменением размеров ствола, его канала и дульного сужения.

КАЧЕСТВО СТАЛИ И БОЙ РУЖЬЯ

Исследования влияния твердости стволов на наиболее мистический параметр боя дробовика – резкость – в России не проводились (а может быть, просто не публикуются?). Можно только предполагать, что чем тверже ствол, тем меньше деформация стенок при выстреле, тем меньше прорыв пороховых газов через пыжи. Это достаточно сложно проверить.

Во-первых, потому что очень сложно изготовить два одинаковых ствола. Во-вторых, велик разброс скоростей российских патронов от выстрела к выстрелу, что сводит достоверность испытаний к нулю.

После небольшой практики, особенно если кто-то знающий покажет, довольно просто увидеть дефекты в канале ствола: «пузыри», логовины, кривизну, овальность. Часто можно заранее сказать, что ствол почему-то будет бить не так, как надо, однако практически невозможно предсказать на глаз резкость.

Поэтому почти все «выборы» в магазине без пробы стрельбой сводятся к гаданию на кофейной гуще. Теоретически волнистость, овальность и прочие «чудеса» должны, прежде всего, сказываться на резкости боя за счет прорыва пороховых газов через пыжи при движении их «по кочкам и ухабам».

Однако представляется невероятным, что такое влияние может превышать разброс скоростей от допусков на патроны. Эффект от подбора элементов снаряжения должен быть на порядок больше. Установлено, что только прорыв пороховых газов через пыжи составляет около 10%.

С другой стороны, если разные стали имеют практически одинаковые прочностные характеристики при одинаковой твердости, на первый план выходят надежность технологии связанные с ней доверие и уважение к фирме и торговой марке.Прославленные марки заслуживают уважения в результате подтверждения временем своего качества и надежности. А что же еще может не хватать охотнику, если надпись на стволах вызывает уважение?В. ВАЛЬНЕВ (инженер-оружейник)

“РОССИЙСКАЯ ОХОТНИЧЬЯ ГАЗЕТА”, 28 июля 1999 г.

Источник: http://ClubHunters.ru/strelba-i-oruzhie/oruzhie/48-prochnoststolov

Толщина ствольных стенок

Толщина стенок также важна и для прочности и для боя ружья.

Опытом доказано, что если ствол с трудом выносит давление газов, то этим не обеспечивается его хороший бой, и что при большой толщине, даже при тех же зарядах, он дает лучший бой (не говоря о возможности прибавки заряда). Но, конечно, слишком большая толщина повлечет такую тяжесть стволов, что трудно будет стрелять сколько-нибудь -проворно, да и носить такое ружье тяжело.

Надо заметить, что среднее по всему стволу давление пороховых газов в охотничьем ружье 12 калибра при обычных зарядах колеблется, в зависимости от условий заряжания, от 150 до 250 атм.

Его легко вычислить, зная начальную скорость снаряда, по такой формуле: Д * Ж / 0,01 * Е , которой Ж означает начальную живую силу снаряда в килограммометрах, Д—среднее давление газов в стволе в атмосферах (или кг на см3) и Е—емкость канала ствола, не считая патронника, в см3.

Например: снаряд дроби —34 г, пыжи —4 г и заряд пороха—2 г; значит, полный снаряд 34+4 + 2 = 40 г, или 0,040 кг. Его начальная скорость —380 м в секунду. Живую силу находим, умножая вес снаряда на квадрат его скорости и разделив это произведение на удвоенное ускорение силы тяжести, т. е. 0,040 * 380 * 380 / 2 * 9,81 = 294,3 кг/м

Емкость ствола 12 калибра получаем, умножив площадь поперечного сечения канала (при поперечнике в 18,5 мм равна 269 мм2, или 2,69 см2) на длину его от конца патронника до дула, примерно, 71 см. Значит, 2,69X71 = 191 см3, а сотая часть этого = 1,91.

Разделив полученное выше число 294,3 на 1,91, получаем 154, но так как процентов около 10—20 энергии пороховых газов уходит еще на нагревание, растягивание ствола и тому подобные потери, то среднее давление на протяжении всего ствола можно в этом примере принять не в 154, а в 170—185 атм.

Это среднее давление распределяется по протяжению ствола различно, в зависимости от сорта пороха, пыжей, пистонов и т. п. Но при обычной стрельбе из ружья 12 калибра распределение приблизительно такое.

Таблица 21. Конструктивные данные дробовиков

Примечание 1. В таблице после цифры калибра «мет.» означает, что ствол сверлен под металлическую гильзу указанного калибра.

Примечание 2. Звездочка означает, что данный обмер сделан не в 37,5, а в 32,5 см расстояния от казенного обреза.

Примечание 3. Толщина стенки в дуле показана без учета утолщения за счет сужения калибра в чоках, т. е. так, как если бы все стволы сверлены были одинаково вполне цилиндрической сверловкой.

Если величину среднего давления (170—185 атм.) примем за 100, то давление в 7 см от казенного обреза ствола будет около 210—280, в 22,25 см от казенного обреза — около 95—120, в 37,5 см от казны — около 75—90, в 52,5 см от казны — около 40—65 и в 67,5 см от казны — около 30—55.

Для примера приводим обмеры ряда ружей разных типов (см. табл. 21).

В дополнение к этим данным приводим обмеры, тоже в миллиметрах, взятые с двух партий зульских фирм (Зауер и Симсон) в 1933 г. (табл. 22).

Таблица 22. Размеры стволов дробовиков

Из этих таблиц ясно видно, как массивны стволы славящихся своим боем одностволок Винчестера, Браунинга, Марлина и какими истонченными приходится поневоле делать стволы тройников.

Наконец, обращаем внимание на две сравнительно легкие, спроектированные около 1908 г. А. П. Ивашенцовым и сделанные Ижевским оружейным заводом одностволки под латунную гильзу 28 калибра (т. е. истинный калибр стволов — 24 или 14,80 мм). Как видно будет из соответствующих глав, одностволки эти боем своим били и магазинки Винчестера 12 калибра и дорогие садочные двустволки 12 калибра.

Приводим обмеры целой партии магазинок Винчестера 12 калибра, из которых даем самый массивный и самый легкий экземпляр (№ 34701 — вес 3,71 кг, № 34544—3,573 кг).

Таблица 23. Размеры стволов магазинок Винчестера12 калибра

Примечание. Последний обмер-самое тонкое место ствола. У № 34701 оно—в 604 мм от казны, у № 34544 — в 560 мм.

Приводим, также размеры теперешних стволов ружей Ижевской работы, причем даем наименьшие размеры учитывая позволенные допуски.

Таблица 24.Размеры ижевских стволов

Примечание. Утолщение стволов в дуле главным образом за счет сильного чока.

Делать стволы 16 калибра гораздо тоньше, чем 12, особенно в такой части, как 14 см от казенного обреза, не следовало.

На опыте всегда оправдывается старое правило А. П. Ивашенцова, что наилучшим образом на бой дробью влияет такая толщина стенок: у самого конца патронника не менее 3,50, лучше 4 мм; в 22,2 см от казенного обреза ствола не менее 1,75,.

лучше 2 мм, в 37,5 см от казны — не менее 1,0, лучше 1,25 мм, в 52,75 см; от казны не менее 0,85, лучше 1,0 мм, в 8 см от дульного обреза не меньше 1,5 и лучше 1,75 мм, и в дульном обрезе (не считая утолщения за счет уменьшения калибра в чоке) не меньше этой же величины в цилиндре и до 2 мм в чоке.

Это для двуствольных ружей 12 калибра, в малокалиберных же ружьях желательно еще небольшое утолщение в казенных (задних) 40 см длины ствола и в дуле.

При этом хорошее влияние толщины ствола на его бой вероятно зависит от того, что в самый момент выстрела тонкий ствол получает более сильные дрожания, и колебания его дула сильнее разбрасывают вылетающий из дула столбик дроби.

Отчасти это может зависеть и от того, что при выстреле тонкий ствол несколько шире раздается под давлением газов и больше нарушается строгая цилиндричность ствола, что ведет к некоторому переформированию столбика дроби.

Точно так же и трехстволки бьют далеко не так плохо, как можно было бы ожидать от их очень тонких стволов, потому что спаянные вместе три ствола лучше сопротивляются дрожанию, чем 2 или 1 ствол. Подробнее об этом говорится в особой главе.

Обычные давления газов в ружьях 12 и 16 калибра в точках находящихся на расстоянии 7, 22, 37 и 53 см от казны, не превышают соответственно 560, 220, 140 и 120 атм., в среднем, же еще меньше. Если даже мы примем для них такие огромные давления, как соответственно в 660, 280, 170 и 150 атм.

, то эти давления будут совершенно безвредно выдерживать 'Стволы из невысокого сорта дамаска с пределом упругого сопротивления в 23 кг на мм2 (хороший Дамаск имеет это сопротивление 29— 36 кг на мм2) или из старинной стали в берданках (упругое сопротивление — около 23—26 кг).

Для этого стволам достаточно было бы иметь в этих точках толщину 2,9—1,1—0,66—0,68 мм при 16 калибре.

Именно поэтому всякое неизуродованное ружье из неиспорченного (неперегретого и т. п.) металла всегда достаточно прочно и для черного и для бездымного пороха при правильно снаряженных патронах (централки).

Источник: http://piterhunt.ru/Library/buturlin/drobovoe_rugyo/13.htm