Działko rewolwerowe - zasada działania

[Speedy]

Może taką wysoką podali dla ultra szkasa?

Nieee, Ultra to co innego. Tam był taki konkurs z wymaganiami szybkostrzelności 3000/min, zrobiono dwa karabiny, UltraSzKAS i SN (Sawina i Norowa). SN był szybszy (2800-3000/min), UltraSz. tak 2500-2700. Oba jednak działały źle, były dość zawodne i skłonne do awarii. Ostatecznie wypuszczono tylko niewielkie próbne partie. W wojnie fińskiej uczestniczyło kilka dosłownie I-16 uzbrojonych w 2 synchronizowane SzKAS-y w kadłubie i 2 czy 4 SN w płacie.

I jeszcze jedna pokrewna machina była, MSSz (Mechaniczeskaja Sparka SzKAS-ow) - 2 SzKAS-y połączone w systemie przypominającym Gasta tzn. wystrzał z jednego uruchamiał mechanizm drugiego. Szybkostrzelność wynosiła ponoć 6000-6400/min, ale nie zachowały się szczegóły za bardzo - strasznie to w każdym razie dużo byłoby jak na taki układ. To tez nie działało za dobrze, wyprodukowano tylko próbną partię 20 szt. Testowano je jako uzbrojenie bombowców SB i Ar-2.

[maziek]

No zmieniała się przecież - skoro karabin synchronizowany musiał co chwilka przerwać ogień...

Mam na myśli, że sam karabin, pomijając przerwy na synchro, strzelał jak bez synchronizacji. A czy w ogóle praktycznie były stosowane jakieś karabiny synchronizowane faktycznie, to znaczy zachowujące w szerokim zakresie prędkości obrotowej śmigła taką szybkostrzelność i moment odpalenia, żeby kulki leciały między?

[Speedy]

Mam na myśli, że sam karabin, pomijając przerwy na synchro, strzelał jak bez synchronizacji.

Aaaa... no to chyba normalna sytuacja. Tak było z tego co wiem w większości przypadków, pomijając egzotykę jakąś.

A czy w ogóle praktycznie były stosowane jakieś karabiny synchronizowane faktycznie, to znaczy zachowujące w szerokim zakresie prędkości obrotowej śmigła taką szybkostrzelność i moment odpalenia, żeby kulki leciały między?

Nie bardzo cię rozumiem. Chodzi ci o taka sytuację, że nie potrzeba synchronizatora bo sama z siebie broń strzela w takim tempie, żeby się ze śmigłem mijać? Tak to się nie da; przecież szybkostrzelność nie jest dana raz na zawsze, zmienia się w zależności od np. silniejszej czy słabszej amunicji, od temperatury (ciepłe naboje walą mocniej), stopnia zużycia broni (sprężyn)... Musi być coś jednak co pilnuje tej zgodności ze śmigłem nieustannie.

Powiedzmy, że była taka machina jak Gebauer (Danuvia-Gebauer, Gebauer Motorgéppuska) - wynalazek Austriaka Franza Gebauera, stosowany przez węgierskie siły powietrzne. Gebauer już w 1917 wymyślił taki zdwojony karabin napędowy, montowany jako synchronizowany i napędzany giętkim wałkiem pobierającym moc od silnika przez odpowiednią przekładnię. W okresie międzywojennym montowano toto np. na węgierskich myśliwcach Fiat CR.32. Gebauer strzelał w tempie do 2400/min zależnie od obrotów silnika, na ile wiem nie miał typowego synchronizatora, po prostu ów napęd przestawał go momentami napędzać w odpowiednich chwilach, gdy śmigło zajmowało niekorzystne położenie.

Co do prędkości obrotowej śmigła, gdzieś od I połowy lat 30. zaczęły wchodzić do użytku śmigła o zmiennym skoku (nastawnym w locie). W czasie II wojny dominowały one absolutnie, niemal wszystkie samoloty bojowe (poza jakimiś może starociami) miały takie ustrojstwo. Śmigła te zwano "constant-speed" - jak łatwo zgadnąć ich prędkość obrotowa była stała (znaczy zmieniała się w niewielkim zakresie). Dzięki odpowiedniej przekładni i mechanizmowi zmiany skoku (kąta natarcia łopat) działało to w ten sposób, że wzrost obrotów silnika (czyli przyrost dostarczanej mocy) powodował przestawienie skoku łopat tak by zagarniały więcej powietrza (dawały większą siłę napędową), natomiast prędkość obrotowa śmigła pozostawała w przybliżeniu niezmienna. Ułatwiało to oczywiście te zabawy synchronizatorem.

[maziek]

Chodzi mi o punkt dwa z Twojej odpowiedzi - czyli broń synchronizowaną "napędowo" lub w ogóle napędową od silnika. W takim sensie, że nie jest to synchronizacja na zasadzie "seria ile fabryka dała z przerwami na śmigło" tylko na zasadzie dostosowania przerw między strzałami do prędkości obrotowej śmigła w celu uzyskania płynnej serii - czyli na zasadzie obrotów wałka rozrządu do wału korbowego.

[asasello]

Jak działał synchronizator elektryczny?

[Speedy]

Jak działał synchronizator elektryczny?

Przerywał na moment przepływ prądu w obwodzie zapłonowym broni. Popularne niemieckie wkm-y i działka MG 131, 151, 151/20 strzelały nabojami z zapłonem elektrycznym (MG 151 ściśle mówiąc miało wersję mechaniczną i elektryczną). To znaczy w łusce była elektryczna spłonka, a iglica zamiast zbijać ją siłowo, zamykała tylko obwód, powodując przepływ prądu i zapłon naboju. Uchodzi to za bardziej niezawodną metodę niż zapłon mechaniczny, w tej chwili jest dość powszechnie w ciężkiej broni. No a z punktu widzenia synchronizatora to jest bardzo wygodne. Znacznie łatwiej jest po prostu wyłączać i włączać prąd w określonej sekwencji niż stosować jakieś dźwignie czy popychacze, które będą np. rozłączać szynę spustową, albo włączać przerywacz czy coś tam.

[maziek]

Tak apropos szukałem jaki najbardziej szybkostrzelny km (jedna lufa, nie metal storm) zbudowano - i różne źródła różnie podają ale obraca się to wokół dwóch: ulraszkasa i SN (Sawina-Norowa). Tzn. jedni podają, że ów Sawin-Norow wykręcał 3600 rpm a drudzy, że nigdy tego nie osiągnął i palma pierwszeństwa należy się ultraszkasowi (pomijając, że żaden nich, na skutek zawodności, nie wszedł do produkcji).

Zaciekawiła mnie jednak informacja, że SN aby osiągnąć taką szybkostrzelność odpalał spłonkę w chwili, kiedy zamek poruszał się do tyłu. Informacja jest skąpa (angielska wiki) ale czy to możliwe? Musiałoby się to dziać jeszcze w czasie ekstrakcji łuski lub zaraz po a iglica musiałaby być nie w zamku tylko na drodze podawania?

P.S. o ile to zdanie w wiki "In order to achieve this goal, the primers were ignited while the barrel and bolt were moving in opposite directions." to nie nadinterpretacja zdania "The SN was a gas-operated design with the barrel and bolt moving in opposite directions for faster cycling" w źródle, które w samej wiki zapodają http://users.telenet.be/Emmanuel.Gustin ... ments.html . Bo tak jakoś mi przez umysł nie przechodzi, żeby odpalać nabój poza komorą, bo w razie zacięcia w tym momencie szlag może trafić broń. Czyli chodziłoby tylko o podzielenie drogi zamka między zamek a lufę, co też brzmi dziwnie biorąc pod uwagę przypuszczalną sporą różnicę mas (krótka droga lufy - długa zamka) vs komplikacje z tym związane.

[Speedy]

Tak apropos szukałem jaki najbardziej szybkostrzelny km (jedna lufa, nie metal storm) zbudowano - i różne źródła różnie podają ale obraca się to wokół dwóch: ulraszkasa i SN (Sawina-Norowa). Tzn. jedni podają, że ów Sawin-Norow wykręcał 3600 rpm a drudzy, że nigdy tego nie osiągnął i palma pierwszeństwa należy się ultraszkasowi (pomijając, że żaden nich, na skutek zawodności, nie wszedł do produkcji).

Prawdopodobnie najszybszą bronią automatyczną strzelającą z 1 lufy był amerykański karabinek DCR (Dual Cycle Rifle) kal. 5,56x45 z połowy lat 70. Był on z grubsza bronią rewolwerową, z tym że działał jakby... no właśnie w dwóch cyklach. W cyklu szybkim odpalał 3-strzałową serię z komór bębenka, w oszałamiającym tempie 4500/min (a w patencie chyba nawet podali 4900/min). W cyklu powolnym następowało przeładowanie komór i ekstrakcja łusek. Znane mi są 2 prototypy, różniące się szczegółami, jeden z robiło samo wojsko a konkretnie Springfield Armoury, drugi General Electric. Springfieldowy zasilany był z bocznego magazynka pudełkowego zakładanego z boku z lewej strony, Electricowy z oryginalnego 3-rzędowego magazynka zakładanego klasycznie z dołu. Nie jestem pewien, czy nie było jeszcze prototypu firmy Hughes, zdaje mi się że jest w książce Chinna, ale też nie jestem pewien czy nie był przypadkiem 2-lufowy.
http://www.thefirearmblog.com/blog/2014 ... cle-rifle/ to dziwne GATX nie wiem co znaczy, ale to chyba jest ten od Springfiedla
a tu patenty:
https://tinyurl.com/y8levxyk

https://tinyurl.com/y8sdrapg

Zaciekawiła mnie jednak informacja, że SN aby osiągnąć taką szybkostrzelność odpalał spłonkę w chwili, kiedy zamek poruszał się do tyłu.

Owszem, ale broń była z tego co wiem wciąż jeszcze zaryglowana. Na ile się orientuję, SN działał w taki dziwny sposób, z wykorzystaniem ruchu lufy w przód (tzn. Rosjanie to zawile opisują jako układ gazowy, w którym cała lufa pracuje jako tłok gazowy, ale mniejsza już o interpretację) który przez odpowiedni mechanizm przekładał się na odryglowanie i jednoczesny ruch zamka w tył.

Ogólnie spotkałem się z takim matematycznym "dowodem", że maksymalna szybkostrzelność broni z posuwisto-zwrotnym ruchem zamka wynosi ok. 1500-1800/min (powiedzmy że dla krótkiej drogi zamka i niezbyt mocnego naboju dałoby się wymusić jeszcze troszkę więcej). Wynika to z szybkości ruchu części mechanizmu, co związane jest z działającymi na nie przyspieszeniami i wynikającymi z tego siłami. Ta szybkość to bodajże kilkanaście m/s, a absolutna granicą jest 25 bodajże...? Nie pamiętam niestety konkretnych wartości liczbowych, ale w każdym razie przy tych ekstremalnych szybkościach ruchu pojawia się pękanie części i ogólny spadek żywotności broni.

Z szybkich układów z 1 lufą i posuwistym ruchem zamka (poza tymi o których mówiliśmy wczesniej) na szybko kojarzę takie:
- pistolet masz. AM-180 (.22LR) 1700/min - ale tu właśnie mamy do czynienia z bardzo krótką łuską i słabym nabojem
- pistolet masz. HK VP70M (9 Para) 2200/min - jak wyżej
- w wymaganiach na strzałkowy karabin SPIW było 2500/min ale nie jestem w tej chwili pewien czy któryś z tych "posuwistych" prototypów tyle osiągnął
- rosyjskie lotnicze działko GSz-301 (30x165) - 1500-1800/min - i to już jest hardkor, bo to broń na stosunkowo mocne naboje, a jednak strasznie szybka. I tu się właśnie za to płaci żywotnością lufy: wynosi ona 2000 strzałów przy normalnej eksploatacji (serie 15-25 strz. w jakichś tam odstępach czasu), ale oddanie w 1 serii 75 strzałów powoduje wyczerpanie żywotności.

[maziek]

O dzięki. Szukałem czegoś utrzymującego szybkostrzelność dłużej niż 2-3 strzałowe serie, ale to też ciekawe. Tzn. apropos SN to dobrze jest napisane, że odpalenie następowało w chwili, kiedy lufa i zamek poruszały się w przeciwnym kierunku? Nie rozumiem, bo skoro dalej byłyby zaryglowane, to by niejako wychodziło coś a la odwrotne API (odpalenie naboju już po tym, jak zamek osiągnął przednie położenie i zaczął się cofać, pozostając jednakże w stanie możliwym do określenia jako "zaryglowany") - ale co to miałoby na celu? Czy zupełnie nie rozumiem o co biega?

P.S. G11 ze swoją trójstrzałówką na poziomie 2000 rpm - to był kres tego konkretnego rozwiązania, czy na tej zasadzie dałoby radę zrobić i trójstrzałówke 3000 rpm czy więcej?

[dexter 1990]

G11 nie wpisuje się za bardzo w cokolwiek o zamku przemieszczającym się posuwiście-zwrotnie.

[maziek]

A ktoś tak twierdzi? Pytam, czy na tym "rotującym jednokomorowym bębnie wertykalnym" szło by więcej wyrwać na amunicji bezłuskowej czy nie.

P.S. co tych prędkości i wytrzymałosci to nie wątpię. Tak z ciekawości sobie policzyłem, tylko nie bardzo wiem jakie są realia, ale jeśli założyć, że tłok napędza zespół ruchomy na odcinku pół cm to przy masie zespołu pół kilo siła musi wynieść 3 tony, żeby go rozpędzić do 25 m/s. Przy czym nie wiem, czy tak naprawdę tłok nie napędza dużo krócej, bo dzieje się to w czasie mniej więcej od osiągnięcia przez pocisk bocznego otworu do wylecenia z lufy - a to mi wychodzi szacunkowo jakieś kilka dziesięciotysięcznych s - chyba, że się rypłem. Aż za duże mi się te liczby wydają. Ponad 6 tyś g. Może się rypłem?

[Speedy]

A ktoś tak twierdzi? Pytam, czy na tym "rotującym jednokomorowym bębnie wertykalnym" szło by więcej wyrwać na amunicji bezłuskowej czy nie.

P.S. co tych prędkości i wytrzymałosci to nie wątpię. Tak z ciekawości sobie policzyłem, tylko nie bardzo wiem jakie są realia, ale jeśli założyć, że tłok napędza zespół ruchomy na odcinku pół cm to przy masie zespołu pół kilo siła musi wynieść 3 tony, żeby go rozpędzić do 25 m/s. Przy czym nie wiem, czy tak naprawdę tłok nie napędza dużo krócej, bo dzieje się to w czasie mniej więcej od osiągnięcia przez pocisk bocznego otworu do wylecenia z lufy - a to mi wychodzi szacunkowo jakieś kilka dziesięciotysięcznych s - chyba, że się rypłem. Aż za duże mi się te liczby wydają. Ponad 6 tyś g. Może się rypłem?

Chyba nie... cały wystrzał trwa pojedyncze milisekundy, to ten etap o którym piszesz swobodnie może trwać ułamek ms.

Co do G11 też mam wątpliwości. Z jednej strony zamek się obraca, więc zawsze mógłby jeszcze obrócić się nieco szybciej. Z drugiej mamy takie dwa przeciwstawne czynniki: cykl przeładowania jest znacznie przyspieszany przez bezłuskowy nabój (brak etapu ekstrakcji) ale bezłuskowym nabojem nie można za mocno rzucać, mechanizm nie może "tarmosić" go tak dużymi siłami jak klasyczny. No i powiedzmy jak za bardzo zaczniemy szaleć, powróci problem samozapłonów, przy tych 2000/min ponoć rozwiązany, ale jakbyśmy przyspieszali dalej...?

[maziek]

Speedy, a ile trwa proces zbicia spłonki versus odpalenia elektrycznego chodzi mi o czas od uruchomienia spustu (w przypadku mechanicznego - od zwolnienia bijnika czy kurka, w przypadku elektrycznego - od zamknięcia obwodu) - do początku ruchu pocisku? Bo tak dalej zabawiając się wyliczankami, to wychodzi mi, że dla typowej karabinowej lufy i typowego pocisku czas pasażu przez lufę to jest około półtorej ms. Czyli górne bezwzględne ograniczenie szybkostrzelności (minuta przez ten czas) to jest obłędne 40 tyś rpm. Wiadomo, że potrzebny jest czas na spadek ciśnienia itp - ale ten raczej również będzie porównywalny z czasem pasażu, powiedziałbym dwa razy dłuższy, bo średnia prędkość gazów jest dwa razy mniejsza od prędkości pocisku - tym niemniej nawet to uwzględniając to zostaje kilkanaście tyś. rpm. Czyli widać, że absolutnie lwią część cyklu zabiera przeładowanie i odpalenie.

[Speedy]

Speedy, a ile trwa proces zbicia spłonki versus odpalenia elektrycznego chodzi mi o czas od uruchomienia spustu (w przypadku mechanicznego - od zwolnienia bijnika czy kurka, w przypadku elektrycznego - od zamknięcia obwodu) - do początku ruchu pocisku?

Nie wiem niestety; chyba nie spotkałem się z takimi wyliczeniami. Orientacyjnie elektryczny jest wyraźnie szybszy. Prąd w metalowych przewodnikach płynie z prędkością bodajże 1/6 czy 1/5 c czyli około 50.000 - 60.000 km/s; naprężenia mechaniczne w metalu rozchodzą się z prędkością dźwięku czyli np. dla stali to jakie 6 km/s.

Czyli widać, że absolutnie lwią część cyklu zabiera przeładowanie i odpalenie.

Zgadza się. Przeładowanie zwłaszcza, to najdłuższy etap cyklu automatyki.

[maziek]

Aczkolwiek nie ma to żadnego praktycznego wpływu na wnioski to prędkość przepływu prądu w przewodniku w sensie, który nas interesuje (czas od załączenia do pojawieniu się prądu na końcu przewodnika) to prędkość rozchodzenia się fali e-m w danym przewodniku - czyli "prędkość światła" w tymże - tak na moje dawne zainteresowania od 70% do blisko 100% c. Dla miedzi chyba bliżej 100. Natomiast sam zapłon to już zjawisko fizyczne - czy to jest iskra czy podgrzanie oporem? Jeśli iskra, to chyba spłonka w środku musiałaby mieć iskrownik. Sądzę, że przenoszenie naprężeń ma znaczenie wtórne w stosunku do ślimaczych przy nim ruchów części mechanicznych (kurka, bijnika). Ciekawy temat się zrobił.