Precíziós kézifegyverek szórásképének minimalizálása
A napjaink nagytávolságú lövészetének egyik meg nem oldott problémája a fegyver elsütésekor jelentkező csőrezgések. A jelenségnek komoly hatása van a fegyver ismétlési pontosságára, azaz a szórásképre. Ennek minimalizálására számos gyakorlati tapasztalton alapuló megoldás létezik: a cső elhangolása tömeg felszerelésével, a cső lengő hosszának beállításával vagy a lőportöltet megváltoztatásával. A kutatás során egy olyan nem mérnök felhasználó által is kezelhető szoftvert készítettünk, ami pontosan tartalmazza a cső rugalmas mechanikai modelljét és a kilövés kapcsolt termodinamikai-mechanikai modelljét, és ezeket felhasználva meghatározza az optimális lőportöltet tömeget.
Az analízis kettő részre bontható: először meghatároztuk, hogy mennyi idő szükséges a lövedéknek a cső elhagyásához, majd megfelelő kezdeti feltételeket választva a végeselemes modellnek, meghatároztuk, hogy ebben az időpillanatban a csőtorkolat mekkora szögelfordulásban van az egyensúlyi helyzetéhez képest. Ezt a szögelfordulást minimalizálva érhető el a fegyver pontosságának növelése és a szóráskép méretének csökkenése.
Ehhez létrehoztuk a modern precíziós kézi lőfegyvereket leíró egyszerűsített mechanikai modellt. A szoftver elkészítése során diszkretizáltuk a csövet végeselemes módszerrel. A fegyvercső csillapításának meghatározásához kísérleti modális analízist hajtottunk végre számos lőfegyveren. Származtattuk a cső végeselemes modelljének mozgásegyenletét és a lövedék csövön belüli mozgását leíró differenciálalgebrai-egyenlet rendszert.
Vizsgáltuk a lőpor égésmodelljének hatását a lövedék mozgására vonatkozóan, valamint szabványos kaliberek adatait hasonlítottuk össze a modellünkkel számított eredménnyel. A szoftverbe beépítettük a különböző összetételű lőporok eltérő égési paramétereit.
Az elkészült szoftver meghatározza tetszőleges geometriájú és anyagú csövek és hajtóanyag esetén azokat a lőportöltet tömegeket, ahol a szóráskép minimális lesz. Az ideális lőportöltetet beállítva, egy már a beállítás előtt is egy szögpercnél kisebb szórásképű precíziós kézifegyver pontossága tovább növelhető, mely új távlatokat nyit meg a nagytávolságú lövészettel foglalkozó lövészek számára.
