Lufy srutowe, troche teorii i praktyki
Data: 15-01-2007 o godz. 08:41:38
Temat: Artykuly


Zadaniem konstruktora broni ¶rutowej jest zapewnienie nie tylko dobrego przebicia czy równomiernego u³o¿enia ¶rutu, ale te¿ ca³kowitego bezpieczeñstwa u¿ytkownika przez zak³adany okres eksploatacji.
G³ówn± przyczyn± uszkodzenia broni jest wzrost naprê¿eñ powy¿ej warto¶ci dopuszczalnej dla danego materia³u, z jakiego zosta³a wykonana broñ lub jej poszczególny element. Stale u¿ywane do wyrobu luf ¶rutowych s± specjalnymi stalami lufowymi, które charakteryzuj± siê wysok± odporno¶ci± na rozci±ganie i odpowiedni± dla luf sprê¿ysto¶ci±. Rozwój metalurgii w ostatnim pó³wieczu umo¿liwi³ wyprodukowanie nowoczesnych stali lufowych o znacznie wiêkszej wytrzyma³o¶ci ni¿ stale z przed 100 lat, przyk³adem s± seryjne dubeltówki w kalibrze magnum, w których ci¶nienie do chodzi do 1100 Barów, a lufy s± praktycznie tej samej grubo¶ci, co w dubeltówkach z pocz±tku ubieg³ego wieku.

Jak w ka¿dej dziedzinie, i w tej s± wyj±tki, ju¿ na pocz±tku ubieg³ego wieku, angielskie stalownie,i hiszpañska stalownia w Toledo opracowa³y wy¶mienite stale lufowe do produkcji luf ¶rutowych o bardzo du¿ej wytrzyma³o¶ci. Proces wytwarzania tych stali by³ d³ugotrwa³y, pracoch³onny, pó¿niejsza obróbka lufy kosztowna ze wzglêdu na szybkie zu¿ycie narzêdzi, dlatego ceny niektórych dubeltówek, osi±gaj± wysokie warto¶ci. Firmy stosuj±ce te stale kilkadziesi±t lat temu, mog³y pewnie udzielaæ d³ugoletniej gwarancji.


Nawet dzisiaj w XXI wieku stal opracowana przez sir. Witwortha i stal z Toledo, / co prawda ma³o w Polsce znana / nie ma sobie równych. Równie¿ stal lufowa ze stalowni Kruppa jest doskona³ej jako¶ci, nie ustêpuje jej te¿ stal stosowana do pojedynczych egzemplarzy przez rosyjska firmê z Tu³y. Na tych przyk³adach widaæ, ¿e producenci dobrej stali maj± d³ugoletnie a czasami wiekowe do¶wiadczenie.
Do projektowania wykorzystuje siê nie tylko nowoczesne programy komputerowe, które z do¶wiadczenia wiemy, ¿e nie zawsze s± idealne, ale te¿ czêsto sprawdzone i powielane przez lata konstrukcje jak równie¿ d³ugoletnie do¶wiadczenia konstruktorów i rzemie¶lników.
Warto przy okazji zauwa¿yæ, ¿e niektóre elementy luf czy systemu ryglowania w dubeltówkach ró¿nych ¶wiatowych firm s± do siebie podobne.
Konstruktora projektuj±cego lufê ¶rutow± interesuj± gatunki stali, które s± odporne na rozerwanie /rozci±ganie /. W mechanice odporno¶æ na rozci±ganie oznaczamy literk±, Rm, Oraz, stale które posiadaj± wysoki wspó³czynnik sprê¿ysto¶ci, tak potrzebny w lufach ¶rutowych.
Sprê¿ysto¶æ stali oznaczamy literk± Re, i nazywamy modu³em Younga.
Nowoczesne stale lufowe stosowane do luf ¶rutowych posiadaj± wysokie warto¶ci, Rm, 700 -1100 Mpa, i Re 500 - 900 Mpa.
Projektanta lufy najbardziej interesuje zakres odkszta³ceñ sprê¿ystych, Re.

Wyj¶ciem do obliczeñ jest oczywi¶cie nawa¿ka prochu.

Wed³ug ustaleñ C.I.P ³adunek prochowy przy kal 12/70 powinien wytworzyæ ci¶nienie 65 Mpa.

Na podstawie wzoru Leduca, mo¿emy obliczyæ, jakie panuje ci¶nienie na danym odcinku lufy, co nie nastrêcza wiêkszych problemów, lub dla u³atwienia, do naszych w tej chwili teoretycznych celów, wykorzystaæ literaturê z zakresu balistyki wewnêtrznej, na jej podstawie dowiemy siê jaki jest rozk³ad ci¶nienia na ca³ej d³ugo¶ci lufy.



Przystêpuj±c do projektowania lufy ¶rutowej wybieramy odpowiedni gatunek stali, wybieramy stal chromowo molibdenow±. Wybieramy odpowiedni± stal, zak³adamy umownie ¿e jest ona odpowiednikiem stali lufowej u¿ywanej obecnie w nowoczesnych seryjnych ¶rutówkach. dla której, Re = 880 Mpa, i Rm,= 1030 Mpa.
W naszych teoretycznych rozwa¿aniach do zobrazowania grubo¶ci ¶cianek lufy obliczymy tylko trzy punkty, grubo¶æ komory nabojowej, w po³owie lufy i na jej koñcu.

Do obliczeñ stosujemy wzór



Przystêpuj±c do projektowania lufy ¶rutowej wybieramy odpowiedni gatunek stali, wybieramy stal chromowo molibdenow±. Wybieramy odpowiedni± stal, zak³adamy umownie ¿e jest ona odpowiednikiem stali lufowej u¿ywanej obecnie w nowoczesnych seryjnych ¶rutówkach. dla której, Re = 880 Mpa, i Rm,= 1030 Mpa.
W naszych teoretycznych rozwa¿aniach do zobrazowania grubo¶ci ¶cianek lufy obliczymy tylko trzy punkty, grubo¶æ komory nabojowej, w po³owie lufy i na jej koñcu.

Do obliczeñ stosujemy wzór



Nastêpnie obliczamy grubo¶æ ¶cianki.



Z obliczeñ wynika, ¿e przy 150MPa, grubo¶æ ¶cianki komory nabojowej nie mo¿e byæ mniejsza ni¿, 2mm

Zak³adamy, ¿e lufa ma 74cm, w po³owie jej d³ugo¶ci na 37cm, na podstawie obliczeñ wzorem Leduca, lub tabel, ci¶nienie mo¿e wynosiæ 18MPa, mno¿ymy przez wspó³czynnik bezpieczeñstwa 2,5 = 45 MPa.
Obliczamy na podstawie powy¿szego wzoru grubo¶æ ¶cianki lufy, podstawiamy ¶rednicê wewnêtrzn± lufy dla kal, 12 = 18.2mm



Z obliczeñ wychodzi, ¿e w po³owie d³ugo¶ci, ¶cianka lufy nie mo¿e byæ cieñsza ni¿, 0.5mm.

Nastêpnie obliczamy grubo¶æ ¶cianki, 5cm przed koñcem lufy

Wed³ug tabel lub obliczeñ ci¶nienie w tym miejscu mo¿e byæ oko³o 8 MPa, ze wzglêdu na zwiêkszone ci¶nienie na wskutek zjawiska falowego przy wej¶ciu ³adunku ¶rutowego w czok przyjmujemy wspó³czynnik bezpieczeñstwa 3, = 24 MPa.
Po obliczeniach, bezpieczna grubo¶æ nie mo¿e byæ mniejsza ni¿ 0.25mm, czyli tyle co mniej wiêcej ma, dobra…. puszka od konserw.

Wyliczenia wykaza³y, ze wzglêdów wytrzyma³o¶ciowych lufa na ¶rodku swojej d³ugo¶ci jak i przy wylocie mo¿e byæ bardzo cienka, i jednocze¶nie bezpieczna.
Wykonanie lufy o tak cienkich i równomiernych ¶ciankach nawet wspó³cze¶nie nastrêcza wiele problemów technologicznych, nastêpn± spraw± jest odporno¶æ mechaniczna, cienkie ¶cianki przy wylocie podatne bêd±, na najdrobniejsze przypadkowe uderzenie, które mog± spowodowaæ trwa³e miejscowe wgniecenie.
Broñ z tak wykonan± cienko¶cienna luf± bêdzie bardzo lekka, wiêc pchniêcie na ramiê mocno odczuwalne przez strzelca. Ma³a masa lufy w stosunku do kolby i baskili, spowoduje niekorzystne wywa¿enie, ¶rodek ciê¿ko¶ci bêdzie niekorzystnie przesuniêty w stronê kolby po strzale koñce luf zbyt du¿o uciekaæ bêd± z linii celowania.

Natomiast ¶cianka komory nabojowej nie mo¿e byæ tak cienka jak wysz³a z obliczeñ, poniewa¿ dochodzi jeszcze miejsce na kryzê naboju, która musi byæ zag³êbiona w lufê, dodatkowo powinno byæ miejsce na umieszczenie wyrzutników, wiêc nale¿y jeszcze j± pogrubiæ, optymalna grubo¶æ powinna byæ oko³o 3.5 - 3.7 mm, a w miejscach najwiêkszych przewê¿eñ nie mniej ni¿ 2mm. Lufa jako ca³o¶æ musi byæ te¿ sztywna mechanicznie by nie wystêpowa³o uginanie przy energicznym zamykaniu broni, jak równie¿ wytrzymywa³a… brutalne u¿ytkowanie.
Pogrubieniu, wiêc musi ulec ca³y przewód lufy w sposób równomierny, by zapewniæ nie tylko sztywno¶æ mechaniczn±, ale równie¿ optyczn± smuk³o¶æ. Powiêkszaj±c grubo¶æ ¶cianek uzyskujemy jednocze¶nie wiêkszy zapas bezpieczeñstwa. Z punktu widzenia wytrzyma³o¶ci materia³u wszystko siê zgadza, lufa jest bezpieczna, a obliczenia zadowol± ka¿dego m³odego konstruktora, tylko same obliczenia, to jeszcze nie wszystko. Zwiêkszenie grubo¶ci luf ze wzglêdu na mechaniczna sztywno¶æ, nie mo¿e byæ przypadkowe.

Do¶wiadczeni konstruktorzy praktycy, znaj±cy swoje rzemios³o doskonale wiedz±, ¿e lufa strzela,...ciêto gdy zachowana jest odpowiednia proporcja grubo¶ci ¶cianek, a wiêc grubo¶æ tu¿ przed wej¶ciem w czok powinna byæ o po³owê mniejsza ni¿ grubo¶æ lufy na ¶rodku swojej d³ugo¶ci.
100 letnie do¶wiadczenia pozwoli³y ustaliæ, lufa zapewnia dobre przebicie, je¿eli na po³owie swojej d³ugo¶ci ¶cianka ma grubo¶æ oko³o 0.6 - 0.7mm. Im lepsza gatunkowo stal, tym cieñsze lufy, i . ..lepsze przebicie.

Dlatego nale¿y, u¿yæ odpowiednio wytrzyma³ej stali i tak zaprojektowaæ jej d³ugo¶æ, smuk³o¶æ i grubo¶æ w odpowiednich miejscach, by odpowiada³a nie tylko parametrom wytrzyma³o¶ciowym uzyskanym na podstawie suchych obliczeñ, ale te¿ uwzglêdnia³a pokoleniowe do¶wiadczenia.

Przyjête powojenne regulaminy polowañ w wiêkszo¶ci pañstw ustalaj± optymalna odleg³o¶æ strza³u do 40m. Producenci broni te¿ id± w tym kierunku, prawie wszystkie wspó³czesne dubeltówki maj± ju¿ wewnêtrzne ¶rednice powiêkszone do 18.4, i wiêcej, przyk³adem jest dubeltówka Blaser F3 18.65mm, zamiast 18.2mm, a wiêc s± mniej szczelne.
Jest udowodnione i sprawdzone ¿e przed wojenne wytwórnie, nieograniczone przepisami, mo¿e nie wszystkie, ale czê¶æ, wytwarza³y bardzo dobre i ciêto strzelaj±ce ¶rutówki. Od czego to zale¿a³o, mo¿emy tylko przypuszczaæ ¿e dawni producenci w ma³ych manufakturach jak równie¿ rusznikarze wytwarzaj±cy pojedyncze egzemplarze doskonale znali swój fach, i wiedzieli jak zaprojektowaæ oraz wykonaæ lufê o dobrych parametrach.

Prawdopodobnie ich tajniki, odesz³y w zapomnienie, jak równie¿ powoli odchodz±, finezyjne zgrabne i sk³adne horyzontalne ¶rutówki.

W ci±gu ostatnich 20 lat rozwój dubeltówek poszed³, w kierunku powiêkszenia ³adunku ¶rutu, i zwiêkszenia wytrzyma³o¶ci, przyk³adem jest powstanie kalibrów magnum.
Mo¿na przypuszczaæ, ¿e postêp techniczny i nowoczesna technologia, mog³a, by zaowocowaæ opracowaniem luf o wiêkszej sprawno¶ci ni¿ obecnie, zapewniaj±c skuteczne strza³y na odleg³o¶ci znacznie przekraczaj±ce 40m.
Porównuj±c przed i tu¿ powojenne lekkie i zwrotne ¶rutówki do wspó³czesnych seryjnych dubeltówek, zauwa¿ymy, ¿e te ostatnie s±, masywne i ciê¿kie, ale… wyj±tkowo wytrzyma³e.

Pozostaje jeszcze sprawa równomierno¶ci pokrycia ¶rutem. Wa¿nym czynnikiem, który wp³ywa na równomierno¶æ uk³adania ¶rutu jest du¿a dok³adno¶æ obróbki wewnêtrznej jak i zewnêtrznej, ¶cianka lufy powinna mieæ idealny równy przekrój. Na przestrzeni ostatnich lat jest powrót do starych sprawdzonych, przed wojennych konstrukcji, w najnowszych wyczynowych strzelbach, coraz czê¶ciej stosuje siê mocno przed³u¿one sto¿ki przej¶ciowe tu¿ za komor± nabojow±, które ju¿ przed wojna zosta³y wypróbowane, ³agodne wej¶cie ³adunku ¶rutowego w lufê zdecydowanie poprawia u³o¿enie ¶rutu. Du¿y wp³yw ma te¿ zwê¿enie tu¿ przed wej¶ciem w czok, czy jest sto¿kowe czy beczu³kowate, d³ugie czy krótkie, jak te¿ d³ugo¶æ samego czoku.
Natomiast wed³ug do¶wiadczonych fachowców, decyduj±cy wp³yw na równe pokrycie ma grubo¶æ ¶cianki lufy, od jej po³owy a¿ do wylotu, wed³ug zasady,…. im cieñsza tym lepsza.
Jak widaæ na równomierne pokrycie wp³yw ma ca³y szereg czynników i wzajemnych zale¿no¶ci, jest tyle tajemnic, ilu producentów.

Na zakoñczenie mo¿na napisaæ, przy produkcji broni, istnieje du¿o ró¿nych tajemnic i niuansów, bardzo czêsto malutkie drobiazgi, maj± decyduj±cy wp³yw na lepsze przebicie czy uk³adanie ¶rutu, to one decyduj± ¿e, z jednej strzelby strzela siê lepiej, a z innych gorzej.
Te w³a¶nie malutkie decyduj±ce drobiazgi s± od dziesiêcioleci skrzêtnie ukrywane, nie s± nigdzie opisane i nie bêd± nigdy opublikowane, przekazywane s± tylko i wy³±cznie z pokolenia na pokolenie. Istnieje na ¶wiecie du¿o ksi±¿ek o broni i poradników dla rusznikarzy, np. w USA przez dziesiêciolecia flagow± pozycj±, s± dwa tomy "Gunsmithing" razem 1500 stron, w których wyja¶nione jest du¿o, ale nie wszystko, te w³a¶nie decyduj±ce drobne szczegó³y zosta³y dyskretnie pominiête, poniewa¿ napisane jest wed³ug zasady, je¿eli chcesz wiedzieæ wiêcej, przyjd¼ do mnie, i…zap³aæ.






Artyku³ jest z Dobry Rusznikarz: rusznikarnia, oksydowanie naprawa modernizacja broni
http://www.dobryrusznikarz.pl/

Adres tego artyku³u to:
http://www.dobryrusznikarz.pl//modules.php?name=News&file=article&sid=6