Линесбрасыватель для ружей с передней фиксацией гарпуна (типа РПБ-2) Первое, что меня не устроило в этом ружье это конструкция линесбрасывателя. Мало того, что заправить линь под штатную проволочную скобу в воде практически невозможно, так он еще путается и выскакивает, когда ему только вздумается. Приходилось плавать, постоянно придерживая намотку рукой, но скоро это безобразие надоело.

В итоге после недолгих размышлений, из подручных материалов в домашних условиях, родилась следующая конструкция.

1. Заряжаем.

1.1 Сначала заряжается само ружье.

1.2 Затем проворачиваю скобу вверх, она отгибает пластину и проходит за нее. Пластина пружинит и возвращается в исходное положение, перекрывая часть паза и тем самым не позволяя скобе вернуться назад. 1.3 Наматываю линь на скобу. Все.

2. Стреляем.

2.1 Курок движется назад, вытягивая пластину из зацепления со скобой.

2.2 Скоба освобождается не препятствуя сходу линя. 2.3 Гарпун выбирает линь за собой.

3. И так раз за разом, с 1984г. по сей день.

Эксплуатировал эту конструкцию на реках/озерах, Черном и Японском море и как-то пытаться ее переделать даже в голову не приходило! За все это время, только в этом году, старую пластину заменил на новую. Другого ремонта и профилактики не проводилось. Рисунки изображены схематично, размеры даны ориентировочно, потому, что для человека решившегося на какие-то доработки, понимание принципа работы конструкции дает гораздо больше, чем чертежи выполненные под конкретный тип ружей.

Доработав как, писалось раньше, линесбрасыватель. Я через какое-то время обратил внимание на то, что за время полета гарпуна при выстреле с дистанции 1,5-2м рыба почему-то успевает увернуться. Вроде бы накачено ружье так, что еле сил хватает его зарядить, поршень идет мягко, и линь уходит аккуратно вслед за гарпуном. Решил сравнить бой своего ружья с пневматом РПО-2 . Гарпуны одинаковые, оба с передним зацепом, усилие зарядки выровняли. Стреляем. МОЕ БЬЕТ ХУЖЕ. Приплыли называется. Плюю на все гарантийные обязательства производителя и лезу внутрь ружья.

Картина №1 (несколько упрощенная)

Вроде бы все логично. В стволе и тыльнике 4 совмещенных отверстия Ф6.2 мм.. Тыльник крепится на стволе с помощью штифта проходящего через два из них, при выстреле, через оставшиеся отверстия воздух перепускается в ствол и давит на поршень, рессивер через манжету поджимается к тыльнику. Простая рациональная конструкция.

Вооружаюсь штангельциркулем, калькулятором начинаю считать.

Площадь поперечного сечения ствола, площадь кольца/зазора между рессивером и тыльником, площадь перепускного отверстия. Площадь кольца зазора до мм-ра = площади поперечного сечения ствола – не очень хорошо, но пойдет.

Площадь перепускного отверстия умножаем на их кол.(2) получается ерунда. Даже я знаю, что СУММАРНАЯ ПЛОЩАДЬ ПЕРЕПУСКНЫХ ОТВЕРСТИЙ должна быть больше или = площади поперечного сечения ствола. В противном случае будет эффект дросселирования т.е. громадная потеря в быстродействии системы и соответственно мощности.

Картина №2

Умножаю на 4 - проходим, в акурат, на пределе. Если отбросить такой фактор как непрофессионализм разработчика, то единственное, разумное объяснение этому феномену в моем ружье – это то, что кто-то УМЫШЛЕННО решил уменьшить его мощность.

Будем исправлять.

Квартира опять превращается в мастерскую, а Картина№1 плавно трансформируется в Картину №2. (тоже несколько упрощенную)

При помощи тех самых ласковых слов, персонально для разработчиков, и штатного штифта совмещаю ствол и тыльник, поворачиваю на 45⁰ зажимаю в тиски. Сверлю 4 отв. Ф3.2мм в промежутках между существующими отверстиями, отступив как можно дальше от их центра. У меня получилось на расстоянии примерно 3мм. Штатный штифт выбрасываю, а в 2 своих отв. вставляю свой штифтик, такой же длины, но Ф3мм и 2 ст. заклепки Ф3 (с полукруглой головкой) и дл.6мм. ( головкой наружу) в 2 других. Выпасть штифт и заклепки не могут - рессивер не позволяет, срезаться тоже. Воздух теперь поступает через 4 отв. Требование уравнения соблюдено. Все.

Собираем, идем сравнивать. ЕСТЬ! МОЕ уже БЬЕТ ДАЛЬШЕ и РЕЗЧЕ. А если подойти с умом, то этот узел можно еще доработать и вообще будет конфетка. 

Продолжаем доработку подводного ружья РПБ-2 или "…и тут Остапа понесло…"
Я умышленно показываю весь возможный путь доработок ружья с тем, чтобы Вы могли самостоятельно определить свой способ и те этапы доработки, на которых Вы сочтете нужным остановиться. Я предлагаю, а выбор за Вами.

Итак, продолжаем. Чтобы получить конфетку нужно подойти с умом. Первое хочется – второго мало. Беру свою картинку №2 и иду туда, где его можно пополнить – к Науке.

Да-а-а-а…

Из двухчасовой беседы с физиком теоретиком из тучи формул я понял только следующее: 

1.      Чтобы поток с максимальной эффективностью перетекал из одного объема в другой необходимо, чтобы перепускное отверстие было как можно большего диаметра. В идеале это должен быть просто полностью открытый торец ствола (Ну, это мы положим и сами знали!) и желательно чтобы поток не менял направления своего движения (т.е. рессивер д.б. позади - это в моем случае уже вообще не возможно!)

2.      Форма отверстия и его длина/глубина имеет значения. В моем случае мне почему-то предложили сделать их каплевидными вытянутыми по направлению оси ствола, (что в принципе не подходит из-за конструктивных особенностей моего ружья).

3.      Форма отверстий, их глубина и наличие препятствий потоку, могут влиять на него и превращать из «Ламинарного» в «Турбулентный». Поясню, на том примере, на котором до меня «дошло». На реке всегда есть узкие места (перетекание потоков), однако в одних местах река просто ускоряется, плавными (ламинарными) линиями обозначает направление потока, а в других в середине бурлит, а у берега скорость падает и омута с ОБРАТНЫМ течением (турбулентность) - а это большие потери в КПД. Наличие острых кромок, выступов на пути потока не желательно, т.к. также приводит к его «срыву».

4.      Лучше иметь одно большое отверстие, чем много маленьких.

5.      Расчету потоки в той или иной конструкции практически не поддаются (тема  мин. для Кандидатской диссертации.). В авиа/авто и пр. строении их просто моделируют на макетах, но принцип, изложенный выше,  в целом понятен.

Трезвым взглядом смотрю на карт. №2. Траектория движения воздуха напоминает слаломную трассу. Посмотрим, как можно доработать конструкцию и соблюсти все эти требования. Необходимо избавиться полностью или частично от выступающего конца тыльника охватывающего ствол, но через него проходит наш фиксирующий штифт и заклепки несущие довольно существенную нагрузку. Известно так же, что в однородном материале наиболее критичным к разрушению является самое узкое сечение, т.к. именно здесь возникают наибольшие напряжения. С учетом всего этого возможны 2 варианта доработки.

1.      Вариант – «Минимальный». Ствол в этом случае трогать не будем, а вот тыльник рассмотрим внимательнее. В нашем случае критичное сечение это расстояние между краями больших и малых отверстий. Вымеряем его и вокруг малых отв. проводим дугу равную этому расстоянию. Это самый минимум материала который, без потери в прочности, должен остаться на тыльнике после доработки.

Картинка №3

 С небольшим запасом (на всякий случай добавим 1-1,5мм) на токарном станке или ножовкой отрезаем лишнее. Получившиеся острые края больших отв. закругляем, придавая им некое подобие обтекаемого профиля.

Теперь наш тыльник выглядит так, как на карт. №3. Все. Собираем, идем проверять.

Чего мы этим добились? Убрали часть препятствий на пути потока воздуха и тем самым немного увеличили КПД и быстродействие системы.

2. Вариант «Кардинальный». (Возможен с двумя ЕСЛИ.)

            - Если, Ваше ружье РПБ/РПП снабжено титановым или стальным (нержавейка) стволом (по спец.заказу).

            - Если Вы надумаете ставить в этом ружье ограничитель силы боя, или у Вас есть какие-либо сомнения, то рекомендую основательно продумать прежде чем приступать к этой доработке. (Вернуть «все в зад» малой кровью уже не получится)

Картинка №4

Картинка №5

2.1 Отрезаем напрочь этот выступ. А крепление ствола предусматриваем несколько дальше (см. картинку №4) В этом варианте ствол фиксируется стальными стопорными винтами М3х6мм со шлицем под отвертку. (Теоретически можно использовать 1 штифт Ф2мм и 2-4 стопорных винта если высоту штатной головки обратного клапана уменьшить с 4мм до 0,5мм.)

2.2 Размечаем оси крепежа, отступив 3.5мм от среза тыльника

2.3 Ствол задвигаем до упора и/или так чтобы срез тыльника совпал с краем больших отв. И сверлим (в сборе) в тыльнике и стволе 4 (или 6) отв. Ф2.5мм.

2.4 В отверстиях тыльника нарезаем резьбу М3. Отверстия в стволе рассверливаем до 3мм.

2.5 На стволе проводим следующую доработку. Из 4-х больших отверстий делаем 2 симметрично расположенных огромных, вырезая в стволе, между смежными отв., соответствующий промежуток.

- Если вы опасаетесь, что потеряется прочность ствола и он в районе оставшихся перемычек под давлением  может разорваться, или «скрутиться» в этом месте при сборке, то можно вообще этот этап доработки не делать. Даже в этом случае мы, как минимум, убираем ВСЕ препятствия на пути потока воздуха – что уже хорошо.

Два малых отверстия оказываются вскрытыми, а два целых мы потом используем. Получаем карт.№5. 

2.6 Укорачиваем наш штифт (Ф3) до размера 17,5мм. Он теперь при зарядке ружья послужит только ограничителем хода поршня.

2.7 Снимаем заусенцы на стволе, убираем стружку. Все. Можно собирать.

В оставшиеся целыми, после доработки, отверстия ствола помещаем укороченный нами штифт. Вставляем ствол в тыльник и ввинчиваем, в соответствующие отверстия, 4(6) стопорных винтов так чтобы они не выходили за общий габарит. Собираем дальше.

Как Вы помните, мы несколько сместили ствол и при окончательной сборке отверстия на надульнике (для выпуска воды из ствола в момент выстрела) теоретически могут на 1-1,5мм перекрыть соответствующие отв. в стволе. Это можно компенсировать, закрутив потуже (на 1 оборот) надульник или несколько рассверлив отверстия, или шайбой соответствующей толщины.

Все эти доработки в ружье кажутся мелочью, но они и еще несколько мелочей, которыми поделюсь в следующий раз, позволили (при одинаковом усилии зарядки) добиться увеличения дальности гарпуна почти в 2 раза. При этом сравнивались доработанный вариант и 2 ружья в фабричном исполнении.

Для обеспечения максимальной эффективности работы системы (без глобальных изменений в этом узле и конструкции в целом) мы, пожалуй, больше ничего сделать не можем. Если смогли Вы поделитесь.

Тыльник доработали, лишнее убрали. Бьет ружье хорошо, но хочется резче, дальше и точнее. Начинаем экспериментировать. Для начала перекачал ружье - вместо положенных, по паспорту, 50 качков - сделал 70, пробую стрелять. Эффект есть, но маленький. 100 качков (черт, как бы тыльником по лбу не получить, если ствол разорвется!!!) стреляем - практически нет изменений. С чего бы это? Давление в рессивере почти 50атм., должно бить как из пушки!!!

Провожу тест, который показывает, насколько правильно выполнена конструкция поршня и обработана поверхность ствола. Для этого. Стравливаем воздух полностью. Поршень при этом упирается в надульник. Вставляем гарпун и задвигаем его до фиксации. Давление в рессивере увеличилось за счет воздуха поступившего из ствола! Упираем гарпун в пол, нажимаем на курок и плавно поднимая ружье, вынимаем гарпун. Поршень должен переместиться вслед за гарпуном минимум до половины ствола (проверяется гарпуном вставляемым обратно) в идеале поршень должен опять упереться в надульник. Ни первого, ни второго не происходит, попытаюсь определить, какие потери в мощности уходят на преодоление трения поршня о поверхность ствола. Делаю несколько качков насосом, контролируя при этом, момент, когда поршень пойдет вперед и коснется надульника. У меня поршень вернулся после шестого качка. Зная объем рессивера и насоса грубо можно узнать, что я потерял. Грубо это 2 атм. при минимальном давлении на уплотнения. Эти потери на трение будут только возрастать по мере увеличения давления в рессивере, за счет деформации самих уплотнений - их будет "распирать" давлением увеличивая тем самым силу трения.

В очередной раз разбираю ружье. Вынимаю поршень. Очень внимательно смотрю внутрь ствола. Труба имеет разнотолщинность стенок, т.е. наружный и внутренний диаметры не концентричны. И… Чего!???…
Вообще-то я по наивности своей предполагал, что ствол пневматического ружья, внутри которого "летает" поршень, должен быть доведен "до зеркального блеска". Да, мой ствол полированный - блестит, но НЕ КАЛИБРОВАННЫЙ и НЕ ШЛИФОВАННЫЙ. Поясню разницу. Сначала ствол нужно откалибровать, т.е. сделать так чтобы на протяжении всей длины он имел один диаметр, не был овальным и внутри не имел ни каких изъянов, например колец или спиралей образующихся при изготовлении трубы (дефекты легко выявляются с помощью луча света направленного в канал ствола). Затем ствол шлифуют - как бы сглаживают мелкие дефекты. Затем полируют, до зеркального блеска. В моем стволе кольца, риски и прочие дефекты есть, зато блестят они - идеально!

Внимательно рассматриваю и измеряю поршень, все становится ясно. Еще раз убеждаюсь, что любую задачу можно решить просто и правильно, но это не всегда одно и тоже. Дабы производству не возиться с доводкой ствола, конструктор нашел "хитрое" решение. Итак, что мы имеем.

1. Внутренняя поверхность ствола имеет дефекты в виде колец и продольных рисок.

2. Цилиндрический полимерный поршень Ф13, 8мм. с небольшим углублением под гарпун с одной стороны и уплотнительную резиновую манжету надетую на выступающий шток поршня с другой. Длина поршня рассчитана так, чтобы в "разряженном" положении манжета не доходила до отверстий, предназначенных для выпуска воды из канала ствола.

3. Ствол и соответствующее отверстие в надульнике несоосны, ввиду разнотолщинности трубы.

Как это все вместе работает?
Поршень с уменьшенным диаметром гарантированно проходит между гребнями дефектов (поэтому мы не ощущаем их при зарядке ружья). Давление воздуха прижимает манжету к поверхности ствола. В момент движения поршня она повторяет все внутренние дефекты, не позволяя воздуху просочиться наружу. Тем самым конструктор задачу герметизации поршня решил. Просто и сердито, но не правильно.

Герметизация это только часть общей задачи, а сама задача это - высокий КПД конструкции в конкретных условиях эксплуатации. Т.е. чем сильнее закачено ружье, и соответственно большее усилие прикладывается при зарядке ружья, тем сильнее должен быть его бой. В чем здесь первая ошибка. Мы знаем что, чем больше площадь соприкосновения деталей и чем сильнее друг к другу прижимаются поверхности, тем выше сила трения (не путать с коэффициентом трения). Площадь соприкосновения штатной герметизирующей манжеты со стволом почти в 2 раза больше площади поперечного сечения ствола! Уже плохо! И плюс к этому возрастающее, под давлением воздуха, усилие прижима "крыльев" манжеты и плюс дефекты поверхности! И все это мы имеем только для того, чтобы облегчить жизнь производителю? Теперь становится понятно, почему увеличение давления в рессивере не привело к существенному увеличению дальности боя, - пропорционально возросли потери на трение. Наличие смазки между этими поверхностями несколько сглаживает этот момент, но схему герметизации поршня и его конструкцию в любом случае нужно менять. И тому есть еще одна причина - конструктивная. Это зазор между поверхностью ствола и самим поршнем. Песчинки, каким-то образом попавшие в этот зазор, перекашивают поршень, и заклиниваются в его, достаточно мягком материале так, что при очередном "профосмотре" их приходится просто выковыривать. Во что они превращают поверхность ствола - лучше бы этого не знать. Со всем этим надо бороться. Как?

Сначала выводим крупные дефекты ствола, в виде колец или спирали. (Естественно, если на Вашем ружье они ярко выражены, если нет - то эту операцию можно пропустить, ограничившись дополировкой ствола.) Для этого необходимо изготовить подручный инструмент. Наиболее простой инструмент - это стержень из текстолита Ф13,8-14 мм длиной примерно 100-120мм. со снятыми под углом 15 градусов фасками, для захода в канал ствола, и 6-8 пропиленными продольными пазами на глубину 1.5мм. Зачищаем его тонкой наждачной бумагой. Получается некое подобие развертки - только не металлической. С одной стороны сделано резьбовое отверстие. Для удобства мы сделали его таким, чтобы в него можно было ввернуть в качестве рукоятки штатный гарпун. На поверхность стержня равномерно тонким слоем наносится абразив или полировальная паста. Гарпун зажимается в дрель, а ствол, только очень аккуратно, через кожаные или резиновые прокладки в тиски. (Если есть возможность выполнять эту операцию на токарном станке, то в станке зажимается ствол.) И на средних оборотах постоянно совершая возвратно-поступательные движения нашим приспособлением, выводим эти проклятые кольца и спирали. Абразив необходимо регулярно менять, удаляя отработанный и нанося новый. После того как наше приспособление перестает встречать на своем пути узкие места, т.е. движется с одинаковым усилием на протяжении всей длины ствола, полируем его при помощи полоски мягкой ткани намотанной толстым слоем на гарпун и пасты ГОИ, доводя внутреннюю поверхность до зеркального блеска. Смотрим, что получилось в итоге. Величина дефектов уменьшилась на порядок и теперь они практически не заметны, но полностью их убрать не удалось

Действуя по схеме "сойдет и так", переходим к главному. Перерабатываем конструкцию поршня и заодно компенсируем несоосность ствола и надульника. Теперь узел в месте крепления ствола и надульника, и сам поршень схематично выглядят так. (См.картинку)

Для этого необходимо сделать следующее:

1. Изготовить центрирующую втулку. Она должна, желательно по скользящей посадке, входить в канал ствола и иметь отверстие Ф8,2-8,4мм. Введением этой детали мы сразу "убиваем несколько зайцев".

Первое -теперь гарпун центрируется двумя деталями, расположенными в канале ствола и в момент выстрела скользит по втулке, а не по отверстию надульника, и за счет этого мы компенсируем несоосность ствола и надульника.

Второе - у гарпуна между шепталом (фиксатором) и поршнем появилась третья опорная точка, это несколько уменьшает его прогиб в заряженном состоянии и соответственно его поперечные колебания в полете. Все это увеличивает кучность стрельбы и надежность фиксации гарпуна.

Третье - данное решение позволило сохранить минимальную длину поршня, а соответственно и сохранить штатную длину и массу гарпуна.

2. Изготовить новый поршень. Поршень и втулка должны быть выполнены из одного материала (эти детали, изготовленные из капролона, прослужили на моем ружье 15лет без видимых признаков "расклепывания" торцевых поверхностей). Манжету поршня необходимо заменить, на кольца круглого сечения Ф1.5-2мм. из маслостойкой резины или силиконовые. Размеры пазов под кольца необходимо задавать так, чтобы диаметр колец установленных в пазы поршня с небольшим натягом, был больше диаметра канала ствола на величину 0,2-0,3мм. Особенностью работы резиновых кольцевых уплотнений является то, что под давлением их слегка сплющивает, и этот натяг только увеличивается. Нет необходимости использовать кольца из жесткой резины - в этом случае есть риск того, что давления воздуха не хватит, чтобы нормально поджать их, и через царапины/дефекты ствола поршень будет "травить". У меня на ружье стоят силиконовые кольца, от стеклянных мед.шприцев. Они требуют аккуратности при постановке поршня в ствол, но зато совершенно не изнашиваются и инертны к составу любых применяемых смазок. Проточка в поршне между кольцами выполняет функцию "масляного резервуара" и благодаря наличию смазки в ней внутреннее кольцо (а именно оно держит давление) движется в обоих направлениях по хорошо смазанной поверхности и соответственно меньше изнашивается. Переднее кольцо не позволяет этой смазке выйти наружу, является страхующим на случай разрыва внутреннего и позиционирует поршень (в варианте поршня без грязесъемника) по центру ствола. Диаметр поршня, на участке перед грязесъемником (если вы будете его ставить на своем поршне), должен обеспечивать зазор 0, 5-0,8 мм на сторону и длина этого участка 1-1,5мм. Расстояние от переднего торца поршня до первого уплотнительного кольца (рассчитывается в сборе с втулкой) должно быть таким, чтобы кольцо не доходило до отверстий, предназначенных для выпуска воды из канала ствола, на 2-3мм

3. Сразу оговорюсь, что мы не всегда применяли эту доработку ввиду большой трудоемкости изготовления, высоких требований предъявляемых к поверхности ствола и точности подгонки деталей. При этом напрямую она на КПД не влияет, и является мерой профилактической, дающей отложенный на долгий срок, но очень хороший эффект.

Для полноты информации, расскажу и о ней. На поршне предусматриваем грязесъемник. Его основной функцией является предотвращение заклинивания песчинок в зазоре между поршнем и поверхностью ствола и продление срока службы резиновых уплотнений и уменьшение износа поверхности ствола. Это разрезное, под углом 45 град, фторопластовое кольцо толщиной 1.5мм, установленное в соответствующую проточку поршня. Размеры кольца и проточки должны обеспечивать небольшой поджим кольца к поверхности ствола. Как правило, этого добиваются, предварительно рассчитав теоретические диаметры с учетом толщины кольца и ширины разреза, и если необходимо последующей подгонкой по месту. Фторопласт имеет очень низкий коэффициент трения, но он совершенно не выдерживает ударных нагрузок. Поэтому конструкция поршня должна исключать возможность удара кольца о втулку.

И еще один момент не отраженный на картинке. Если Ваше ружье при выстреле хронически бьет выше цели, и Вы никак не приспособитесь к этой его особенности, то можно заодно сделать следующее. В одном…трех отверстиях надульника, предназначенных для выпуска воды из ствола и направленных вниз, нарезать резьбу. В эти отверстия завернуть пробки сделанные из винта соответствующего диаметра. Для предотвращения произвольного выкручивания этих пробок, перед их постановкой на место, на резьбу необходимо нанести немного густой масляной краски. Длина пробок должна быть такой, чтобы они не выходили за габариты стенки надульника. Теперь при выстреле вся вода выходящая из канала ствола, направляется вверх, создавая направленную вниз "реактивную" силу. Это, частично или полностью, компенсирует подбрасывание ружья при выстреле и соответственно поможет Вам целиться без поправок на отдачу и изменение веса ружья в момент выстрела.

Все, собираем, не забываем добавить масла в "резервуар" поршня, испытываем…

Ну, вот теперь другое дело! Сразу бы так… только вот… как бы теперь ограничитель силы боя сюда поставить? Но об этом в другой раз.