В этой статье я хочу рассказать об внутренних потерях пневматических подводных ружей и как с этими внутренними потерями можно бороться. От величины внутренних потерь ружья напрямую зависит мощность ружья. Уменьшая внутренние потери ружья, мы достигаем снижения усилия зарядки ружья, сохраняя необходимую мощность, или мы достигаем повышения мощности ружья, когда невозможно увеличить усилие зарядки.

Рассмотрим принцип работы пневматического подводного ружья, которое состоит из ствола 2, ресивера 3 наполненного сжатым воздухом, поршня 4 с резиновым уплотнением 5 и спускового механизма 7.
При зарядке ружья ( I ), мы преодолеваем силу действия сжатого воздуха на поршень 4 и силу трения резинового уплотнения 5 по стволу ружья 2. После того, как поршень 4 встанет на боевой зацеп спускового механизма 7, ружье будет полностью заряжено и готово для выстрела ( II ).
Для производства выстрела ( III ), необходимо нажать на спусковой механизм 7 и тем самым освободить поршень 4. На гарпун будет действовать сила сжатого воздуха передаваемая через поршень 4, но этой силе выталкивания гарпуна будет противодействовать сила трения резинового уплотнения 5 по стволу 2; масса воды между стволом 2 и гарпуном; сопротивление воды на выходе 1 из ствола 2; сопротивление сжатого воздуха на переходе 6 из ресивера 3 в ствол 2 ружья и сопротивление гарпуна.
На рисунке ( IV ) показано разряженное подводное ружье.

Теперь мы видим главных наших «врагов»:
- трение резинового уплотнения 5 по стволу 2 ружья;
- масса воды между гарпуном и стволом 2 ружья;
- масса поршня 4;
- сопротивление воды на выходе 1 из ствола 2 ружья;
- сопротивление сжатого воздуха на переходе 6 из ресивера 3 в ствол 2 ружья;
- сопротивление гарпуна и наконечника гарпуна при выстреле.
Сопротивление гарпуна и наконечника гарпуна мы не будем затрагивать в данном разбирательстве, так как выбор гарпуна и выбор типа наконечника гарпуна зависит от условий подводной охоты.

Начнем подробно формировать требования к своему ружью, с самыми низкими внутренними потерями.

Для уменьшения трения резинового уплотнения по стволу ружья, необходимо выбирать ружье с хорошо полированной и ровной поверхностью ствола, с минимальным коэффициентом трения (например, нержавеющая сталь) и минимальным калибром ствола (например, лучше 11 мм калибр, чем 13 мм). Очень важно еще заменить резиновое «юбочное» уплотнение поршня на круглое резиновое уплотнение. На поршне должно стоять только одно круглое уплотнение!

Для уменьшения массы воды между гарпуном и стволом ружья, необходимо выбирать ружье с минимальным калибром ствола (например, лучше 11 мм калибр, чем 13 мм), но также необходимо учитывать и диаметр гарпуна.

Для уменьшения сопротивления воды при выходе из ствола ружья, необходимо выбирать ружье с максимальным диаметром выходных каналов или выбрать пневмовакуумное подводное ружье.

В пневмовакуумном ружье нет выходных каналов, но имеется специальное резиновое уплотнение 8, которое препятствует поступлению воды в полость между гарпуном и стволом ружья. Пневмовакуумная конструкция ружья устраняет сразу два «врага» – уменьшает почти до нуля массу воды между гарпуном и стволом ружья, и соответственно исчезает сопротивление воды, при выходе ее из ствола ружья.

Для уменьшения сопротивления сжатого воздуха, при переходе его из ресивера в ствол ружья, необходимо выбрать ружье без регулятора мощности. Регулятор мощности имеет управляемый клапаном канал с маленьким диаметром и этот канал сильно препятствует перетеканию сжатого воздуха из ресивера в ствол ружья.

Необходимо обратить внимание на то, что подводные охотники, в попытке улучшить свои пневматические подводные ружьях, самостоятельно расширяют каналы для выхода воды и для перетекания сжатого воздуха из ресивера в ствол ружья. В этих случаях надо быть очень осторожным и не переусердствовать, поскольку неуполномоченные доработки “ослабляют” детали ружья и могут привести к взрыву ружья и травмам окружающих людей! Очень опасно делать такие доработки ружья, если нет полного понимания всех факторов.

Для оценки величины внутренних потерь ружья хорошо подойдет такой параметр как Коэффициент Полезного Действия (КПД). КПД подводного ружья – это отношение кинетической энергии гарпуна после выстрела, к работе, затраченной на зарядку ружья. Если мы снизим внутренние потери ружья, то повысим кинетическую энергию гарпуна. Причем работа, затраченная подводным охотником на зарядку ружья, останется прежней.

Теперь необходимо прояснить основной для подводных охотников вопрос, – на сколько можно повысить мощность пневматического подводного ружья?
Докладываю результаты своих измерений КПД пневматических подводных ружей. Все измерения проводились со штатными гарпунами и одинарными наконечниками гарпуна:

Фотография пневматического гарпунного ружья "Сарган 600".

Фотография пневматического гарпунного ружья "Зелинка 650".

Из этих измерений следует, что пневматические и пневмовакуумные подводные ружья, могут иметь очень высокий КПД, и имеется резерв для увеличения мощности “рядового” ружья почти в два раза.

Но для пневматических подводных ружей существует ограничение скорости гарпуна. Если гарпун превысит допустимую скорость, то поршень ружья будет разрушен при ударе об демпфер! Поэтому не рекомендуется заряжать ружья с высоким КПД (Сарган 600 и Зелинка 650), с усилием больше чем 25 кГс.

Для гидропневматических подводных ружей ограничений скорости гарпуна не существует, но эта тема достойна отдельной статьи. В этой статье я приведу характеристики моих гидропневматических подводных ружей, только для сравнения с характеристиками пневматических подводных ружей.

Фотография гидропневматического гарпунного ружья "Акватех 500х9-В" ("Aquatech 500x9-B")

Акватех 500х9-В (Aquatech 500x9-B) с регулировкой мощности (калибр ствола - 9 мм, материал ствола - нержавеющая сталь, поршень с одним уплотнительным резиновым колечком, диаметр гарпуна – 8 мм):
• 1 качок гарпуна (усилие зарядки – 22,8-24,8 кГс, начальная скорость гарпуна – 22,9 м/с, кинетическая энергия гарпуна – 61 Джоулей) - КПД 54 %
• 1,5 качка гарпуна (усилие зарядки – 24,8-28,8 кГс, начальная скорость гарпуна – 24,9 м/с, кинетическая энергия гарпуна – 73 Джоулей) - КПД 58 %
• 2 качка гарпуна (усилие зарядки – 28,8-32,0 кГс, начальная скорость гарпуна – 27,0 м/с, кинетическая энергия гарпуна – 86 Джоулей) - КПД 61 %

Черное Море 500х9-В (Black Sea 500x9-B) с регулировкой мощности (калибр ствола - 9 мм, материал ствола - нержавеющая сталь, поршень с одним уплотнительным резиновым колечком, диаметр гарпуна – 8 мм). Эта модель ружья заряжается с помощью гидронасоса:

• Максимальная зарядка ружья (начальная скорость гарпуна – 45,8 м/с, кинетическая энергия гарпуна – 247 Джоулей) - КПД 67 %

В заключение статьи, я думаю, что читателю будет интересно узнать об КПД “древних” пневматических подводных ружей.

Пневматическое подводное ружье РПО-2 (копия Nemrod Torpedero) сделано в 1983 году в Украине. Интересно то, что это ружье было разработано конструкторами завода "Арсенал" г. Киев, а изготовлялось на филиале завода "Арсенал" на заводе "Вега" г. Умань. Разработками завода "Арсенал" являлись так же пружинные гарпунные ружья РПО-1 и гидропневматические гарпунные ружья РПС-3.

Фотография пневматического гарпунного ружья "РПО-2"

Пневматическое подводное ружье РПБ-1 сделано в 1975 году в Россие. Я охотился с ружьем РПБ-1 до создания в 1985 году своего гидропневматического подводного ружья.

Фотография пневматического гарпунного ружья "РПБ-1"

Сергей Федорович Кравченко (декабрь 2005)

Эта статья была напечатана в журнале "Мир подводной охоты"(№ 3, 2006 год) и в журнале "International Freediving and Spearfishing News" (№ 44, Jan/Mar 2006)

Источник: aquatech1.narod.ru />