При заряжании подводного ружья накапливается определенное количество энергии, которая в идеале при выстреле должна сообщаться гарпуну. Чем больше энергии сообщается гарпуну, тем эффективнее ружье. Однако практически часть ее тратится на преодоление сопротивления воды, трения между движущимися частями ружья и т. д.

Мерой эффективности ружья является его коэффициент полезного действия (КПД). Чем меньше КПД, тем более необходимо иметь избыток накапливаемой энергии, чтобы надежно поражать цель на заданном расстоянии. Однако наращивать данную энергию возможно лишь до какого-то предела, который зависит от физических возможностей человека и конструктивных особенностей ружья. Практически достаточно сложно осуществить заряжание ружья, имеющего длину более 1—1,1 м при усилии «на руку» свыше 35 кгс. А как показывает опыт соревнований, именно такие ружья позволяют вести прицельную стрельбу по мишеням при дистанциях, превышающих 8 м.

Автором разработаны методика и устройство, позволяющие определять КПД ружей, для заряжания которых используется мускульная сила человека. Определены КПД нескольких ружей — как заводского изготовления, так и самодельных. Проведен анализ полученных результатов.

Можно записать, что КПД равен отношению энергии Ег сообщаемой гарпуну при выстреле, к энергии Ен накапливаемой при заряжании ружья:

КПД=(Ег/Ен)*100%

Накапливаемая энергия равна произведению среднего усилия Fср, которое развивает рабочее тело ружья, на максимальный ход H гарпуна при его разгоне в ружье:

Ен=Fср*H.

Тогда энергия, сообщаемая гарпуну:

Ен= Mг*V²г/2

где Mг — масса гарпуна;
Vг — максимальная скорость гарпуна в момент вылета его из ружья.

Определение максимального хода H гарпуна производится с помощью линейки. Масса гарпуна Mг и среднее усилие Fср, развиваемое рабочим телом, измеряются с помощью весов.

Для нахождения скорости гарпуна Vг используется общеизвестное выражение:

Vг=ΔS/ΔT

где ΔS — заданный отрезок пути, пролетаемый гарпуном сразу же после его выхода из ружья;
ΔT — промежуток времени, за который гарпун пролетает отрезок пути ΔS.

При измерениях отрезок пути ΔS выбран равным 0,1 м. На таком отрезке скорость гарпуна остается практически постоянной. Для замера промежутка времени ΔT разработан электронный прибор, который управляется двумя механическими датчиками. В свою очередь, датчики срабатывают от движения гарпуна: первый — в момент вылета гарпуна из ружья, второй — в конце прохождения гарпуном отрезка пути ΔS=0,1 м.

Испытываемые ружья были разделены на четыре группы в соответствии с принципом действия: «резиновые», пружинные, гидропневматические и пневматические. В пределах каждой группы испытывались ружья, изготавливаемые отечественной промышленностью, и самодельные. Гарпуны снабжались одиночным наконечником без откидывающегося флажка.

Результаты испытаний приведены в следующей таблице:

Их анализ показывает, что КПД лучших самодельных ружей ощутимо выше, чем КПД ружей промышленного производства, как бы «застывший» на отметке 25—35%. Это можно объяснить тем, что промышленность внедряет образцы далеко не лучшие, хотя и относительно простые в конструктивном отношении. Кроме того, заводские конструкторы, идя по пути упрощения (удешевления) конструкции, часто еще более ухудшают качественные показатели изделий.

В то же время КПД самодельных ружей имеет явную тенденцию к росту. КПД самодельных гидропневматических ружей 50—60% несколько уступает КПД пневматических 65— 83%. Основной причиной можно назвать то, что выталкивающая гарпун вода испытывает сильное сопротивление при переходе из ресивера в ствол. К сожалению, это обстоятельство трудно устранимо. Поэтому если и удастся увеличить КПД гидропневматических ружей, то весьма незначительно. Что касается пневматических ружей, то их КПД снижают следующие основные факторы:

• сопротивление, оказываемое водой вылетающему гарпуну;
• масса воды между гарпуном и стволом;
• неравномерность внутреннего диаметра ствола;
• трение уплотнительных элементов поршня о ствол;
• масса поршня.

Наибольшего КПД удалось достичь для конструкции, в которой использован откалиброванный ствол с внутренним диаметром 10 мм. Уплотнение поршня осуществляется с помощью одного резинового кольца с диаметром сечения 1,5 мм. Вода заполняет полость между гарпуном и стволом. Если ружье зарядить, а затем вылить воду, то КПД увеличивается до 87%. Это, пожалуй, предельный КПД, практически достижимый в пневматических конструкциях.

Увеличение внутреннего диаметра ствола с 10 до 12 мм ведет к уменьшению КПД на 4—5%.

Использование для уплотнения поршня двух колец с диаметром сечения каждого 3 мм понижает КПД на 3—4%.

Если не принимать специальные меры по калибровке внутреннего диаметра ствола, то КПД падает на 6—8%.

В худшем случае КПД самодельных пневматических ружей 65—68%.

Что можно посоветовать тем, кто занимается спортивной подводной стрельбой?

Ружья, выпускаемые отечественной промышленностью, можно, правда с натяжкой, использовать при стрельбе на расстоянии до 1,5 м. Для «серьезной» охоты подойдут как гидропневматические, так и пневматические самодельные ружья длиной до 700—800 мм.
Для современной спортивной стрельбы по мишеням на дистанции свыше 7 м наиболее перспективными являются самодельные пневматические ружья, имеющие длину около 1 м.

Валерий Васильевич Евтушенко журнал "Спортсмен-подводник" (№ 89, 1991 год).

Источник: http://aquatech1.narod.ru