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xplore a definição e os princípios do impulso do ferrolho e por que essa força é crítica para o projeto de armas de fogo
Na engenharia de armas de fogo, "impulso do ferrolho" ou "pressão de fechamento" é um conceito crucial, especialmente no campo da balística interna. Quando uma arma de fogo é disparada, a força para trás exercida pelo gás propulsor no ferrolho ou na parte de fechamento da arma de fogo é chamada de impulso do ferrolho. Essa força não só tem magnitude, mas também direção, portanto é uma grandeza vetorial.
O impulso do parafuso é um fator importante que não pode ser ignorado ao projetar armas; quanto maior o impulso, maior a pressão no mecanismo de travamento;
No projeto de armas de fogo, o tamanho do impulso do ferrolho afeta diretamente a resistência do mecanismo de travamento. Para resistir à ação das forças de impulso, o projeto do mecanismo de travamento deve ser suficientemente forte, o que muitas vezes resulta no aumento do peso e volume do componente. Portanto, os engenheiros devem encontrar um bom equilíbrio entre desempenho, segurança, volume e peso ao projetar armas de fogo.
Em relação ao recuo de uma arma de fogo, o impulso do ferrolho não é uma medida de recuo ou recuo livre. Isso permite considerar com mais precisão o impacto da pressão gerada pela combustão do propelente no mecanismo de fechamento ao projetar armas de fogo.
Cálculo do impulso do parafuso
Para uma munição específica, o cálculo do impulso do ferrolho é relativamente simples. A fórmula básica de cálculo é a seguinte:
Fbolt = Pmax * Ainterno
Entre eles, Fbolt é o tamanho do empuxo do parafuso; Pmax é a pressão máxima da câmara da munição;
Para simplificar o cálculo, a área inferior da caixa circular do cartucho geralmente é usada para o cálculo. Ao calcular a área de um círculo, você pode obter uma aproximação da área interna:
Pi aqui é aproximadamente igual a 3,1416 e r é o raio do círculo. É claro que, em situações reais, devido aos diferentes lotes de produção, não é fácil medir o diâmetro do fundo da munição e pode afetar a precisão do cálculo.
Efeito de fricção
Uma complexidade do impulso do parafuso é que o cartucho se expande e deforma sob alta pressão, podendo causar "aderência" à câmara. Este “efeito de atrito” pode afetar a transmissão efetiva do empuxo, o que deve ser especialmente considerado nos cálculos de engenharia. Durante alguns testes, como o teste EPVAT da OTAN, os técnicos lubrificarão a munição para reduzir o atrito e promover altos níveis de empuxo.
Como realmente estimar o empuxo do parafuso
Além de usar o diâmetro interno da base da caixa, o diâmetro externo da base também pode ser usado para estimar esse diâmetro simplesmente medindo-o. Este método, embora eficaz para estimativas, também assume uma área excessivamente generosa e o cálculo resultante é geralmente ligeiramente conservador, proporcionando assim uma margem de segurança suficiente.
A fórmula para cálculo usando a área inferior externa é a seguinte:
Fbolt = Pmax * AexternoOnde Aexternal é a área externa da parte inferior do cartucho.
Este método é adequado para obter uma boa estimativa de empuxo do parafuso, e os engenheiros podem fazer ajustes no projeto para diferentes situações. Se a munição for colocada em uma câmara superaquecida, poderá causar descarga acidental devido a temperaturas excessivas, o que requer atenção especial durante o processo de projeto.
Estimativa do impulso do ferrolho para munições de boxe e rifle
Por exemplo, com base em diferentes balas de boxe e de rifle, os projetistas podem usar tabelas de dados C.I.P para obter dados padronizados. Esses dados são de grande importância para estimar o impulso do ferrolho de várias munições.
Ao projetar uma nova arma, os engenheiros precisam realizar análises aprofundadas desses dados para garantir que os materiais selecionados e o projeto estrutural possam atender aos requisitos de desempenho e aos padrões de segurança. No entanto, o equilíbrio entre força e peso é muitas vezes um problema difícil. Existe uma solução melhor que possa equilibrar desempenho e segurança?
