دفع البرغي

يُستخدم مصطلح "دفع الترباس" أو "ضغط المؤخرة" في علم المقذوفات الداخلية والأسلحة النارية (سواء كانت أسلحة صغيرة أو مدفعية ) لوصف مقدار القوة الخلفية التي تُؤثر بها غازات الوقود الدافعة على الترباس أو مؤخرة السلاح الناري عند إطلاق قذيفة. لهذه القوة مقدار واتجاه ، مما يجعلها كمية متجهة .

يُعدّ دفع المزلاج عاملاً هاماً في تصميم الأسلحة. فكلما زاد دفع المزلاج، زادت قوة آلية القفل اللازمة لتحمّله. وبافتراض ثبات الحلول الهندسية والمواد، فإنّ زيادة قوة آلية القفل تؤدي إلى زيادة وزن وحجم مكوناتها. فعلى سبيل المثال، تتطلب الأسلحة النارية التي تعمل بنظام الارتداد البسيط أن يتراوح وزن المزلاج عادةً بين 0.45 و0.91 كيلوغرام .  

تتطلب الخراطيش ذات القدرة العالية مسامير تثبيت أثقل (عادةً 9.1 كجم ) لمنع فتح المؤخرة قبل الأوان؛ وعند نقطة معينة، يصبح المسمار ثقيلاً للغاية لدرجة تجعله غير عملي. على سبيل المثال، يحتاج مدفع عيار 20 ملم يستخدم نظام ارتداد بسيط وخراطيش مُشحّمة إلى مسمار تثبيت يزن 230 كجم لإبقاء الخرطوشة بأمان داخل الماسورة خلال الأجزاء القليلة الأولى من الثانية. [ 1 ]   

إن قوة دفع المزلاج ليست مقياسًا لتحديد مقدار الارتداد أو الارتداد الحر .

حساب قوة دفع البرغي

يمكن حساب قوة دفع الترباس الناتجة عن خرطوشة سلاح ناري معينة بدقة إلى حد ما باستخدام عملية حسابية أساسية.

صيغة

Fبoلت=Pمأxأأنانتهـرنأل.{\displaystyle {\vec {F}}_{bolt}=P_{max}\cdot A_{internal}.}[ 2 ]

أين:

  • قوة دفع البرغي = مقدار قوة دفع البرغي
  • P max = أقصى ضغط (ذروة) في حجرة خرطوشة السلاح الناري
  • المساحة الداخلية = المساحة الداخلية (لرأس غلاف الخرطوشة) التي يؤثر عليها ضغط غاز احتراق الوقود الدافع

تكون رؤوس علب الخراطيش وحجراتها دائرية الشكل عمومًا . المساحة المحصورة داخل دائرة هي:

أرهـأ=πر23.1416ر2.{\displaystyle Area=\pi r^{2}\approx 3{.}1416\cdot r^{2}.}

أين:

  • π ≈ 3.1416
  • r = نصف قطر الدائرة

وبصورة مكافئة، نرمز إلى قطر الدائرة بالرمز d .

أرهـأ=πد240.7854د2.{\displaystyle Area={\frac {\pi d^{2}}{4}}\approx 0{.}7854\cdot d^{2}.}
يشير الخط الأخضر إلى قطر رأس الغلاف الداخلي، بينما يشير الخط الأحمر إلى قطر قاعدة رأس الغلاف الخارجي لغلاف خرطوشة البندقية.

تتمثل إحدى المشكلات العملية المتعلقة بهذه الطريقة في أنه لا يمكن قياس قطر رأس الغلاف الداخلي لدفعة إنتاج معينة من أغلفة الخراطيش (عادة ما تختلف العلامات التجارية والدفعات المختلفة في الأبعاد) بسهولة دون إتلافها.

تأثيرات الاحتكاك

من الأمور المعقدة المتعلقة بدفع الترباس أن غلاف الخرطوشة يتمدد ويتشوه تحت الضغط العالي ويبدأ بالالتصاق بحجرة الإطلاق. يمكن حساب هذا "التأثير الاحتكاكي" باستخدام حسابات العناصر المحدودة على الحاسوب، لكن ذلك يتطلب الكثير من العمل المتخصص، وعادةً لا يستحق العناء. [ 3 ]

من خلال تزييت الطلقات المقاومة للخدش أثناء إجراءات اختبار EPVAT التابعة لحلف الناتو ، تعمل مراكز اختبار الناتو عمداً على تقليل احتكاك الغلاف لتعزيز مستويات دفع الترباس العالية.

طريقة عملية لتقدير قوة دفع البرغي

بدلاً من استخدام قطر رأس الغلاف الداخلي، يمكن أيضًا قياس قطر قاعدة رأس الغلاف الخارجي باستخدام الفرجار أو الميكرومتر أو أخذه من جداول بيانات الخرطوشة أو الحجرة المناسبة من CIP أو SAAMI واستخدامه في حسابات تقدير قوة دفع الترباس.

طريقة الحساب الأساسية هي نفسها تقريبًا، ولكن الآن يتم استخدام المساحة الخارجية الأكبر لرأس علبة الخرطوشة بدلاً من المساحة الداخلية الأصغر.

Fبoلت=Pمأxأهـxتهـرنأل.{\displaystyle {\vec {F_{bolt}}}=P_{max}\cdot A_{external}.}

أين:

  • قوة دفع البرغي = مقدار قوة دفع البرغي
  • P max = أقصى ضغط (ذروة) في حجرة خرطوشة السلاح الناري
  • المساحة الخارجية = المساحة الخارجية لرأس غلاف الخرطوشة

تُعد هذه الطريقة مناسبة للحصول على تقدير جيد فيما يتعلق بدفع المزلاج، وتفترض مساحة كبيرة للغاية يؤثر عليها ضغط الغاز مما يؤدي إلى تقديرات متشائمة، مما يخلق هامش أمان في العملية لأسوأ السيناريوهات التي يمكن أن تؤدي إلى زيادة أقصى ضغط (ذروة) في حجرة خرطوشة الأسلحة النارية، مثل رصاصة يتم وضعها في حجرة ساخنة بالفعل مما قد يؤدي إلى انفجارها (أي إطلاق نار غير مقصود ناتج عن الحرارة).

تقديرات قوة دفع الترباس لمختلف أنواع خراطيش المسدسات/البنادق

غرفةقطر P1 (مم)مساحة خارجية ( سم² )أقصى ضغط ( بار )مسمار F ( كجم )مسمار F
بندقية طويلة عيار .225.740.258716504274268 نيوتن (959 رطل قوة )  
FN 5.7×28 مم7.950.49643450171316,794 نيوتن (3,775 رطل قوة )  
بارابيلوم 9×19 مم9.930.77442350182017,847 نيوتن (4,012 رطل قوة )  
HK 4.6×30 مم8.020.50514000202119,816 نيوتن (4,455 رطل قوة )  
.357 ماغنوم9.630.72843000218521,428 نيوتن (4,817 رطل قوة )  
.357 SIG10.770.91103050277927,248 نيوتن (6,126 رطل قوة )  
.380 ACP9.700.73901500113011,085 نيوتن (2,492 رطل قوة )  
.40 S&W10.770.91102250205020,101 نيوتن (4,519 رطل قوة )  
10 مم أوتوماتيكي10.810.91782300211120,701 نيوتن (4,654 رطل قوة )  
.41 ريمنجتون ماغنوم11.050.95903000287728,213 نيوتن (6,343 رطل قوة )  
.44 ريمنجتون ماغنوم11.611.05872800296429,069 نيوتن (6,535 رطل قوة )  
.45 ACP12.091.16711300151714,879 نيوتن (3,345 رطل قوة )  
.454 كاسول12.131.15563900450744,197 نيوتن (9,936 رطل قوة )  
.500 إس آند دبليو ماغنوم13.461.42294270607659,584 نيوتن (13,395 رطل قوة )  

تم أخذ أقطار P1 (قاعدة علبة الخرطوشة) و P max المستخدمة في الحسابات من أوراق بيانات CIP المناسبة.

تقديرات قوة دفع الترباس لأنواع مختلفة من خراطيش البنادق

غرفةقطر P1 (مم)مساحة خارجية ( سم² )أقصى ضغط ( بار )مسمار F ( كجم )مسمار F
5.45×39 مم10.000.78543800298529,268 نيوتن (6,580 رطل قوة )  
.223 ريمنجتون9.580.72084300309930,396 نيوتن (6,833 رطل قوة )  
7.62×39 مم11.351.01183550359235,223 نيوتن (7,918 رطل قوة )  
قوس 6 مم11.200.98523800374436,714 نيوتن (8,254 رطل قوة )  
.303 بريطاني11.681.07153650391138,352 نيوتن (8,622 رطل قوة )  
7.92×57 ملم ماوزر11.971.11973900436742,824 نيوتن (9,627 رطل قوة )  
7.65×53 ملم ماوزر / 7×57 ملم12.011.13293900441843,327 نيوتن (9,740 رطل قوة )  
6.5 × 55 مم12.201.16903800444243,563 نيوتن (9,793 رطل قوة )  
.30-06 سبرينغفيلد / .308 وينشستر11.961.12344150466245,722 نيوتن (10,279 رطل قوة )  
7.62×54 مم12.371.20183900468745,964 نيوتن (10,333 رطل قوة )  
ليبل 8 ملم13.771.48923200476546,734 نيوتن (10,506 رطل قوة )  
7.5×55 مم سويسري GP 1112.641.25483800476846,761 نيوتن (10,512 رطل قوة )  
.375 هولاند آند هولاند ماغنوم / .300 وينشستر ماغنوم13.031.33354300573456,230 نيوتن (12,640 رطل قوة )  
6.5×68 مم / 8×68 مم صغير13.301.38934400611359,947 نيوتن (13,477 رطل قوة )  
.375 روجر / .416 روجر13.521.43564300617360,539 نيوتن (13,610 رطل قوة )  
.277 فيوري ( مواصفات SAAMI )11.951.12165516618760,670 نيوتن (13,640 رطل قوة )  
.300 ريمنجتون ألترا ماغنوم13.971.53284400674466,139 نيوتن (14,869 رطل قوة )  
.300 وينشستر شورت ماغنوم14.121.56594400689067,567 نيوتن (15,190 رطل قوة )  
.338 لابوا ماغنوم14.911.74604200733371,914 نيوتن (16,167 رطل قوة )  
.300 نورما ماغنوم / .338 نورما ماغنوم14.871.73664400764174,935 نيوتن (16,846 رطل قوة )  
.300 لابوا ماغنوم / 7.62 يو كيه إم14.911.74604400780776,556 نيوتن (17,210 رطل قوة )  
.375 شيتاك / .408 شيتاك16.182.05614400822480,654 نيوتن (18,132 رطل قوة )  
.50 BMG20.423.2749370012117118,829 نيوتن (26,714 رطل قوة )  
14.5×114 مم26.955.7044360020,536201,387 نيوتن (45,274 رطل قوة )  

تم أخذ أقطار P1 (قاعدة علبة الخرطوشة) و P max المستخدمة في الحسابات من أوراق بيانات CIP المناسبة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. تشين، جورج م. (1955). الرشاش، المجلد الرابع: تحليل تصميم آليات إطلاق النار الآلية والمكونات ذات الصلة . واشنطن العاصمة: مكتب الذخائر، وزارة البحرية. الصفحات 12-16 . 
  2. نظرة على قوة عروات البراغي بقلم دان ليليا، مؤرشف في 3 مارس 2010 على موقع Wayback Machine
  3. تحليل الإجهاد والانحراف لمسامير ستول باندا
  • Blaser R93 Unfälle - zur Verschlußbelastung (بالألمانية)
  • Zylinderverschluß - Verschlußkräfte (في الألمانية)