Resumen

El artículo se centra en el análisis cuasidinámico del rendimiento del cañón de aire. El objeto de la modelización es una descripción exhaustiva de los procesos termodinámicos que tienen lugar en diferentes partes y cámaras de trabajo de un cañón de aire. Las ecuaciones individuales de la descripción matemática son aplicaciones de la primera ley de la termodinámica, que se complementa con el comportamiento del estado y los principios del flujo de aire, incluido el flujo crítico. Las condiciones límite de la solución de estas ecuaciones vienen dadas por las dimensiones y pesos de diseño de los componentes móviles del cañón. El problema se resuelve utilizando el entorno de MATLAB. El resultado de la solución representa la determinación de los cursos de tiempo de la presión en las diferentes cámaras de trabajo, incluidas las fuerzas del fluido del gas de alimentación que actúan sobre los componentes móviles del cañón y el perdigón. Los resultados de la solución se comparan con la dependencia temporal de la presión medida en la cámara de trabajo dada y la velocidad de la boca del pellet de la pistola de paintball DYE, Proto Rail 2011.

1. Introducción

Los cañones de aire utilizan aire presurizado u otro gas para disparar los perdigones, así como para simular un retroceso realista y el ciclo de deslizamiento. Estos cañones están diseñados para ser no letales y son capaces de funcionar de forma automática y semiautomática. Las armas de aire comprimido se utilizan a menudo para deportes de airsoft, paintball y tiro al blanco o para la caza.

Los marcadores de paintball, también conocidos como pistolas de paintball, se utilizan en el deporte del paintball. Las armas de aire comprimido son réplicas de armas de fuego usadas en los juegos de aire comprimido, donde se simulan situaciones de combate. En el pasado, las armas de aire comprimido se utilizaban casi exclusivamente con fines recreativos, pero en los últimos años la tecnología de aire comprimido ha sido adoptada por muchas instituciones como una herramienta extremadamente asequible y fiable para la capacitación militar y policial. Los cañones Airsoft pueden modificarse para aumentar la velocidad de los perdigones, la velocidad de disparo, el número de disparos, la fiabilidad, etc. La disposición interna de los componentes y los puertos de la mayoría de los cañones de aire pueden mejorarse, lo que puede aumentar considerablemente el rendimiento de un cañón.

Sería ventajoso utilizar un modelo matemático de pistola de aire comprimido que tuviera varias cámaras y considerara la interacción con los componentes móviles de la pistola y el perdigón.

Un simple análisis físico de un cañón de aire de una cámara se proporciona en [1], donde podemos encontrar aproximaciones razonables que permiten una derivación de la velocidad de la boca del cañón.   Un modelo gasodinámico-acústico de un simple cañón de aire se da en [2]. El flujo dentro del cañón de gas de una cámara se simula utilizando un solucionador de flujo compresible de Lagrange casi unidimensional en [3] para flujos subsónicos y transónicos.​​

• Materias:Termodinámica Dinámica de fluidos - Matemáticas Arma Aire
• Subjects:Thermodynamics Fluid dynamics - Mathematics Armaments Air
• Palabras claves:Dinámica de fluidos, pistola de airsoft, pistola de paintball, rendimiento de la pistola
• Keywords:Fluid dynamics, airsoft gun, paintball gun, gun performance