Influence of Barrel Vibration on the Barrel Muzzle Position at the Moment when Bullet Exits Barrel

Influencia de la vibración del cañón en la posición de la boca del cañón en el momento en que la bala sale del cañón

Por simulación numérica, se investigará la influencia de la fijación del cañón en la vibración del cañón cuando una bala se mueve hacia abajo del cañón durante el disparo. Tanto el cañón como la bala fueron modelados por el software LS-DYNA. El barril está modelado como perfectamente recto sin ninguna desviación de fabricación. La bala es un calibre estándar de la OTAN de 5.56 mm que consiste en una chaqueta de latón y núcleo de plomo. Se aplica presión de gas en el barril y la base de la bala. A medida que la bala es forzada a las tierras del cañón, la bala obtiene impulso y velocidad de rotación. La interacción de la bala con el cañón actúa como fuerza de excitación y el cañón vibra. En este artículo, se muestran dos modificaciones de los barriles con y sin los accesorios. Todo esto influye en el comportamiento del cañón durante el disparo, principalmente en el momento en que la bala sale del hocico del cañón.

1. Introducción

No hay muchos artículos sobre la precisión de las armas pequeñas desde el punto de vista de la vibración del cañón. Para distancias de disparo muy cortas la vibración del cañón también puede ser descuidada, sin embargo esto sigue siendo importante para la precisión de un disparo a larga distancia. Hay muchas variables que afectan la precisión de un arma [1-3]. Principalmente son las tolerancias de fabricación, como la rectitud del orificio del cañón, la uniformidad de la geometría del cañón, las variaciones en la anchura de los terrenos y en la profundidad de las ranuras y también el acabado de la superficie. Se muestra en [4, 5] que para los grandes las vibraciones que surgen de las imperfecciones del cañón juegan un papel importante en la trayectoria de vuelo de la bala. Estas influencias se descuidarán intencionadamente en este artículo para mostrar el alcance de las vibraciones que surgen de la dinámica del sistema del cañón-bala para las condiciones internas inicialmente perfectas.

Cuando se dispara un arma, hay vibraciones inducidas en el cañón de acero a medida que la bala se mueve por él. Si el cañón se fija en una caja de armas o en una culata (que puede ser de madera, metal o plástico) con una longitud inadecuada, las vibraciones del cañón se amortiguan de forma diferente. Esto significa que el punto donde la bala golpea será cambiado. Dependiendo del lugar en que se apoye la culata (o la caja del arma en el caso del sistema de cachorros de toro) en el brazo y de lo suelta o apretada que esté la fijación de la pistola, también puede afectar a las características de amortiguación de la vibración y, por tanto, a la precisión del arma. Lo mismo ocurre cuando se colocan algunos accesorios en el cañón (por ejemplo, dispositivos de amortiguación como un compensador de la boca, un silenciador, un accesorio de amortiguación para la previsión o un accesorio para un pistón de gas, etc., véase la Fig. 1). En el documento [6] se muestra la variación de las frecuencias naturales frente a los modos con modificación en la fijación del cañón flotante donde no hay contacto entre el cañón y cualquier otra cosa y también cuando en el cañón se fija el compensador de boca para tres cañones diferentes.