ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА СТРАЙКБОЛЬНОГО ОРУЖИЯ
Секция: Технические науки
XLVI Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА СТРАЙКБОЛЬНОГО ОРУЖИЯ
Страйкбольный привод – это точная внешняя модуляция боевого оружия, который применяется для тактических игр и развития навыков боя.
В эксперименте исследовали электропневматический привод (AEG), его достоинство в высокой скорострельности, количество выстрелов даже превосходит боевое оружие. Большое количество выстрелов на стандартном аккумуляторе, миниатюрность конструкции, т.к. вес и размеры, это больше требование модуляции, чем необходимость.
Для эксперимента был взят привод марки CYMA, модель CM045.
На данной модели установлен аккумулятор типа LiPo, напряжением 11.4V и емкостью 1400mAh. По заявленным характеристикам: скорость полета шара (весом 0.2грамма)120м/с. Скорострельность 750 выстрелов в минуту.
Внешний вид экспериментального стенда показан на рис. 1.
Рисунок 1. Внешний вид экспериментального стенда
С целью экспериментального исследования тактико-технических характеристик страйкбольного электропривода были разработаны схемы электрические принципиальные страйкбольного привода, показанные на рис. 2-a, b.
Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная страйкбольного привода
(a – типовая схема включения; b – модернизированная схема)
Схемы предназначены для управления двигателем М1 страйкбольного привода, который преобразует электрическую энергию аккумуляторной батареи GB1 в механическую (пневматическую) энергию, передаваемую шарику с целью его перемещения в пространстве со скоростью 120-130 м/с. Кроме этого, в схемах имеются элементы защиты, предохраняющие компоненты при возникновении аварийных ситуаций: коротких замыканий и токов перегрузки.
В типовой схеме (рис. 2-a) управление двигателем М1 осуществляется при помощи кнопки SB1 («Спусковой крючок»), через контакты которой протекает силовой ток электродвигателя М1. Темп стрельбы (автомат - полуавтомат) устанавливается переключателем SB2 («Переводчик - предохранитель».)
Модернизированная система управления (рис. 2-b) реализована на интеллектуальном электронном ключе BTS555, силовая часть которого представляет IGBT-транзистор с низким сопротивлением в полностью открытом состоянии. В состав электронного ключа включены элементы защиты от превышения допустимой температуры кристалла полупроводника, а также защиты от переполюсовки и чрезмерных токов. Такое техническое решение позволяет исключить протекание силовых токов через механические контакты кнопки спускового крючка SB1. При отключении М1 применяется динамическое торможение.
В качестве приводного двигателя используется двигатель постоянного тока [1, c. 60-100] типа Commander-GP1000, имеющий следующие технические характеристики: Uн = 11 В, Iн = 20 А, nн = 3000 об/мин. Питание схемы осуществляется от аккумулятора емкостью 1400 mAh и напряжением 11,4 V.
Для измерения величины тока и снятия осциллограмм в схему установлен безиндуктивный шунт электрический RS1 75 mV, 30 A.
Осциллограммы напряжений (токов) в контрольных точках схемы (см. рис. 2) при различных исходных параметрах управления страйкбольным приводом приведены на рис. 3.
а) |
б) |
Рисунок 3. Осциллограммы в контрольных точках схемы: а – полуавтоматическая стрельба; б – автоматическая стрельба. |
На рис. 4 представлены графики экспериментальных исследований, представляющие собой зависимость дальности стрельбы от угла возвышения α ствола страйкбольного автомата.
Рисунок 4. Графики экспериментальных исследований
Угол, (°) |
0° |
10° |
20° |
30° |
40° |
50° |
Макс. расстояние, (м) |
47 |
52 |
56 |
58 |
57 |
54 |
Выводы
За время научной работы по указанной тематике были рассмотрены и решены следующие поставленные задачи:
1. Доказана актуальность теоретического изучения и применения на практике страйкбольного оружия с «мягкой пневматикой».
2. Разработана схема электрическая принципиальная страйкбольного привода с интеллектуальным электронным ключом-коммутатором.
3. Выполнен широкий комплекс экспериментальных исследований с применением натурного объекта – страйкбольного автомата CYMA CM045.