Пневматическое метательное устройство для военно-тактической подготовки

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры

Авторы работы: ГБОУ Школа № 1246

Email: Написать

Предметы: Физика, Информатика

Классы: 10 класс

Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Автору давно хотелось поучаствовать в военно-тактических играх вроде страйкбола или пейнтбола. Эти игры

увлекательны и интересны,
подготавливают молодых людей к военной службе или возможным военным действиям,
поддерживают людей в спортивной форме и развивают реакцию, стратегическое мышление, позволяют отвлечься от гаджетов.

На сегодняшний день оборудование для тактических игр весьма дорогостоящее, поэтому не все могут себе его позволить. Автор решил создать собственную версию метательного устройства, которое будет стоить гораздо меньше, чем промышленное и станет доступно для самостоятельного изготовления. К тому же, изготовленное своими руками оборудование всегда можно модифицировать.

Цель

Создание рабочего прототипа пневматического метательного устройства для военно-тактической подготовки, которое подходило бы для подготовки школьников.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Соленоидный клапан – 1 шт.
Микроконтроллер Arduino Nano – 1 шт.
Светодиоды для индикации синие – 2 шт., зелёные – 3 шт.
Транзистор irl3075n.
Резисторы 100 ом – 1 шт. 10 ком – 3 шт., резисторы 220 ом – 5 шт.
Тактовые кнопки – 2 шт.
Аккумулятор типа li-po – 1 шт.
Разъём и штекер xt60 – 1шт., диод – 1 шт.
Огнетушитель оп-1 (баллон)
Вентиль для бескамерной шины, шланг 8 мм 1 м (лучше 6 мм, но был только на 8), полипропиленовая труба 20 мм 2 м
Манометр 50 мм м¼ (до 12 атм.)
Переходник м¼ на шланг 6 мм, тройник м1/2 внутренняя резьба (никелированная латунь), футорка м1/2 ¼, футорка м1/2 3/8, переходник с полипропиленовой трубы 20 мм на внутреннюю м1/2 (лучше было брать на внешнюю, тогда ниппель был бы не нужен).
Ниппель м1/2 никелированная латунь
Компьютер с установленным ПО: Autodesk Fusion 360, Arduino IDE, C++
3D-принтер Maestro Classic

Описание

При создании своего устройства автор прошёл следующие этапы.

Ознакомился с законодательством РФ в области самодельной пневматики.
Изучил историю пневматического метательного оружия.
Приобрёл все необходимые компоненты.

Разработал 3D-модель корпуса, схему электроники и газопровод.
Создал тестовую электронную схему и проверил её.
Напечатал на 3D-принтере и собрал корпус.

Вмонтировал рабочую электронную схему в корпус.
Собрал баллон и газопровод.
Создал дуло.
Отделал корпус.
Произвёл тестирование устройства.

Результаты работы/выводы

В результате автором был создан функциональный прототип пневматического метательного устройства для военно-тактической подготовки, который способен производить 30 выстрелов на одном баллоне. Максимальная скорость полёта пули, выпущенной из этого устройства, составляет 47,8 м/с, дульная энергия – 0,4 Дж (макс. для самоделок – 3,5 Дж). Рабочее давление составляет от 2 до 6 атмосфер.

Перспективы использования результатов работы

После некоторых доработок устройство может быть использовано для подготовки школьников к военной службе и в качестве пособия для обучения азам робототехники.

Мнение автора

«Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» предоставила мне возможность опробовать свои силы в качестве докладчика, помогла познакомиться с некоторыми научными сотрудниками НИТУ МИСиС и подсказала некоторые идеи по доработке проекта»