Расчётно-экспериментальное исследование баллистики страйкбольного оружия

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная физика» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Аэродинамика, Баллистика

Авторы работы: ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова

Email: Написать

Предметы: Физика

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

Актуальность

Во время игры в страйкбол обычно противник прячется за преградой, где его невозможно достать выстрелом по прямой. Возникает вопрос, который и породил это исследование: а нельзя ли так настроить оружие, чтобы шар летел по траектории, огибающей препятствие?

Цель

Создать программу для расчёта траектории полёта шаров в зависимости от параметров.

Задачи

Изучить внешнюю и внутреннюю баллистику привода.
Построить траектории полёта шаров.
Импортировать созданную программу на мобильную платформу.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Страйкбольное ружьё
Стенд для крепления ружья
Мишени

Описание

После изучения теории была построена математическая модель полёта шаров, построены траектории при различных начальных параметрах. Для экспериментальной проверки расчётов изготовлен стенд, на котором крепилось оружие и производился отстрел по мишени (сериями, в прямом и перевёрнутом положении, с дистанций 5 м и 10 м). Результаты эксперимента подтвердили полученные теоретические выводы. По полученным данным были построены зависимости скорости шара от массы поршня, наличия или отсутствия установки Hop-Up и жёсткости пружины. Для более эффективной визуализации программа переведена с языка программирования Pascal в среду программирования C++.

Результаты работы/выводы

Разработаны и использованы методики расчёта скорости вращения и измерения скорости вылета шара, получены экспериментальные данные.
С помощью составленной программы проведены расчёты траекторий полёта шара при различной скорости вращения. Результаты расчёта хорошо согласуются с проведёнными экспериментами.
Создана расчётная модель оружия, позволяющая с помощью составленной программы вычислять скорость вылета шара в зависимости от различных параметров оружия. На основе проведённых расчётов показано направление оптимизации длины ствола, жёсткости пружины и других параметров.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы можно использовать для модернизации страйкбольного ружья.