Ученые политеха разработали новый тип конструкции пневматического оружия

В классической пневматике поршень сжимает воздух, который тут же начинает толкать пулю. Энергия тратится на одновременное сжатие и расширение, пуля трется о стенки ствола, а пружина постоянно находится в напряжении и изнашивается, – объясняет доцент кафедры «Гидромеханика и транспортные машины» ОмГТУ Сергей Кайгородов.

Устройство, которое спроектировали ученые политеха, работает иначе. Стрелок взводит рычаг, сжимая мощную пружину. При спуске тяжелый поршень срывается с места и разгоняется вхолостую – воздух в цилиндре не сжимается, а свободно выходит через специальные отверстия. В конце пути поршень, который в десятки раз тяжелее пули, через специальный шток наносит мощнейший удар по ней. В результате снаряд мгновенно приобретает высокую скорость.

В момент удара поршень перекрывает вентиляционные отверстия, поэтому полость цилиндра становится герметичной. Огромная инерция начинает стремительно сжимать оставшийся воздух. Давление взлетает до сотен атмосфер. Сжатый воздух устремляется вслед за уже летящей пулей через кольцевой зазор между штоком и стволом и придает дополнительный разгон. Кроме того, воздух с огромной скоростью обтекает снаряд со всех сторон и в его потоке снаряд летит по стволу, не касаясь стенок.

Еще одно изобретение политехников – резьбовая крышка на цилиндре, которая позволяет плавно менять предварительное сжатие пружины. Таким образом стрелок может настраивать мощность выстрела под разные задачи – от щадящих тренировок до максимальной дальности.   

Сергей Кайгородов, доцент кафедры «Гидромеханика и транспортные машины» ОмГТУ: «Мы взяли лучшее от механики (удар) и пневматики (расширение газа), соединили их в правильной последовательности и получили гражданское оружие, которое мощнее, компактнее и точнее многих существующих аналогов. И при этом – простое, надежное и долговечное. Классическая пневматика требует идеальной герметичности, так как воздух должен толкать неподвижную пулю. В нашей схеме она уже летит, а воздух создает центрирующую подушку и придает еще большее ускорение. В итоге получаем идеальную стабилизацию и отсутствие трения».

Такое устройство имеет ряд преимуществ. Во-первых, ударный импульс позволяет создать разгон без необходимости делать длинный ствол, а значит устройство компактнее, легче и удобнее. Во-вторых, пуля движется по стволу, не касаясь его стенок. На ее полет не влияют микронеровности, пыль или неидеальная форма самого снаряда, поэтому траектория получается максимально прямой и предсказуемой. В-третьих, перестает изнашиваться пружина: после стрельбы ее можно полностью ослабить, сняв натяжение. Кроме того, рычаг взвода спроектирован так, что работает на бицепс – самую сильную мышцу руки, что делает взвод мощных пружин легким и быстрым.

Ученые утверждают: предложенная конструкция не только эффективнее, но и выгоднее – поскольку уменьшены размеры цилиндра и ствола, на нее требуется меньше материалов, а значит она дешевле в производстве. Использовать ее можно с разными типами снарядов – от шариков до продолговатых пуль. Принцип работы легко масштабировать и создавать на его основе как легкое игровое оружие, так и спортивные или охотничьи винтовки.