볼트 추력
Bolt thrust볼트 추력 또는 미끄럼 압력은 내부 탄도 및 화기(소형 팔 또는 포)에 사용되는 용어로, 발사체가 발사될 때 추진제 가스가 화기 동작의 볼트 또는 미끄럼에 가해지는 후방 힘의 양을 기술한다. 가해진 힘은 크기와 방향을 모두 가지고 있어 벡터량이 된다.
볼트 추력은 무기 설계에서 중요한 요소다. 볼트 추력이 클수록 이를 견디기 위해 잠금 메커니즘이 더 강해야 한다. 동일한 엔지니어링 솔루션과 재료가 잠금 메커니즘에 강도를 더한다고 가정하면 잠금 메커니즘 구성 요소의 무게와 크기가 증가한다.
볼트 추력은 반동이나 자유 반동의 양을 결정하는 수단이 아니다.
볼트 추력 계산
기본적인 계산을 통해 특정 화기 카트리지에 의해 생산된 볼트 추력을 상당히 정확하게 계산할 수 있다.
공식
여기서:
카트리지 케이스 헤드와 챔버는 일반적으로 원형이다. 원으로 둘러싸인 영역은 다음과 같다.
여기서:
- π ≈ 3.1416
- r = 원의 반지름
동등하게 원의 직경을 d로 나타낸다.
카트리지 케이스의 특정 생산 로트(브랜드와 로트가 일반적으로 차원이 다름)의 내부 케이스 헤드 직경을 손상시키지 않고는 쉽게 측정할 수 없다는 것이 이 방법에 관한 현실적인 문제다.
마찰 효과
볼트 추력과 관련하여 복잡한 문제는 카트리지 케이스가 고압에서 팽창하고 변형되어 챔버에 "붙기" 시작하는 것이다. 이러한 "마찰 효과"는 컴퓨터에 대한 유한 요소 계산으로 설명할 수 있지만, 그것은 많은 전문화된 작업이며 일반적으로 그 수고를 할 가치가 없다.[2]
NATO EPVAT 시험 절차 중 인증 라운드에 오일을 바꿈으로써, 나토 시험 센터는 볼트 추력 수준을 높이기 위해 의도적으로 케이스 마찰을 낮춘다.
볼트 추력을 추정하는 실용적인 방법
내부 케이스 헤드 직경을 사용하는 대신 외부 케이스 헤드 베이스 직경도 캘리퍼 또는 마이크로미터로 측정하거나 적절한 C.I.P. 또는 SAAMI 카트리지 또는 챔버 데이터 테이블에서 가져와 볼트 추력 추정 계산에 사용할 수 있다.
기본 계산법은 거의 동일하지만, 이제는 카트리지 케이스 헤드의 외부 영역이 작은 내부 영역 대신 더 큰 영역을 사용한다.
여기서:
- Fbolt = 볼트 스러스트 양
- Pmax = 화기 카트리지의 최대 (피크) 챔버 압력
- Aexternal = 카트리지 케이스 헤드의 외부 영역
이 방법은 볼트 추력 관련 추정치를 충분히 얻을 수 있으며, 가스 압력이 비관적인 추정치를 산출하는 데 반하는 지나치게 큰 영역을 가정하여, 총기 카트리지의 최대(피크) 챔버 압력을 증가시킬 수 있는 최악의 시나리오에 대해 공정에서 안전 마진을 발생시킨다고 가정한다.이미 매우 따뜻한 챔버에 햄베어링되어 요리할 수 있다(즉, 열로 유도된 의도하지 않은 발사).
다양한 권총/리볼버 카트리지에 대한 볼트 스러스트 추정치
| 체임벌 | P1 지름(mm) | Aexternal(cm2) | Pmax(막대) | Fbolt(kgf) | Fbolt |
|---|---|---|---|---|---|
| .22 롱 라이플 | 5.74 | 0.2587 | 1,650 | 427 | 4,268 N(959 lbf) |
| 9×19mm 파라벨룸 | 9.93 | 0.7744 | 2,350 | 1,820 | 17,847 N (4,012 lbf) |
| .357 SIG | 10.77 | 0.9110 | 3,050 | 2,779 | 27,248 N(6,126 lbf) |
| ACP 380 | 9.70 | 0.7390 | 1,500 | 1,130 | 11,085 N(2,492 lbf) |
| .40 S&W | 10.77 | 0.9110 | 2,250 | 2,050 | 20,101 N (4,519 lbf) |
| 10 mm 자동 | 10.81 | 0.9178 | 2,300 | 2,111 | 20,701 N (4,654 lbf) |
| 45 ACP | 12.09 | 1.1671 | 1,300 | 1,517 | 14,879 N(3,345 lbf) |
| .454 카술 | 12.13 | 1.1556 | 3,900 | 4,507 | 44,197 N(9,936 lbf) |
| 500 S&W 매그넘 | 13.46 | 1.4229 | 4,270 | 6,076 | 59,584 N (13,395 lbf) |
계산에 사용된 P1(카트리지 케이스 베이스) 직경과 P는max 적절한 C.I.P. 데이터 시트에서 추출했다.
다양한 소총 카트리지에 대한 볼트 추력 추정
| 체임벌 | P1 지름(mm) | Aexternal(cm2) | Pmax(막대) | Fbolt(kgf) | Fbolt |
|---|---|---|---|---|---|
| 5.45×39mm | 10.00 | 0.7854 | 3,800 | 2,985 | 29,268 N(6,580 lbf) |
| .223 레밍턴 | 9.58 | 0.7208 | 4,300 | 3,099 | 30,396 N(6,833 lbf) |
| 7.62×39mm | 11.35 | 1.0118 | 3,550 | 3,592 | 35,223 N (7,918 lbf) |
| .303 영국인 | 11.68 | 1.0715 | 3,650 | 3,911 | 38,352 N(8,622 lbf) |
| 7.92×57mm Mauser | 11.97 | 1.1197 | 3,900 | 4,367 | 42,824 N(9,627 lbf) |
| 7.65×53mm Mauser / 7×57mm | 12.01 | 1.1329 | 3,900 | 4,418 | 43,327 N(9,740 lbf) |
| 6.5×55mm | 12.20 | 1.1690 | 3,800 | 4,442 | 43,563 N(9,793 lbf) |
| .30-06 스프링필드 / .308 윈체스터 | 11.96 | 1.1234 | 4,150 | 4,662 | 45,722 N (10,279 lbf) |
| 7.62×54mmR | 12.37 | 1.2018 | 3,900 | 4,687 | 45,964 N(10,333 lbf) |
| 8mm 레벨 | 13.77 | 1.4892 | 3,200 | 4,765 | 46,734 N(10,506 lbf) |
| 7.5×55mm 스위스 GP 11 | 12.64 | 1.2548 | 3,800 | 4,768 | 46,761 N(10,512 lbf) |
| .375 홀랜드 & 홀랜드 매그넘 / .300 윈체스터 매그넘 | 13.03 | 1.3335 | 4,300 | 5,734 | 56,230 N (12,640 lbf) |
| 6.5×68mm/8×68mm S | 13.30 | 1.3893 | 4,400 | 6,113 | 59,947 N (13,477 lbf) |
| .375 루거 / .416 루거 | 13.52 | 1.4356 | 4,300 | 6,173 | 60,539 N (13,610 lbf) |
| .277 퓨리(SAAMI 사양) | 11.95 | 1.1216 | 5,516 | 6,187 | 60,670 N (13,640 lbf) |
| .300 레밍턴 울트라 매그넘 | 13.97 | 1.5328 | 4,400 | 6,744 | 66,139 N (14,869 lbf) |
| 3할 윈체스터 쇼트 매그넘 | 14.12 | 1.5659 | 4,400 | 6,890 | 67,567 N (15,190 lbf) |
| .338 라푸아 매그넘 | 14.91 | 1.7460 | 4,200 | 7,333 | 71,914 N(16,167 lbf) |
| .300 라푸아 매그넘 / 7.62 UKM | 14.91 | 1.7460 | 4,400 | 7,807 | 76,556 N(17,210 lbf) |
| .50 BMG | 20.42 | 3.2749 | 3,700 | 12,117 | 118,829 N (26,714 lbf) |
| 14.5×13mm | 26.95 | 5.7044 | 3,600 | 20,536 | 201,387 N (45,274 lbf) |
계산에 사용된 P1(카트리지 케이스 베이스) 직경과 P는max 적절한 C.I.P. 데이터 시트에서 추출했다.
참조
- ^ 2010년 3월 3일 웨이백머신에 보관된 Dan Lilja의 볼트 러그 강도 보기
- ^ 스톨레 판다 볼트 응력 및 처짐 분석
