2006/06/29

" 活塞先撞底還是 BB 先出槍口?? "

昨天下午跟小耿耿在 MSN 的時候, 他說他要去睡了, 然後他就秀離開, 我趕緊問他說 : 你想不想知道先撞到活塞還是 BB 先出槍管?? , 然後我靜靜的等待....... 果然!! 他上勾了!! 馬上醒過來問我, 於是我就說 : 你先開一槍, 然後趕快把 BB 撿回來, 然後問 BB : 說!! 是你先到還是活塞先到!! ..... 冷....啊 !! 小耿耿我對不起你, 不該打斷你午睡的..... 僅以此篇實驗, 獻給小耿耿!!


其實很久以前就有人問過我了, 但是因為我一直覺得反正就是要穩, 幹麻計較這樣多??? 尤其下場用 0.43 BB 基本上這樣重, 而且空氣是會壓縮的, 猛算內管跟汽缸的比例, 然後在那裡猜想誰先出去?? 嗯........ 我承認以上都是我的懶惰的理由啦!! 哈哈哈!! 大家要認真唷!!

實驗的原理如下, 我們錄下兩次射擊的聲音檔, 差別是槍口的地方一個用消音的東西壓制 BB 彈打到靶的聲音, 一個是用厚紙片讓 BB 撞的又響又亮, 錄音的時候盡量用高的取樣率, 因為回頭做頻譜分析的時候會比較好做.

雖然這個站是推廣 2J 的, 不過這個實驗為了要獻給小耿耿, 所以我挑選了 APS2 EX , PDI 250% , 0.43 特注品, EG 6.03mm 不鏽鋼內管, 實測初速 130 m/s ( 0.43 特注 ).



這是第一個聲音檔錄製圖, 在槍口前面的是RO 逆滲透的濾心, 然後是塞了紙團的集彈盒, 麥克風在槍機附近收音.



第二個聲音檔是在槍口的地方放上便條紙, 擊中的時候會發出蠻響亮的聲音, 麥克風同樣在槍機附近收音.


收集到兩個聲音檔以後, 隨便用個聲音處理軟體打開, 就會看到一堆密密麻麻的資料, 不要慌, 要有耐心, 仔細的判讀, 我大概搞了快 30 分鐘才分析出來, 我歸納了一個簡單的步驟給大家做參考 :
首先就是將前後背景雜音的空白段先殺掉, 讓整個檔案看起來清爽.
接下來是要除去回音的部分, 擊發的聲音跟回音會很像, 但是回音因為經過反射以後衰減, 所以回音的部分會比較小, 因為我是在書房裡面測試, 書房不大, 大約貢獻了六個回音, 建議在比較大的房間實驗, 這樣回音跟回音間的間隔會比較大, 比較好分析.
做到這裡檔案已經小很多了, 接著從前面仔細比對雙方的頻譜, 不知道各位看倌有沒有發現一件事?? 就是明明檔案秀的是聲音的波形, 為何我一直說頻譜勒?? 其實這就是重點了, 因為不同的聲音他的頻率會不同, 所以 BB 打到紙的頻率也不同, 如果只看波形, 會不容易看出來, 但是如果一邊思考這個波形的頻率就會很容易判斷出來, 下圖就是分析出來的結果 :



答案是 :
( 活塞大約花了 2.4 ms 移動後撞底!! ) << 請參考後記, 謝謝!!
大約在 12.4 ms 時 BB 才出槍口!!
唉...... 早跟你們說空氣會壓縮的, 練穩一點吧!! 呵呵!!

PS : 以上是由當時環境跟槍支設定所測試, 不代表所有槍支與彈種, 僅供參考!! 謝謝!!

後記 : ( 2010/5/9 )
由於活塞移動時間似乎不是很正確, 當初實驗的時候是以扳機聲響作為定義, 所以很可能錄下的時候活塞已經開始移動了, 花了些時間也沒找到當初的錄音檔, 經過長考, 決定暫時標識這部份, 原則上實驗目的是討論活塞先撞底, 還是BB 出槍口, 一時失查, 提供大家不正確的資訊, 深感愧疚, 也謝謝發現錯誤的高手 , 謝謝!!

3 意見:

Unknown 提到...

我觉得你的结论有问题:

我没有aps2,我只有bar10,我用bar10的数据作个估算吧。

我们假设气缸容积40毫升,行程10cm,内管43cm(这个是bar10的数据,作者的狗应该差不多)。活塞大約花了 2.4 ms 移動後撞底!!大約在 12.4 ms 時 BB 才出槍口!!这句话可以导出下面一个必然推论:活塞用2.4ms的时间把40毫升的空气全部压缩进内管,然后具有少许初速的bb花了10ms的时间飞出<43cm的内管。

因为内管的容积为0.2826x43=12毫升,所以bb在内管中的极小推力压强是40/12=3.33个大气压,减去bb弹前的1个大气压,bb的极小合外力压强为2.22个大气压(大气压1.013×10^5牛顿/米2),即2.25x10^5N/m^2=22.5N/cm^2 所以0.43g的bb在内管中的极小加速度=f/m=22.5x0.2826/0.00043=14787m/s^2. 这个极小加速度穿过43cm的内管需要的时间=(2s/a)^0.5=(2x0.43/14787)^0.5=7.6ms

匿名 提到...

我以前也做過很多次聲音驗證, 但是我主要靠大量的錄音採樣+波形直接分析, 並沒有用頻率去比對. 基本上 "活塞先撞底" 這個結論沒有錯, 就算用上 0.3g BB 彈也一樣, 只是愈輕的 BB 會愈早飛出.

要計算 BB 在內管加速的精確時間得考慮眾多的因素, 我認為無法用簡單的算式算得.(最快的方式是用高速攝影機...xd)

APS2 汽缸容積約 28cc 上下.

匿名 提到...

wxd 您好,
這篇測試是我多年前的測試, 相關細節的部分我也已經不復記憶了, 望請見諒.

感謝您細心的指出問題點, 沒錯, 這個數據看起來是有出入的, 原因是在内彈道的過程中, 有很多的參數必須加入, 所以目前我們還沒有一個可昭公信的式子可以跟大家分享,不過可以提供給您的參考方向是關於BB內彈道裡面, HOP 的摩擦力, 以及 BB 與內管的間隙大小皆會造成很大的影響, 其他相關參數的影響雖然小, 也會造成不少的偏誤.

另外, 在活塞推進系統中的阻尼係數, 彈簧的加速特性, 這邊都有不少複雜的式子, 即便是真槍的開發過程, 也有很多不明確的地方, 所以必須要用實驗來驗證, 我們能做的就是儘量讓我們的模擬嚴謹化, 找出參數間互相影響的關係式, 讓我們的模型趨近於真實.

最後謝謝您的留言, 也再次讓我見識到內地的玩家也是有熱情的,認真的一面, 謝謝.

by Tracert.