В статье рассматриваются результаты полевого тестирования саундмодератора для страйкбольной нелицензируемой пневматики калибра 6 мм с дульной энергией менее 3 Дж.
Данная статья не претендует на полное освещение вопросов проектирования саундмодераторов для систем HPA. Изложенный материал является результатом поверочных замеров уровня звукового давления при стрельбе из системы Proteus-2.
Натурные испытания выполнены при поддержке фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
Натурный эксперимент ставил своей целью фиксацию избыточного звукового давления при выстреле из системы HPA. Прежде чем давать развернутое описание эксперимента, дадим определение некоторым терминам.
Звуковое давление — P [Па] давление, дополнительно возникающее при прохождении звуковой волны в жидкой и газообразной среде.
Интенсивность звука — I [Вт] скалярная физическая величина, характеризующая мощность, переносимую звуковой волной в направлении распространения.
Исходя из того, что человеческое ухо по своей природе лучше определяет не абсолютные значения интенсивности или частоты, а относительные изменения этих параметров, то ниже все результаты эксперимента были переведены в относительные безразмерные величины (проценты)
(1)
Итоговое звуковое давление (1) выражается как разница регистрируемого звукового давления и среднего атмосферного (или фона, т. е. измеренного давления до начала эксперимента, при условии его константности).
Громкость звука, величина, характеризующая слуховое ощущение для данного звука. Громкость звука сложным образом зависит от звукового давления, частоты и формы колебаний. В данном исследовании измерялось только звуковое давление, в предположении, что частота и форма колебаний слабо меняются от одной модели саундмодератора, к другой, в рамках страйкбольной пневматики.
Производимый при выстреле шум по-разному воспринимается человеческим ухом, исходя из субъективности понятия громкости звука. Тем не менее, возможно ввести некую модель чувствительности человеческого уха. Чувствительность уха заметно увеличивается при частотах от 20 до 1000 Гц. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в диапазоне частот от 1000 Гц до 4000 Гц, где она практически постоянна. После частоты 4000 Гц чувствительность уха снова уменьшается.
Постановка эксперимента.
Испытания проходили на базе мастерской HPA Protcustom, г. Москва. Помещение, в котором проходили измерения, представляет собой подвал, с размерами 60 х 60 метров, высотой 6 метров. Возникающие эффекты переотражения звуковых волн и их фиксация приборами идут в запас погрешности эксперимента (в полевых условиях такого переотражения не будет и саундмодератор будет работать «лучше»). Существующая сетка колонн 10 х 10 метров дала возможность привязаться к геометрическим размерам испытательной камеры. (Рис. 1).
Рис. 1. Схема натурного эксперимента
Измерения проводились с помощью поверенных шумомеров Мегеон 92130 и Testo 816. Погрешность аппаратного измерения 
от измеренной величины достаточна для обеспечения приемлемой точности эксперимента.
Статистическая погрешность эксперимента учитывается введением, при статистической обработке, коэффициента Госсета для нормального распределения случайной величины в выборке.
Таблица 1
Нумерация колонн иизмерительных пунктов
|
19 |
9 |
10 |
20 |
||
|
17 |
7 |
8 |
18 |
||
|
15 |
5 |
6 |
16 |
||
|
13 |
3 |
4 |
14 |
||
|
11 |
1 |
Стрелок |
2 |
12 |
|
Результаты измерений звукового давления с шаром представлены в табл. 2. Курсивом указан номер колонны. В дроби — первое значение — среднее по измерениям при стрельбе с шаром, второе — без шара. Все значения в дБ.
Таблица 2
Результаты натурного эксперимента
|
(19) /- |
(9) /55.1 |
(10) -/55.0 |
(20) /- |
||
|
(17) 55.4/- |
(7) 55.4/55.0 |
(8) 55.3/54.6 |
(18) 56.0/- |
||
|
(15) 56.4/- |
(5) 58.8/56.8 |
(6) 58.8/57.6 |
(16) 55.7/- |
||
|
(13) 64.2/- |
(3) 63.9/61.2 |
(4) 64.3/64.0 |
(14) 62.0/- |
||
|
(11) 61.4/- |
(1) 69.2/68.5 |
Стрелок |
(2) 69.1/69.0 |
(12) 61.7/- |
|
Таблица 3
Результаты натурного эксперимента
|
Параметр |
Значение |
|
Звуковое давление на срезе ствола без саундмодератора |
100.2 дБ |
|
Звуковое давление на срезе ствола с саундмодератором |
85.5 дБ |
|
Звуковое давление на срезе ствола с файрпингом |
103 дБ |
|
Фоновый шум |
39.8 дБ |
Таким образом, саундмодератор снижает звуковую мощность пневматики по формуле 
Таблица 4
|
Звуковое давление, дБ |
Значение |
|
На срезе саундмодератора |
100.2–85.5=14.7 дБ |
|
На удалении 10 метров |
100.2–63.9=36.3 дБ |
|
На удалении 20 метров |
100.2–58.8=41.4 дБ |
|
На удалении 30 метров |
100.2–55.4=44.8 дБ |
Как только уровень звукового давления от выстрела становится равен или ниже уровня звукового давления фонового шума (24 дБ для леса и 50 дБ для урбанизированных полигонов), можно считать задачу акустической маскировки стрелка успешно выполненной. Для урбанизированных полигонов необходимо находится на дистанции больше 60 метров (при фоновом шуме в 50 дБ). Для лесных полигонов существующая конструкция саундмодератора не удовлетворяет требованиям акустической маскировки на дальности действительного выстрела. (Рис. 2)
Рис. 2. Результаты полевого тестирования
Литература:
- http://strikeup.ru/blog/news/466.html
- G. V. Cardew. The Airgun from trigger to target. 1995. — 253 p. — ISBN 0950510828.
- Хинканин Л. А. Разработка стабилизатора камеры hop-up — Й 2014.
- Алямовский А. А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. М.: ДМК-Пресс, 2010. — 464 с. — ISBN: 978–5-94074–586–0 210–320 с.
- Броман Г. И. Затопленная струя Ландау: точные решения, их смысл и приложения — Успехи физических наук, т. 180, № 1, 2010. 97–104 с.
- Кузьменко О. Л. Идентификация характеристик пневмобаллистических систем на примере пневматического оружия. Дис. канд. техн. наук. — М., 2000. — 134 с.
- Кузьменко О. Л., Храмов С. Н. Математическая модель газотермодинамики С02 на линии насыщения и в газовой фазе; Ижев. гос. тех. ун-т. Ижевск, 2000. — 28 с. — Деп. В ВИНИТИ 22.05.2000, № 2728.
