Armónicos como el factor más importante en la balística interna PARTE-1

Tabla de contenido

– Qué llevó a este artículo
– Antecedentes sobre la sintonización
– Sobre el freno del sintonizador de cañón
– Procedimiento de prueba
– Análisis de los datos
– Conclusión
– Agradecimientos

¿Qué llevó a este artículo?

Todos los que recargan saben que algunas combinaciones de cantidad de polvo, profundidad de asiento de bala, bala y estuche funcionan dramáticamente mejor que otras a pesar de estar cargadas en el mismo equipo con los mismos estándares de consistencia. Es decir, siendo la calidad la misma, se obtienen resultados dramáticamente diferentes a partir de diferentes cargas. Encontrar la combinación correcta se denomina desarrollo de carga y tradicionalmente involucraba diferentes cargas de polvo, profundidad de asiento y, si las cosas no salían tan bien, a menudo también se usaba el polvo y la bala.

Dado que el ajuste del cañón se convirtió en una cosa, muchos simplemente lo agregaron como el paso final en el proceso de desarrollo de la carga de modo que trabajen con la mejor carga posible y luego lo sintonicen aún más con un sintonizador de cañón. Sin embargo, también he conocido a algunas personas que han detenido gran parte de ese proceso tradicional y ahora reúnen la bala, el polvo y la velocidad que desean y ajustan el cañón a la carga usando un sintonizador de cañón y han tenido éxito con esta nueva estrategia. La melodía de cañón es evidentemente la fábrica principal en cuanto a si una carga manual particular de alta consistencia funciona bien en un rifle o no. Este nuevo método de sintonizar un cañón en lugar de una carga es atractivo, ya que puede mantener su primera opción en bala, polvo y velocidad. Además de eso, los defensores afirman que pueden ajustar la melodía de manera fácil y predecible para cambios significativos de temperatura. Estas ideas estaban marginando en mi cabeza durante mis revisiones de los fusiles Kelbly Atlas Tactical y Mesa Precision Arms Crux el año pasado. Utilicé solo munición de fábrica y pensé que noté una mejora en las rondas al usar un cronógrafo de magnetospeed (que se adhiere al cañón y cambia la melodía) con algunas rondas (Lapua en el Kelbly), así como la degradación de algunas otras rondas (Hornady en el Mesa Precision Arms). Las diferencias eran pequeñas y podrían haber sido simplemente ruido en los datos, pero pensé que tal vez eran indicativos de que el ajuste del cañón era una fábrica importante en cuanto a si a un rifle en particular le gustaba una munición en particular o disparaba mal con ella. Tal vez, como un recargador que elige la carga que desea y luego la ajusta, un tirador también podría elegir la ronda de fábrica de calidad que desea y luego ajustarla en lugar de probar una caja de muchas cosas y ver qué dispara mejor. Ciertamente, la sintonía está en juego con la munición de fábrica al igual que con las cargas de mano, la pregunta es cuánto factor se sintoniza en el rendimiento general de un rifle particular con una carga de fábrica particular. Después de todo, hay mucha más inconsistencia incluso en las mejores cargas de fábrica que la mayoría de los cargadores manuales. Por el contrario, las rondas de fábrica a menudo se prueban para ver qué tan bien funcionan en una variedad de rifles y, por lo tanto, pueden ser menos armónicamente activas que las cargas manuales que no tienen tales pruebas. Nadie parecía haber hecho pruebas sobre esta idea, así que me propuse hacerlo. Elegí el cañón Krieger de acero convencional Kelbly .223 para esta prueba en lugar del cañón de carbono Proof Mesa Precison Arms Crux 6.5CM porque los cañónes de carbono Proof son muy diferentes armónicamente que los cañónes convencionales. Basado en mis experiencias, así como en lo que predice la física dadas muchas de las teorías de afinación actuales, creo que los cañónes de prueba son menos armónicamente vivos, por lo que la afinación importará menos. Además, los cañónes de prueba deberían vibrar a frecuencias mucho más altas, haciendo que sus nodos sean más estrechos, más cercanos y probablemente más difíciles de sintonizar.

Antecedentes sobre la sintonización

A pesar de ser un concepto que ha existido y en producción unos 600 años, hay mucho sobre el rifle que no es una ciencia establecida. El concepto de «Tuning» es uno de los mejores casos en cuestión. Daré la explicación más simple posible de esto aquí, así como un enlace a algunas teorías más completas pero también conflictivas de lo que realmente está sucediendo. Es divertido saltar a una madriguera de conejo si te gusta conocer los aspectos teóricos menos establecidos del tiro preciso.

En los términos más simples, la idea del ajuste del cañón postula que los cañones vibran a medida que la bala viaja en ellos y que estas vibraciones hacen que algunas partes del cañón se muevan más rápido que otras. Cuanto más rápido se mueva la corona, más errática será la dispersión del disparo. Al mover un peso al final del cañón, puede cambiar efectivamente dónde están las partes de movimiento rápido y lento del cañón y ajustarlo de modo que la corona esté en un lugar de movimiento más lento. La forma exacta en que se mueve el cañón es algo en lo que nadie está de acuerdo, pero esto no cambia mucho la forma en que se afina.

Bill Calfee introdujo por primera vez la idea de los sintonizadores de cañón en un artículo de 1994 sobre disparos de precisión. En ese artículo, y en el seguimiento del décimo aniversario que hizo en 2004, plantea una teoría de cómo es que los cañones de los rifles vibran durante el curso de un disparo. En lugar de parafrasear su trabajo, simplemente lo vincularé para que los interesados ​​puedan beneficiarse de las palabras del autor.

Bill Calfee’s “I’m Feeling Those Good Vibrations, AGAIN!” 2004:

Algo relacionado con la teoría Calfee de los armónicos de cañón (se basa en vibraciones continuas aunque incorpora más modos de vibración) es la receta de Purdy sobre cómo afinar un cañón. La receta de Purdy es un método para determinar una melodía que se basa en una teoría de cómo vibran los cañones.

The Purdy Prescription for barrel tuning:

También se han propuesto teorías más complicadas sobre la naturaleza de cómo vibran los cañones durante un disparo. Probablemente el más interesante de estos es el del ex ingeniero del Laboratorio Nacional de Lawarence Livermore, Al Harrel, que realizó simulaciones de análisis de elementos finitos de todo el sistema de rifle / cartucho durante todo el ciclo de disparo. Estas simulaciones han producido algunas imágenes bastante interesantes del proceso de disparo, así como algunas ideas diferentes sobre por qué funcionan los sintonizadores. Lo más notable del trabajo de Al es que explica que el cañón del rifle no sea un sistema continuo aislado durante el curso del disparo, ya que la bala y el gas en expansión actúan continuamente sobre él. Esto lo convierte en lo que yo llamaría un sistema impulsado, como se opuso al sistema continuo.

Al Harrel's FEA modeling of the rifle system during firing:

Aunque todas estas teorías no están de acuerdo entre sí en algunas formas muy básicas sobre cómo vibran los cañones durante un disparo e incluso sobre la mejor manera de afinarlas, comparten la convicción, ahora bastante bien respaldada con victorias de competencia, de que los sintonizadores de cañón funcionan, pueden significativamente mejora el tamaño del grupo y puede permitir que el tirador mantenga más fácilmente su sistema de fusil funcionando a una sintonía óptima a través de una variedad de rangos de temperatura cambiando la melodía del cañón en lugar de la cantidad de polvo en el cartucho.

Sobre el freno sintonizador de Harrell

No hay muchas opciones para los combo de freno de sintonizador que se ajustan a roscas de 5/8 ″ -24, y los tamaños de boca de fusiles de precisión más grandes. De hecho, solo encontré uno. A pesar de la escasez de otras opciones, estoy satisfecho con el producto. La precisión de Harrell es bastante conocida en la comunidad de benchrest por hacer mediciones volumétricas de polvo muy precisas (sí, me he preguntado por algún tiempo si podrían ser lo suficientemente precisas para disparar a larga distancia, siempre que se use un polvo de grano pequeño, pero eso es una prueba para otra vez) y también para sus prensas portátiles de recarga. En los partidos de benchrest a los que he asistido prácticamente todos usan la medida y muchos la prensa. La medida de polvo y el montaje a presión en su banco con una abrazadera y, por lo tanto, son fáciles de llevar al rango para desarrollar cargas de manera eficiente. Por supuesto, lo que estamos tratando de hacer en este artículo es descubrir si podemos ajustar las cargas de fábrica con la eficacia suficiente para evitar tener que hacer todo lo relacionado con el desarrollo de la carga. La ironía de esto es deliciosa. El freno del sintonizador de Harrell muestra el mecanizado limpio y de alta calidad que esperaría y, en general, es una unidad muy bonita. A $ 90 también parece tener un precio en la escala de precios de benchrest y no en la táctica. Di lo que quieras pero el impuesto táctico es real.

Harrell's Tuner brake

Hay algunas características que tiene el freno sintonizador de Harrell que me gustan y una que es menos deseable. El freno utiliza un sistema de bloqueo de ajuste de tuerca de seguridad para asegurar los collares de peso ajustables. Esto es muy preferible para mí sobre los tornillos de fijación que requieren una herramienta para manipular, tienen una mayor tendencia a aflojarse y pueden obstruir el hilo que corren si se aprieta demasiado o no se inclina con un material blando. El sistema de marcado en el freno para realizar un seguimiento de su configuración está bastante bien diseñado. El freno contiene marcas en el cuerpo para cada revolución completa. Estos llevan las designaciones 0,50,100,150, así como 10 marcas en uno de los collares de peso por revolución. Por lo tanto, se produce un número único simple para cada configuración posible cuando se agregan las marcas. Por ejemplo, si la lectura en el freno es 100, y la del peso 7, su ajuste total sería 107. Muy fácil de registrar y realizar un seguimiento. El único inconveniente importante que veo en el diseño es que es radicalmente simétrico y, por lo tanto, agota los gases en todas las direcciones. Es bueno que no tenga que indexarlo, pero los occidentales van a levantar polvo. Soy de Ohio, así que para mí, este es un caso del problema de otra persona.

Dado que el sitio web carece de algunos detalles sobre las especificaciones, aquí le daré mis medidas:
– Peso total 7oz (2.10oz en los pesos móviles y 2.9oz en el freno estacionario).
– Diámetro interno de los pesos .9930 ″ (solo funcionará con cañones con una bocacha más pequeño que este)
– Recorrido de ajuste general: 15 revoluciones completas ~ .47 ″

En mi experiencia con el uso de frenos, nunca he podido notar efectivamente que algunos sean dramáticamente más efectivos que otros en la reducción de retroceso. Sin embargo, algunos son notablemente más fuertes que otros y los odio. Esto se debe a que algunos frenos angulares traseros, muy populares, en realidad aumentan la energía sónica descargada en el tirador por casi 10 veces más. El freno sintonizador de Harrell no es una de estas unidades de corte de oídos. No era ruidoso y el retroceso era insignificante (aunque un pesado .223 con una almohadilla de retroceso blandita y un freno siempre será).

Procedimiento de prueba

Sin lugar a dudas, idear un procedimiento de prueba fue la parte más complicada de este artículo y, francamente, es completamente posible que lo haya entendido mal y podría haber logrado mejores resultados. Probablemente también sea el caso de que simplemente estaba pidiendo demasiada mejora de un sintonizador y esto afectó el diseño de mi procedimiento. Mi objetivo era idear un procedimiento que fuera plausible realizar para el tipo de tirador que podría estar interesado en ajustar la munición de fábrica. Con esto me refiero al tipo con suficiente conocimiento y experiencia para estar interesado en mejorar la munición de la fábrica, pero no suficiente tiempo o compromiso para cargar únicamente su propia munición. Entonces, el procedimiento no puede ser disparar 5 rondas en cada una de las 150 posiciones numeradas en el sintonizador en el transcurso de varios días y luego regresar y hacer un segundo y tercer grupo en cada una de las 5 configuraciones anteriores que tuvieron la mejor resultado. Siendo realistas, si estás dispuesto a pasar por todo eso, ya estarías cargando tu propia munición. El procedimiento debe ser algo que se pueda hacer en unas pocas horas con 2 o 3 cajas de munición para que pueda disparar un poco de acero a distancia ese día. Esto significaba que realmente estaba buscando grupos sintonizados que parecieran un 50% mejores que los que no estaban sintonizados. Si la diferencia entre sintonizado y sin afinar no fuera tan clara, consideraría que la munición de la fábrica de sintonización probablemente no era algo que valiera la pena perseguir.

Hay muchas cosas que se pueden conocer y calcular que podría saber acerca de la sintonización, y su plataforma de tiro personal que ayudaría, pero que podría no saber. Por ejemplo, la distancia aproximada de uno en la configuración de sintonía (nodo) al siguiente en el sintonizador sería útil. Esto ciertamente variaría con el grosor y la longitud del cañón, así como con el peso y el paso del hilo de su sintonizador particular, pero podría existir una ecuación aproximada. Sin embargo, no lo hace. También puede saber qué tamaño de grupo podría esperar de su rifle y munición. Quizás lo haya disparado sin afinar y tenga una línea de base que busque mejorar.

Al hablar con algunos expertos de la industria, esperaba una distancia de nodo a nodo de entre 0-2 vueltas completas (000-020 en los números de configuración del sintonizador). También esperaba ver evidencia de «acercarse» a una melodía en configuraciones adyacentes a la ideal. Por esta razón, elegí comenzar con el sintonizador atornillado en 000 y subir en incrementos de 002. Había disparado el rifle sin afinar con este lote exacto de munición Norma y con un lote diferente de munición Lapua, y así lo supe Estaba buscando mejores ~ .5 ″ @ 100yds con el Lapua y ~ .7 ″ con el Norma. Para tener éxito, realmente esperaba ver que los peores grupos de nodos medios fueran significativamente peores que eso y que los grupos de nodos activos fueran significativamente mejores.

Entonces, el procedimiento era comenzar a disparar en cada intervalo. Si el grupo comenzó bien, continúe a 5 (inicialmente fui a tres con la intención de regresar pero luego fui a 5). Si el grupo explotara, me movería en el siguiente intervalo. Por supuesto, cuando muchos grupos son solo 2 rondas, fácilmente podrías perder un nodo de una ronda de viajero. Los volantes no son infrecuentes en munición de fábrica. Del mismo modo, un grupo limpio y quinto podría ser una buena fortuna aleatoria. Como tal, los grupos que se veían bien serían investigados volviendo a ese entorno más adelante. Por ejemplo, hay tres grupos de 5 rondas más tarde en las pruebas de Lapua en la configuración 012. Era un escenario que se veía bien, hasta que se veía terrible. Al final, si encontraba un nodo sólido, dispararía un conjunto de cuatro grupos de 5 rondas para compararlo con el rendimiento anterior, sin ajustar, de las municiones. Esto nunca sucedió. Cada aproximadamente 20 rondas, a la vez que también estaba entre grupos, también me detenía para permitir que el cañón se enfriara y limpiarlo. Se disparó una ronda de incrustaciones antes de comenzar de nuevo. Las condiciones eran ~ 72 grados con nubes y sol mezclados y con viento bajo de 0-5 mph desde las 12 en punto. Básicamente, tampoco hubo espejismo. Realmente no podrías tener mejores condiciones.

Análisis de los datos

A continuación se muestran todos los objetivos disparados y los tamaños de grupo máximos, las distancias medias de disparo a disparo y las distancias máximas horizontales y verticales (importante para una de las teorías y procedimientos de ajuste). Tenga en cuenta al ver estos objetivos que el número de Grupo no es relevante , el programa de análisis solo agrega esto. Lo que importa es el número de ajuste del sintonizador escrito a mano en la esquina superior derecha. Muchas configuraciones se devuelven en objetivos posteriores.

Datos de munición de Norma

Voy a comenzar con los objetivos de Norma, aunque fueron disparados en segundo lugar porque, tras haber realizado el procedimiento una vez, mejoré mi metodología, salí menos de orden y volví a la configuración menos. Por lo tanto, es menos confuso para el lector.

El lector notará que hay cinco configuraciones para las cuales se dispararon 5 grupos redondos. Estos son 004, 007, 008, 030 (2 grupos) y 032. El lector también notará que la mayoría de los grupos que no llegaron a 5 rondas encajarían fácilmente con los que sí lo hicieron. Es como si fueran grupos similares, pero, con los dos disparos más lejanos no se les permitió avanzar más. Ningún patrón de ajuste es de ninguna manera evidente para mí en estos datos. Además, en comparación con los grupos anteriores dispararon bozal desnudo con esta munición y rifle, no son diferentes. Aunque colectivamente sus extensiones máximas son mejores (.580 ″ frente a .706 ″) cuando se observa la distancia promedio más importante entre cada ronda en el grupo, son casi iguales (.231 ″ frente a .243 ″) Qué agradable y ordenado Estos datos se ven. Cambiar la configuración del sintonizador no parece haber tenido ningún efecto significativo en los tamaños de grupo de manera positiva o negativa

 First Barrel tuning test target fired from the Kelbly Atlas Tactical .223 Rem rifle with Norma USA 77gr SMK ammo and the Harrell's tuner brake. Hand written numbers correspond to tuner settings. Primer objetivo de prueba de afinación de cañón disparado desde el rifle Kelbly Atlas Tactical .223 Rem con munición Norma USA 77gr SMK y el freno del sintonizador Harrell. Los números escritos a mano corresponden a la configuración del sintonizador.

Second Barrel tuning test target fired from the Kelbly Atlas Tactical .223 Rem rifle with Norma USA 77gr SMK ammo and the Harrell's tuner brake. Hand written numbers correspond to tuner settings.

Segundo objetivo de prueba de afinación del barril disparado desde el fusil Rem. Kelely Atlas Tactical .223 con munición Norma USA 77gr SMK y el freno del sintonizador Harrell. Los números escritos a mano corresponden a la configuración del sintonizador.

Fuente: snipershide.com,

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