。”
她从桌上拿过纸笔,一边画一边说:
“《材料力学》里讲梁的弯曲刚度,EI。I是截面惯性矩,对于圆管,I=π/64*(D??-d??)。D是外径,d是内径。”
她画了一个圆环截面。
“D增加一点点,因为四次方的关系,刚度会成倍增加。综合上述计算,枪管短了,但粗了,抗弯刚度反而比原来还高。”
丹尼尔盯着她画的图,眉头微皱。
“截短之后还有一个好处,固有频率提高。悬臂梁的一阶固有频率和长度的平方成反比。f_n∝1/L??。长度减少一点,频率提高很多。”
时珈一一脸自信的说,
“意味着枪管振动衰减得更快。子弹在枪管里运动的时间是固定的,如果枪管的振动频率高、振幅小,那么子弹离开枪口的那一瞬间,枪管的位置就更容易控制。配合好弹药,让子弹在振动节点附近出膛,精度反而可能比长枪管更高。”
丹尼尔看向她的眼神逐渐变了:“请继续说。”
“第二,枪管和护木的接触。”
她指着枪管前端被木制护木包裹的部分。
“原版莫辛-纳甘,枪管被护木紧紧包着。木材大家都知道会吸湿、会热胀冷缩、会变形。这些变形会产生随机的接触力,作用在枪管上。”
她在纸上画了一个悬臂梁,然后在梁中间画了几个箭头。
“这是很简单的超静定问题。外界的随机力F作用在枪管上,会导致枪管轴线发生微小偏转。偏转角θ≈FL??/2EI。F哪怕只有一点点,L是枪管长度,平方之后放大,EI再大也扛不住。”
“这个偏转,在100米距离上可能只有几毫米,但到500米、800米,就是几米的偏差。我相信你应该懂对吧?”
丹尼尔点头,脸色有些凝重,狙击枪最怕的就是偏差。
“所以必须要把枪管和护木完全分开。自由浮置式枪管。除了机匣固定点,其他地方和护木零接触。这样护木再怎么变形,应力也传不到枪管上。”
她在纸上画了一个示意图,枪管悬空在护木中间,四周留出空隙。
“《理论力学》里讲静定和超静定结构。原版是超静定,受环境影响大。改成自由浮置之后,变成明确的悬臂梁,静定结构。振动模式单一、可重复,这才是高精度的物理基础。”
时珈一画到这里的时候,手顿了顿,又若无其事的继续画。
丹尼尔看着那张在她手下堪称变形的图,看