理想のガンを追いかけて

ノンホップのエアガンの飛距離はどれぐらいだと思いますか？
15mまでしか使えない、というような話を聞くことさえあるぐらいですが、
自分は少なくとも25mは大丈夫という程度の認識だったので実験してみました。

実験方法は流れのない穏やかな池のような水面への着弾点を、陸地の部分で平行に測りました。
風が少ない朝方ということで午前5:30に実験です。
使用銃は0.8jぐらいのものを使いたかったのですが、APS-3を持って行く気にはならなく、他にパワーのあり命中率もある程度いいものがなかったのでWAのショーティ40です。
もちろん、ノンホップ(固定スライド)で0.4jぐらいです。
命中率が悪いようなものはホップと同じ向きに回転がかかる可能性がありますが、
この銃はよく当たるので問題ないでしょう。
0.25g弾を使うと20度ぐらいで30m、30度ぐらいで40mに届くかどうかといったところ。
おおよそが知りたかっただけなのであんまり厳密には測っていません。
それ以上は確認出来なかったのですが、0.8jあったら50mいくか、やはり難しいかといったところかと予想します。

30mまではノンホップの銃でも命中率さえ良ければ問題なさそうですね。
角度をつけることに慣れている人ならば。
次は30mでの命中率も測ってみたいですね。
やるならやはりAPS-3となります。
  

距離と弾速の関係の図です。
上から0.2g(赤線)、0.25g(緑線)、0.3g(青線)となっています。
揃えるためにどれも1jになる初速から始まっています。
実際に1jなら違法ですが、図の線を延長しているだけですよ。
線が汚いですが、これは自在定規で上手く描けなかったために何本か鉛筆で引いた後にボールペンで良さそうな部分部分をなぞったため。

図の見方としては、例えば0.2ｇで初速90m/sの銃でマズルから20mの弾速が知りたい場合は、
図で90m/sの時の距離に20m足した部分の弾速を見ます。
また、ホップ付きの銃でのデータを参考にしているため、ノンホップとは違うはずです。
どの程度違うかはわかりませんが、弾が回転している方が小さい空気抵抗になるんですよね。
まあ、ホップ付きのデータの方が必要とする人も多いのかな。
当然ながら弾の表面仕上げや直径と重さの誤差も影響しますし、
そもそも適当なグラフなんですけど。
この画像ではマス目も読めませんしね。
画像は時間がある時にもっと見やすいものをアップするかもしれません。

初速を変える場合、初速の低い銃では高い銃よりも全体の弾速に差が出るようです。
初速の増減の割合以上に。
逆に0.2gを使う場合は初速90m/s(約0.81j)を95m/s(約0.90j)にしたところで、
1.75mも進めば弾速は同じとなり、飛距離の差はそれよりも小さくなるわけです。
規制値ギリギリにしてもあまりメリットはなく、規制値を超えるリスクが増えるばかりと。

また、弾速の速さの順が途中で入れ替わっているのがわかります。
もし、このグラムをエネルギーj対距離のグラフにすると、
最初はどれも1jなので一点から始まって分かれていくようになります。
エネルギーは弾速の二乗に関係するので変化はもっと大きくなるのでしょう。
  

距離とグルーピングと弾の重さについて計算で考えてみます。
ただし、重力は考えません。
その他もかなり単純化して仮定しています。

まず、集弾性の悪くなる原因を撃ち出される角度によるもの(aとします)と、不規則な回転により曲がるもの(bとします)の２つと考えます。
角度によるものは距離と広がり方が比例するので簡単ですね。

不規則な回転によるものは弾に一定の力が働き加速されると仮定すると、
時間の二乗と比例して広がることになります。
弾速が一定のならば距離と時間は比例しますが、実際には弾速は低くなっていきます。
では、距離に対して時間が大きくなると、より曲がるかと言うとそうはなりません。
回転してる弾が進むことで力が発生するのですから。
そこで、都合良くするために距離あたりの力が一定と考えます。
実際にこんな単純になるずはないのですが。
弾の回転も空気抵抗で遅くなりますし、弾の飛ぶ速さが下がれば距離あたりの回転数は上がります。
とにかく、単純化して距離あたりの力が一定、要するに距離の二乗に比例してグルーピングが大きくなるとします。

APS-3について考えてみます。
重力がないということで、横方向のグルーピングを考えるようなものですね。
距離と広がり関係を画像の図とします。
ただ、a=bというのは間違っていますね。
ちょうどそうなっている場合を書いただけで、本当なら赤線(グルーピング)は緑線(角度)と青線(曲がり)を合わせたものとだけわかって戴ければ十分です。
例えば、0.29gでの場合から考えて5mで10mmで10mで30mmのグルーピングだとすると、a+b=10、2a+4b=30でa=b=5となります。
まあ、これは若干良すぎる数値で、自分の経験で考える数値を例2として、
5mで13mmで10mで40mmのグルーピングだとすると、a+b=13、2a+4b=40でa=6、b=7となります。
ここで弾を0.29gと同じ精度で0.25gした場合を考えます。
角度によるものは変わらないのですが、弾が軽くなると曲がりやすいです。
重さが25/29なら広がりはその逆数で29/25倍となり、
10mで例1なら3mm強、例2なら4.5mm弱広がることになります。
ついでに0.2gなら9mmと12.6mmです。

確実に悪くはなっているものの、割合からするとあまり大きくないというのが自分の感想ですね。
実際には弾の精度の問題がかなり大きいのですが。
軽い弾のメリットは落差の小ささとコストぐらいでしょうか。
あとは銃身から早く出ることぐらい。

あまり役に立たない話ですが、もう何回か似たようなことを書きます。
そちらの方が多少は面白い内容になるかもしれませんが、
さらに長文となりそうで書くのも大変そうです。
  

ボールベアリングというのは抵抗をとても小さくしてくれる部品です。
それがどのような原理で抵抗が小さいのかを考えてみます。

まず、抵抗というのは摩擦によるものが大きいです。
滑らかなものほど摩擦は小さく、ザラザラなのは摩擦が大きいというのが普通です。
本当は滑らかな面が密着する時にも摩擦は大きいのですが、とにかく物体同士を滑らせると抵抗があります。
物質や仕上げにより摩擦定数は同じで強い力で当たるほど摩擦が大きくなります。
なので、動くものにはクリアランスが必要となるわけです。
そもそも小さな穴にそれより太いピンは入らないような部分もありますが。

ボールベアリング等の転がり抵抗というのは部品同士が滑る必要がありません。
２つの物体の間で回転することで物質(ボールベアリング含む)同士は全く滑らなくてもスムーズに動きます。
実際にはボールベアリングの位置を整える部品との摩擦があるのですがここでは無視することにします。
滑る必要がないということは摩擦がいくらあっても抵抗にはならないので強い力で当たっていても抵抗は増えません。
なので単にスムーズに動かすだけでなくガタを無くし、最初から圧力をかけておくこともでします。
転がり抵抗は精度まで上げることができるわけです。

ところが、実際は部品の精度の悪さや変形による抵抗も起きます。
ボールベアリングがスムーズに回転にしなかったり物体が凸凹ならば当然抵抗になりますし、
剛性がなければ変形させながら動くので変形させる力が必要となります。
ここがトイガンのレール等にボールベアリング等を使おうとした時に問題になってくるのではないかと思います。
精度とスムーズさを発揮するためにこだわればの話ですけどね。
  

前の実験専用銃に130mmの6.03mmのノンホップバレルを載せて撃ってみました。
5mからマキシBB0.25gを5発ずつ体育座りで膝にレストです。

予想以上に縦に散ったので3グループしか測りませんでしたが、
縦と横の広がりを左上から時計周りに書くと34.5mmと7.5mm、29.5mmと10mm、21.7mmと9mmとなりました。
縦に散ったのは何故だかわかりませんが横にはまとまりました。
散ったといってもこの銃でならいい結果でしょうけれど。
今回は真剣に測定する前の様子見だったので、錘を抜いた(他に使った)ので軽くてブレたり狙いが定まらなくてもそのまま撃ちましたが、
横にはやはりまとまりましたね。
平均すると9mm以下ですから条件を良くすれば5mmにはならなくてもそれに近くはなるはずです。
実は撃ち終わった後に確認したらインナーバレルに左右のガタが多少あり驚きました。
横に関してはまとめる目処が立ってきたように思えますが縦はなかなかまとまる気配がありません。
どの銃でも縦に散るのは単純に自分の撃ち方の問題かもしれませんが。

それにしても、こんないい加減な銃でもこれだけ当たるのに、
高精度で剛性もあるパーツで組み上げられた銃でも特別な差が出せないのが不思議ですよね。
当たるようにする方法がまとまってきたらAPS-3にも手を加えていきます。  

マルイ製固定スライドのデザートイーグルを使った実験専用銃です。
チャンバーやバレルの交換による違いを確かめるもので余計なものは省き交換を簡単にして、
SAのみにしてハンマーの打撃力も大きくしています。
フレームのチャンバー周りが大きく切り開かれているのは前に大型のチャンバーを試したため。
最近では使うことがなくなってしまいましたがジャンクから流用したものなので惜しくはないです。
実験に使ったバレル等の方が高いぐらいで。
高い命中率になっている時はこんなのでも撃っていて楽しいのですけれどね。  

リボルバーは当たらないというのはトイガンでは常識のようになっています。
特にカート式は当たらないとされていて半分は事実でしょう。
シリンダーは毎回同じ位置で止まるのが難しくバレルとのズレで命中率が悪くなる。
そしてガスリボリバーはタンクからのガスルートの長さでパワーも出ないと。
パワーに関してはカート式でも十分に出ている物があるので設計の問題だと思います。
命中率に関してが本題ですね。

前にクラウン製エアリボルバーのパイソンをカスタムしていたことがあります。
昔のエアリボルバーとは出来が違い定価4300円するモデルでした。
ノーマルでは5ｍで13cmのグルーピングでしたが調整を繰り返すと4cm近くにまとまるようになりました。
当時はこんな物かなと思っていましたが。
最近になってコクサイやマルシンのカート式リボルバーの所有数が増えてきました。
インサート入りシリンダーでは当たらないのは当然だと思っていましたが、
貫通シリンダーでもノーマルでは全然当たらないですよね。
今になってクラウンのカスタムした物が命中率が高かったと驚くように。
おそらく、コクサイやマルシンのものも調整すればそれぐらいにはなるのでしょうけれどね。

クラウンの何が良かったかを考えるとやはりガタの多さだと思います。
シリンダーとカートはガタが多く、カートはシリンダーに一定の位置まで運ばれた後はバレルとノズルで固定されるような状態です。
シリンダーの精度は関係なくカートとバレルの接触面とバレルのBB弾入り口のみに気を配ればいいことになりますね。
今後カート式リボルバーを調整していくならこのようになるものを選んでいきたいです。

フルサイズカートのリボルバーはカートがバレルとノズルに対して位置が合っていれば段差が問題になったりはしません。
これだけでかなりのグルーピングになりますがやはりオートには劣る命中率です。
次に問題になってくるのはカートの個体差、更にいうとパッキンの話となってきます。
要するにリボルバーの問題というよりはカート式の問題ですね。
チャンバーパッキンを1つにというのが難しいだけにパッキンの個体差を減らすか、
個体差があっても命中率に悪影響がないものを考えていく必要がありそうです。

ところで、やはりABSの地のままのトイガンも良いですよね。
最近はみんなつや消しとそうでヒケも目立たず高級感があるのはいいのですが、
塗装は剥げるのが心配ですし、どの銃もつや消しではつまらないです。