Ceramiczna lufa

[antyk-acap]

Czy w praktyce lub teorii próbował ktoś pokryć wnętrze lufy materiałem ceramicznym? Już wyjaśniam cel takiego zabiegu - wnętrze lufy narażone jest na tarcie. W wyniku czego zużywa się. Każda lufa ma zatem ograniczony okres trwałości. Wnętrza pokrywa się materiałami odpornymi na ścieranie.

[speedy13]

antyk-acap napisał:

> Czy w praktyce lub teorii próbował ktoś pokryć wnętrze lufy materiałem ceramicz
> nym? Już wyjaśniam cel takiego zabiegu - wnętrze lufy narażone jest na tarcie.
> W wyniku czego zużywa się. Każda lufa ma zatem ograniczony okres trwałości. Wnę
> trza pokrywa się materiałami odpornymi na ścieranie.

Tak, od wielu lat trwają takie eksperymenty. Jeśli się nie mylę, jeden z prototypów karabinu AR-10 (II połowa lat 50. XX w.) miał taką lufę. Ceramiczne wkładki są jednak podatne na pękanie, wskutek skoków ciśnienia przy wystrzale i/lub naprężeń cieplnych. Na ile wiem, nie udało się do dzisiaj uzyskać układu nadającego się do praktycznego użytku, tzn. o żywotności porównywalnej z klasyczną lufą.

[sowietolog1]

No właśnie...
Co innego teoretyzowanie ("główkowanie sobie"), co innego praktyka, rzeczywistość...
I, o ile dobrze pojmuję zagadnienie, problemem nie jest to, co zasugerował autor wątku, czyli to rzekome wewnętrzne "ścieranie się" lufy, czy nawet nie to, o czym Ty napisałeś Speedy, czyli przeciążenia ciśnieniowe, lecz temperatura, tzn. przegrzewanie się (przetapianie; ergo - z czasem tracenie wyjściowych właściwości/parametrów fizyczno-chemicznych) podczas częstego/długiego strzelania, vide wielolufowy system Gatling.
I to nie tylko luf ręcznej broni palnej, ale również wszystkich innych, np. armatnich (czołgowych).
Przecież gdyby przecieranie wnętrza było znaczniejsze, to nie miałoby sensu gwintowanie/kalibrowanie luf; zaraz fryzerka zostałaby starta;-)

[ignorant11]

Gwintowanie to nie renowacja lufy ale stalibilizaacja pocisku w locie...

[speedy13]

Hej

sowietolog1 napisał(a):

> I, o ile dobrze pojmuję zagadnienie, problemem nie jest to, co zasugerował auto
> r wątku, czyli to rzekome wewnętrzne "ścieranie się" lufy, czy nawet nie to, o
> czym Ty napisałeś Speedy, czyli przeciążenia ciśnieniowe, lecz temperatura, tzn
> . przegrzewanie się (przetapianie;

No dobra - a co owo przegrzewanie/przetapianie powoduje? Ano właśnie erozję przewodu lufy czyli ścieranie gwintu i powiększenie kalibru, wskutek skojarzonego oddziaływania tarcia pocisku i wysokiej temperatury i ciśnienia gazów prochowych. W efekcie pogarsza się uszczelnienie (wzrasta ilość gazów przeciskających się między pociskiem a ścianką lufy) a więc spada prędkość początkowa, ponadto zbyt płytki gwint słabiej współpracuje z pociskiem i nie nadaje mu prawidłowej rotacji, przez co pogarsza się stabilność. Na tym polega zużycie lufy (są inne jeszcze rzeczy, np. wypala się/wydłuża komora nabojowa; ale już nie ma sensu chyba aż tak w to wnikać).

Teoretycznie ceramiczna wkładka to dobry pomysł. W przeciwieństwie do stali nie odkształca się plastycznie w podwyższonej temperaturze (nie aż tak w każdym razie) i jest też twarda, mechanicznie się nie ściera tak szybko. Ale jest mało sprężysta i podatna na pękanie. A przy wystrzale występują właśnie liczne zjawiska związane ze sprężystością stali, która odkształca się minimalnie a potem powraca do poprzedniego kształtu. W praktyce tak jak mówiłem wcześniej, w badanych układach uzyskiwano żywotność ceramicznej lufy kilkakrotnie niższą od klasycznej.

[argonauta10]

A jak z odprowadzaniem ciepla przez ceramike?Metal przewodzi cieplo duzo lepiej jak ceramika.
Ceramiczna lufa moze sie zbytnio rozgrzewac, zwlaszcza przy czestym strzelaniu. Jak tam rozwiazano chlodzenie?

[speedy13]

argonauta10 napisał:

> A jak z odprowadzaniem ciepla przez ceramike?Metal przewodzi cieplo duzo lepiej
> jak ceramika.
> Ceramiczna lufa moze sie zbytnio rozgrzewac, zwlaszcza przy czestym strzelaniu.

Ano właśnie, to jest kolejny problem. Sama ceramika to może sobie mieć to w nosie, materiały ceramiczne mają z reguły bardzo mały współczynnik rozszerzalności cieplej. Teoretycznie więc, choćby się nie wiem jak rozgrzała, to nic się od tego nie powinno dziać. Tyle że praktycznie w miejscu gdzie materiał ceramiczny łączy się z metalowymi elementami (a nie sposób wszak tego uniknąć), wystąpią duże naprężenia, bo np. stal ma o wiele większą tę rozszerzalność. I efekt jest właśnie taki w przypadku tej naszej rozważanej wkładki w lufie, stopniowe mikropękanie owej ceramiki i coraz większa erozja, gdy gazy prochowe wnikają w te pęknięcia i poszerzają je itd.

[antyk-acap]

Rozwiązaniem byłoby zmniejszenie grubości ceramiki. Lub silne chłodzenie części metalowej.

[speedy13]

antyk-acap napisał:

> Rozwiązaniem byłoby zmniejszenie grubości ceramiki. Lub silne chłodzenie części
> metalowej.

No ba, ale jak zastosujesz silne chłodzenie metalowej lufy, to cała ta kombinacja traci sens. Po to się ją właśnie między innymi wymyśla, by zmniejszyć wpływ nagrzewania na lufę. W przypadku chłodzenia np. wodnego ten problem nie występuje. Już w końcu XIX w. H. Maxim, demonstrując publicznie swój karabin maszynowy oddawał w czasie pokazów kilkanaście tys. a nawet chyba i kilkadziesiąt tys. strzałów w jednej monstrualnie długiej serii trwającej kilkadziesiąt minut.

[antyk-acap]

Albo inwar.

[jopekpl]

antyk-acap napisał:

> Albo inwar.

TROCHĘ Z CYWILNEGO rynku .Firma silit opatentowała powłokę ceramiczną na swoich produktach(naczynia kuchenne) polegającą na spiekaniu stali z ceramiką .A nie na pokrywaniu stali powłoką ceramiczną ,czy takie rozwiązanie nie powinno wyeliminować wady o których pisał kol. speedy13 .

[speedy13]

Hej

jopekpl napisał:

> TROCHĘ Z CYWILNEGO rynku .Firma silit opatentowała powłokę ceramiczną na swoich
> produktach(naczynia kuchenne) polegającą na spiekaniu stali z ceramiką .A nie
> na pokrywaniu stali powłoką ceramiczną ,czy takie rozwiązanie nie powinno wyeli
> minować wady o których pisał kol. speedy13 .

No kto wie (chociaż mi się wydaje, że te eksperymentalne lufy tak się właśnie robiło). Tak czy inaczej, na garnki i patelnie nie działają jednak aż takie siły jak we wnętrzu lufy podczas strzału.

Ale nie zmienia to faktu, że bardzo kibicuję temu pomysłowi. Jeżeli uda się kiedyś uzyskać sensowne wyniki, to może to mieć pozytywny wpływ na konstrukcję broni palnej. Jak chociażby ograniczenie problemu chłodzenia lufy, korozyjności lufy, możliwość zrobienia lżejszej lufy ...

[antyk-acap]

Co tam garnki. Ceramik powleka się także wnętrza komór silników spalinowych. A tam wybuchy już są.

[wladca_pierscienii]

speedy13 napisał:

> zie) i jest też twarda, mechanicznie się nie ściera tak szybko. Ale jest mało s
> prężysta i podatna na pękanie. A przy wystrzale występują właśnie liczne zjawis
> ka związane ze sprężystością stali, która odkształca się minimalnie a potem pow
> raca do poprzedniego kształtu. W praktyce tak jak mówiłem wcześniej, w badanych
> układach uzyskiwano żywotność ceramicznej lufy kilkakrotnie niższą od klasyczn
> ej.

no właśnie

w czasie strzału następują drgania lufy karabinu
jak używano selekcjonowane karabiny powtarzalne produkowane
dla zwykłych piechurów - to okazało się
że te mają lufy cienkościenne
lepsze były lufy grubościenne - mniej drgały

obecnie niektóre karabiny snajperskie mają zgrubienie na końcu lufy
by zmniejszyć te drgania...