ハネっちのミリブロ?

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HOPの原理

2021-10-16 19:43:41 | 実験&考察(エアガン)

「HOPUP(ホップアップ)」とはBB弾にバックスピンをかける機構の通称、これが入ったエアガン(エアソフトガン)は入ってないものに対して2~3倍ぐらい飛距離が伸びる便利なシステムですが、今回はどうしてHOPをかけるとBB弾の飛距離が伸びるのかを説明してみたいと思います。

↑ まずは一般的なHOPの仕組みを見てみます。丸いのがBB弾で灰色の部品がチャンバーパッキン、射出力で前進するBB弾はパッキンの突起部分を通過する際の抵抗や摩擦で矢印の方向に回転(バックスピン)しながら発射されることになります。システムなんて大げさに言いながらも原理は簡単ですね~

↑ 回転しながら飛ぶBB弾は周囲の空気をかき回して渦を作りそれが気圧の差を作ります。そして気圧が下がる上方に向かって吸い上げらる力(揚力)が発生することになります。でも弾をフワフワ浮かせるのと飛距離にいったいどんな関係があるのでしょうか。

 

ところで弾速計に出てくる「m/s」の意味をご存知ですか?これは平たく言えば弾の”勢い”を示したもので、この場合は90m飛ぶのではなく「1秒間に90m飛ぶ勢いがある」という意味になります。

「勢いがあるのなら、実際に飛ぶんじゃないの?」

それが飛ばないんですよ

HOPがない(HOPを切った)エアガンの飛距離は大体20mぐらいでしょうか、角度をつけて撃てばもう少し伸びますがそれでも90mなんて絶対に無理です、でもなぜこんな現象が起きるのでしょうか。

↑ BB弾を指でつまんで地面に立っている様子を想像してみて下さい。その指を離すとどうなりますか?そのまま地面に落ちますよね、それを示したのが右端の「弾道0」です。

これに射出力が加わるとBB弾の落下地点はさっきよりも左にそれます、HOPがないエアガンから発射されたBBの弾道(弾道1)はこの状態です。そして「弾道1」が「弾道2」になれば飛距離は伸びた事になります。

では具体的に飛距離を伸ばすにはどうすれば良いのでしょうか、これには2つの方法があります。

1,弾の移動速度を上げる

いわゆるパワーアップです。弾速を上げることでBB弾が地面に接地するまでに移動距離を稼ぎますが、BB弾が接地するまでの時間は手から落としたのと同じです。

2,弾の落下速度を緩める

時速60kmの自動車で1時間走ると移動距離は60kmですが2時間だと120km、3時間だと180km・・速速が同じでも時間をかければ移動距離も伸びます、そしてHOPもこれと同じ原理で飛距離を伸ばしているのです。

地球上で発射されたBB弾には射出力の他に「重力」が働いています。だからHOPなしのエアガンは銃の高さからBB弾を落としたのと同じ時間しか弾が飛ぶ時間は稼げません。その時間はおおよそ1/4秒程度でしょうか、だとすれば銃口初速が90m/sの銃は22.5mしか移動できないことになります。

でも前述した「揚力」はこの「重力」とは相反する力、だからBB弾にHOPで揚力を発生させてやると落下までの時間を伸ばすことができるのです。HOPなしのエアガンに対して仮に3倍の時間が稼げれば67.5m、5倍だとなんと112.5mの飛距離が・・・、いやいくら何でもそこまでは飛ばないか(笑) 

 

バックスピンによる揚力でBB弾の滞空時間を伸ばして飛距離を稼ぐ、つまりはこれがHOPUPシステムの原理なのです。

 

 



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