エアガンの精度アップを考えてみる1 ☆ (ーー;;目標 VSR-10 40mでタバコの箱着弾

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※インナーバレル内の下部に2本のレールを作ってみた☆・・・の図



昔、マルゼンの APS-1 ・ APS-3 で遊んでいた 室内5m程度での的当て では、『いかにBB弾に無駄な回転を与えずに撃ち出せるか』 が着弾精度の基本となっていました。
もともとそういう、『精密射撃は無回転でナンボ』 みたいな思い込みがあったので、プロハンター買ってからもずっと "ホップ最弱" で遊んでいたのデスが、トコロが 40m となるとホップ最弱状態でわ全然的まで届きません。。。(TT;うぅ。。。

で、エアガンライフルド素人なりに色々調べてみたのですが、どうやら 『ライフル・屋外・30m以上』 の着弾精度と 『ハンドガン・室内・5m程度』 の着弾精度では、同じ "エアガンの着弾精度" でも必要とされる考え方が全っっったく異なる・・・ と、ゆーコトが、やっと分かりかけて来ました。。(TTA; 最近。。

27mくらいの距離 までは 『"0.29g & HOP最弱" の山なり弾道』 でも何とか狙えるし届くし倒せてもいたのデスが、40mの距離 となると、届く以前に弾の落差誤差をスコープ内に収めて狙うコトすら出来ません。
つまり30mを超えるような長距離射的の場合はホップを掛けるコトが根本的に大前提となっているらしい・・・、というコトが、21世紀に入っての最大の発見かも知れません。。。(T▽T;← 僕のね。。
トコロが、いざホップを最大近くに掛けて撃ってみると、APS 5m で遊んでいた時には見たこともナイような曲がり弾を次々と叩き出してしまわれるのです。

で、『ホップを掛けて命中精度を上げるにはどうすればイイか』 を、今更ながら自分なりに考えてみた今日このゴロです。

まず、命中精度 (着弾精度) が 『狂う』 原因についてなのですが、これには様々な要因があるモノの、基本的な分類としては以下の4つに分けられるような気がします。

●1 : 銃そのものの精度。
●2 : BB弾の精度。
●3 : 風など外的要因による誤差。
●4 : 己の腕 (TT; 。。。

で、今回はこの内の 『1:銃そのものの精度』 を検証するコト だけ に的を絞って、2~4 に関しては

●2 : 完全な真球で、寸法や質量の誤差が 1/100000 mm・g のレベルでゼロというBB弾がこの世にあって、
●3 : 完全な無風で、尚かつ気温、湿度、大気成分、気圧、磁気レベル、重力、月の引力、など、全てひっくるめて安定する環境がこの世にあって、
●4 : G13 がこの世に存在してテストしてもらえる。

・・・という前提で書いています。

で、そういう前提で、とにかくひたすら銃そのものの精度を高めるコトだけを考えてみた場合、まず第一に気になるのが 『同じ方向に曲がる弾が多く出る』 という点のような気がします。 もちろん程度の差はあるでしょうし個体によって右か左かの違いもあると思うのですが、とにかく 『同じ方向に曲がりやすい』 という現象が発生するコトについては、恐らく多くの方が経験として実感されているのではないでしょうか。
たぶんゴルフでも同じだと思うのですが、(完全な) 無風の状態で (真球の) 弾が曲がって飛ぶのは、基本的に弾に ”横回転” が掛かっている以外に原因は考えられません。
ホップを掛けると、ゴルフで言うトコロのバックスピンの回転 (射手から見て、BB弾の上が手前で下が進行方向に向かう縦回転) が掛かるコトになるのですが、その回転が重力に対して垂直の状態から僅かでも傾くと、弾はその傾いた方向に曲がって行く事になります。
つまり、発射された弾がどちらか一方向にだけ曲がりやすいというトコは、銃の機構のどこかに、その曲がる方向に傾いた回転をBB弾に与えてしまう何らかの原因がある、という事になります。

コレも、様々な要因や、また複数の要因が複雑に組み合わさった物理的な現象ナドも考えられますので一概には言えないような気がするのですが、でも 『一概に言えない』 で終わってしまうと何の検証にもなりませんので、とりあえず僕のような一般人が想像できそうな範囲で "弾に横回転を与えてしまいそうな原因" を考えてみますと、、

A : インナーバレル内に傷・汚れがある
B : インナーバレルが曲がっている
C : ホップパッキンが "片押え" になっている
D : チャンバー内 (インナーバレル内) でのBB弾保持位置が中央からズレている
E : シリンダの中心がズレている
F : シリンダの中心は取れているけどエアの噴出が偏っている
G : ピストン衝撃による振動が影響している

・・・と、だいたいこんな感じでしょうか。。。
これらの内、自分の加工技術 ・ 既製製品の範囲で、何とか出来そうなコトを考えてみると、だいたい以下のような感じになると思います。

A : 出来るだけ丁寧に掃除するしかナイと思います。
B : 1/100mm単位の曲がりが目視で確認出来るとは思えませんし、仮に確認できたとしてもそれを正確に矯正するのはほぼ不可能だと思いますので、実質的には 【交換して試してみる以外に方法はナイ】 ような気がします。
C : パッキンのホップ突起部分で、偏った位置に大きな気泡などが入っていると "片押さえ" が起こり得るような気がするのですが、、コレも確かめてみるワケには行かないので 【交換して試してみる以外に方法はナイ】 ような気がします。
D : チャンバー内 (インナーバレル内) 部分で、BB弾の保持位置を強制的に決定させる仕組みを考える必要があると思います。
E : インナーバレルの中心とシリンダの中心が1/100mm単位でズレている可能性はあると思うのですが、、コレも正確に矯正するのは実質的に不可能だと思いますので、ズレをキャンセルさせる何らかの方法を考える方が現実的カモ知れないです。
F : 万一偏りがあったとしても正確に矯正するのは不可能な気がしますので、コレも偏りをキャンセルさせる何らかの方法を考える方が現実的カモ知れないです。
G : 精度的には衝撃は少ない方が良いに決まってますし、リアルショック Ver. なので衝撃自体はある意味覚悟の上なのですが、、、ただ、衝撃が原因で 『ある一定方向に曲がる』 ような影響が出るとはちょっと考えにくいですので、コレは 『一定方向に曲がる原因』 としては除外しても良いかも知れないです。

▽チャンバーパッキンについて
ネットで色々探してみますと、この 『エアガンの命中精度』 については既にたくさんの先達の方々が研究されているのですが、その中でまず代表的な1つ目として 『ホップパッキンの押さえが正確に作用していない状態』 が挙げられるようです。
これに関して、VSR-10 のノーマルパッキンの場合は
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どちらかというと緩い円形状にホップ部分が降りてきて、基本的に 『上から1点』 の押さえの形でBB弾に作用するようです。
コレに対して色んなメーカーから色んなパッキンが出ていて、
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"なまこシリーズ" とか
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"Wホールドチャンバーパッキン" のように、押さえの部分が左右に分かれた 『上から2点』 タイプのモノが "命中精度を高めるには向いている" と、一般的に言われています。

その理由は以下の通りなのですが、
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上の図では右側の方は "平面" となっていますが、これがセパレートの "2点" でも基本的に同じ状態となります。

で、コレを実際のエアガン的な図にすると次のようになるのですが、
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このセパレートタイプの方の 『でも下部の接点がズレる可能性自体はノーマルと同じ』 というのはどういう意味かと言うと、そもそもBB弾がマガジンからチャンバー内に送られる際に "必ず中心に向かって真っ直ぐ送られる" ようなら、BB弾の下部が左右にズレる割合も五分五分になるハズなので 『どちらか一方にだけ曲がりやすい』 という状態にはならないように思えるからです。
確かに、実際に "Wホールドチャンバーパッキン" を使ってみますとノーマルよりも "曲がる方向" は平均化されたような気はするのですが、でもその反面で、左右の散らばりの幅 は逆にノーマルよりも大きくなったようにも思えます。。

▽参考データ : 室内12m20cmから各5発 (合計20発/SIIS 青ラベル 0.25g 弾使用)
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※左はホップ最強、右は最強から5クリック戻しの位置です。
※パッキン以外にインナーバレルも変わってますので "パッキンだけの比較" にはなっていません。。
※左側の左上は、1つフライヤが出て的紙を外しています。。
※しかも、そもそも G13 ではなく僕が行ったヘッポコテストです。。(TT;一応ご参考までに。。

コレは単なる想像なのですが、上部2点支持タイプのパッキンの場合は、"BB弾が発射されてパッキンの押さえから開放される瞬間" に、左右2つの押さえ両方が寸分の狂いもなく同時に開放されなければ結局左右に散らばる確率は返って高まる・・・のではないかな?? と、思えています。。

ちょっとハナシが逸れたのですが、つまり、『BB弾がマガジンからチャンバー内に送られる際に "必ず中心に向かって真っ直ぐ送られる" ようならBB弾の下部が左右にズレる割合も五分五分になるハズ』 だと思えていて、"パッキンで上から1点で押さえるか2点で押さえるか" 以前に、チャンバー内 (バレル内) にBB弾を送り込む時点で 『どちらかに偏りやすい』 何らかの原因がある可能性も、あり得るような気がしています。

▽シリンダとBB弾の関係について
仮に、『BB弾がチャンバーに送られる時点で左右どちらかに偏りやすい原因がある』 と仮定した場合、その原因として考えられるのは "インナーバレルとシリンダの中心線がズレている"、あるいは "シリンダの動きそのものの左右のブレ" のような気がします。
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この右の図を見ると、『こんな極端な中心線ズレなんかあるワケない!』 ・・・と、自分でも思うのですが、でも実際のトコロ、エアガンの精度そのものは元々相当にシビアに作られていて、仮に、

・インナーバレルの外径 : 8.55mm
・インナーバレルの内径 : 6.08mm
・BB弾の直径 : 5.95mm

とした場合、それぞれの数値を100倍して単位をピクセルに置き換えてみたのが下の図です。(クリックの拡大表示でバレル外径 855pix 表示になります)
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BB弾の直径とインナーバレルの内径の隙間がいかに微々たるモノかお分かり頂けると思うのですが、現実のインナーバレルやBB弾は更にこの図の何十分の1のサイズですので、たぶん実際にはコピー用紙程度の厚さの紙ですら入るか入らないか程度しか余裕の無い状態になっていると思います。
つまり、その 『コピー用紙1枚程度の隙間』 の中で、その精度を如何にして更に高めるかに多くの皆さんやメーカーが心血を注いでいるワケですから、チャンバー部分での 1/100mm の誤差が30m40m先では5cm10cmの命中精度誤差になる・・・というのがエアガンの世界なのでしょうね。

トモアレ、つまりコッキングを戻す際に、シリンダの中心線に "1/100mmレベルの微々たる傾きや遊び" があるだけで、BB弾はインナーバレルの左右どちらかの壁にへばりつくような向きに送り込まれる可能性もあるように思えて、それが結果的にBB弾の回転に誤差を与える場合もある得る (のではないかな?) ・・・というお話で、『パッキンの押さえが1点でも2点でもBB弾がズレる可能性自体は同じ』 というのはそういう意味です。

トコロで、そもそもBB弾がマガジンからチャンバー (インナーバレル内) に送り込まれる際は "シリンダの口部分" で押し込まれるように送られるようになるので、つまりチャンバー内にセットされた時点でBB弾はシリンダの口にはまり込むような形でくっついている状態になっているハズです。
たぶん、『BB弾とシリンダの口』 がくっついている方がより無駄なくシリンダのエアパワーをBB弾に伝えられるような気もするのですが、その反面、仮にシリンダの中心ズレとか傾きがBB弾の回転に悪影響を与える場合があるのだとすれば、BB弾とシリンダの口がくっついているほどその影響の度合いも大きくなるような気がしますし、そもそもピストンが初動動作を始める瞬間の振動もそのままBB弾に伝わってしまうハズです。
本来、『気密』 が取れている方が良いのは下図の部分になるハズですので、逆に "BB弾とシリンダの口" の間にはある程度のマージンがあった方が、結果として安定性自体は向上するようにも思えてきます。
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そこで考えてみたのが次のような3点です☆
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1 : ホップパッキンの出っ張りは円形でも2点保持でもなく、可能な限り水平となる形で "上1点の押さえ" とします。
2 : インナーバレルの下部分 (パッキンの押さえ下辺りまで) に、BB弾の位置決め用のレールを2本作る。
3 : シリンダーのエア噴出し口を、平らな円ではなく口の上下だけ少し出っ張ったくちばし状にする。

そうすれば、以下のような理屈で、少なくともチャンバー (インナーバレル内) にセットされた時点では、BB弾は限りなく安定してセンターに保持されて、またシリンダのくちばし状の左右の隙間がマージンの役割になって、トータルとして、BB弾に "銃の上下" に対して並行な回転を掛ける安定度は高まるような気がします。
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シリンダに関してもっと極端に言えば、いっそ下の図のように 『完全に "横向き" に対してエア噴出するコトでチャンバー内の気圧をまんべんなく一気に高める』、という形式の方がイイような気がします。
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もちろん、BB弾に対して直線的に噴出するよりパワーは落ちると思うのですが、それはその分を計算してピストンパワーを上げればイイだけのコトで、『BB弾がチャンバーパッキンから開放される瞬間のに起こり得る、シリンダー口から受ける圧縮エアの誤差』 を低減させることを目的とした場合は、この形式の方が安定感が高まるような気がするのですが。。。

トモアレ、いずれにしてもこんな次元まで加工するのは僕には無理なので、とりあえずインナーバレル内にレールを付けるコトでBB弾の保持位置を安定させるコトだけやってみました☆
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※ノーマルのアルミバレルに、アルミテープを約1mm幅に切ってバレル内に貼ってみました。
※僕には測るコトができないのですが、たぶんアルミテープの厚みは0.02~0.03mmくらいだと思います。
※このレールの作用で、上1点・下2点の三角形に保持される (ハズ) です。

▽参考データ : 同、室内12m20cmから各5発 (合計20発/SIIS 青ラベル 0.25g 弾使用)
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※左はホップ最強、右は最強から6クリック戻しの位置です。
※右は基本的に完全ノーマルで、インナーバレルを上の写真状にしたものです。

ちなみに、実はこのアルミテープによるセンタリング自体はずっと昔に APS-2 でも試してみたのデスが、この 0.03mm の高さ分だけ相対的にホップが強く掛かるコトになって、固定ホップ式の APS-2 では逆に精度が落ちていました。。(^^;
なお、右の左上狙いでも1発フライヤ気味の飛びが出たのですが、もし左と同様にフライヤを外した参考値にするとすれば平均3.75となります。

・・・まぁ、この手の実験は自分が望む都合のイイ解釈になりがちなのであまりアテにはならないのですが、、、ともあれ40mでタバコの箱を狙おうと思えば12m20cmでは最低でも中心線から左右1cm未満に収まるくらいでないと望みはありませんので、何とかもう少し精度の良いレールが作れないか試してみます。

現状、屋外微風での40mタバコの箱狙いでは、"PDI 05 インナーバレル&Wホールドパッキン" の仕様で 『15発に1発程度の割合 (約7%) 』 くらいは当りますので、コレを何とか5発に1発 (約20%) くらいまで高められたら嬉しいですね(^^☆ とりあえずせめてマガジン満タン状態 (30発) で3箱倒せるようになりたいモノです。。

あと、こういうテストしてみて、銃以前にオノレ自身の性能の低さを痛感するのですが、銃を構える時に水平が "1度" 狂えばほとんど何の意味もないテストになってしまいますね。。。(ーー; そもそも銃に取り付けたスコープ自体が右に2度傾いてたりトカ。。。(TT;

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by land_walker | 2012-04-04 10:03 | ◎VSR10精度up&エアガン | Trackback | Comments(7)

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Commented by Pompoko55 at 2012-04-04 19:28
40m先まで飛ぶということでも凄いのですが、タバコの箱を狙うということはもっとすごいですね。
ハンドエアガンと電動のM16ぐらいしか持ってないので、夢のような話です。
とにかく、楽しい研究で興味シンシンです!
Commented by land_walker at 2012-04-05 04:26
■Pompoko55さん
ありがとうございます( ̄▽ ̄)☆
コレ、ただ飛ばすだけでしたら45度くらいの仰角で撃てば60mくらいは飛ぶような気がするのですが、でも "タバコの箱に (僕程度の腕で) 50%くらい当てられる射程距離" という意味ですと無風で25m、目いっぱい上手く行ってせいぜい30mあたりのようです。。
30mを超えると 『距離の2乗』 的な勢いで精度が落ちて行くのですが、トコロが40mでも真っ直ぐ飛んで当たる場合 "も" 5%くらいはありますので、その割合を何とかもう少し増やせないか・・・を目標にしてます^^☆
Commented by KEN at 2012-08-07 02:35 x
 素晴らしい実験、記事ですね。勉強になります。
 エアガンの集弾性はどこまで上げられるのか、これは興味が尽きません。実際、40mでの射撃となるとBB弾の選別からして大変でしょうし、実射する場所も限られます。もっと、手軽に実射できる場所があると、研究する人も増えると感じます。
 現在、BB弾の精度は±1/100mmまで来ています。ということは、本リポートの中で触れられているように、ノズル部分の精度は1/100mmよりも高くないとダメです。
 ですが、パッキンにノズル先端が入り込む構造では、その時点で1/100mmの精度が出せません。ゴム成型の精度は5/100mmほどですから、ノズルはセンターには保持されません。結果的に、ノズルのセンターとBB弾のセンターはズレます。
 その意味でも、本リポートのノズルに対する考察は素晴らしいです。

 
Commented by KEN at 2012-08-07 02:35 x
続きです。

 実は、過去に、ノズルとチャンバー(パッキン)との精度を1/100mmまで高めるため、それぞれのパーツをマシン加工でテーパー状に製作し、ノズルが常に一定の場所に保持される‥‥という案を考えたことがあります。APSなどの精密射撃用エアガンのための案でした。製作はしていませんが、いつか、試してみたいです。
 これは、数学的というか、物理的に、バレル、BB弾、ノズルの中心線を一致させるための挑戦でもあります。

 BB弾のスピンですが、インナーバレルの「たわみ」が原因となることも多いです。
 仮に、精密バレルと呼ばれるカスタムバレルの精度が1/1000mmだったとしても、それが物理的に直線であることはありません。必ず「たわみ」があります。その「たわみ」が、端と端とで1/100mmあれば、BB弾はバレル内で衝突します。すると、そこでスピンが掛かります。
 インナーバレルをたわみなく保持できると、それだけでスピンは起き難いです。

 今は、リボルバの集弾性アップに凝っています。遠距離とは別のチャレンジがあり、楽しいです。
Commented by land_walker at 2012-08-07 17:59
■KENさん。
丁寧なコメントありがとうございます☆
色々ご研究されているようで、KENさん頂いたコメント僕も勉強になります。
レールの件、知り合いの加工業をしている人に相談してみたのですが、やはり 1/100 精度の加工というのはかなり特殊な専門加工になるようで、一般的な加工機器ではそうそう簡単に実現出来ないのだそうです。。
このトコロちょっとバタバタしててエアガン撃ててないのですが、また研究してみます^^☆

リボルバの集弾性、、面白そうですね☆
僕はリボルバは持っていないのですが、マルイのパイソンをカートリッジ仕様にして持ってみたいですね~。。
またゼヒ色々教えて下さい☆
Commented by Zooさん-p at 2013-05-08 07:39 x
 
 大変興味深く見させて頂きました・・・◎

   HOP-UPレール ですね?

   で、完成されたのですか?
 
Commented by land_walker at 2013-05-08 21:22
■Zooさん-pさん。
こんにちは☆
このレールですが、相談していた加工業者さんでは精密加工は難しいようで、自力のアルミテープ加工しか方法は無さそうです。
この後、同様の手作業で3度挑戦してみたのですが、結局、自分で納得の出来るレールは作れていないですね。。