Perunakanuuna ( eng. "potato cannon", "spud cannon", "spudzooka" ) - suusta ladattava tykki , joka toimii paineilmalla tai palavan kaasun ja ilman seoksen ( hapen ) syttymisestä syntyvän energian vuoksi [ 1] [2] [3] [4] , antaa ammuksille suuren nopeuden [5] . Se on tarkoitettu pääasiassa viihdyttävään kuvaamiseen perunaviipaleilla tai muilla esineillä. Käytössä on oltava varovainen, sillä henkilöön osuva ammus voi johtaa hengenvaarallisiin vammoihin [6] .
Peruna-aseiden toiminta perustuu samoihin periaatteisiin kuin ampuma -aseet , mutta pienemmällä käyttöpaineella. Ammuksen liikkeelle asettamismenetelmän mukaan kaikki tuotteet voidaan jakaa neljään tyyppiin:
Polttoaine-ilmaseoksen sytytyksellä varustetut perunapistoolit ovat vähiten monimutkaisempia malleja. Ne koostuvat neljästä osasta:
Laukauksen ampumiseksi käyttäjä työntää ammuksen (esimerkiksi perunan) piippuun rambarilla, ruiskuttaa polttoainetta palotilaan (yleensä aerosoleja (useimmiten käytetään vaahtopuhdistusainetta) tai propaania ) ja aktivoi sytytysjärjestelmän. , jota käytetään useimmiten kaasusytyttimen pietsosähköisenä elementtinä tai kaasuliesi pietsosytyttimenä . Ilma-polttoaineseoksen syttymisen seurauksena muodostuu kuumia palamiskaasuja, jotka laajentuessaan työntävät ammuksen ulos piipusta. Ampumaetäisyys vaihtelee suuresti ja riippuu monista tekijöistä (polttoainetyyppi, ilma/polttoainesuhde, polttokammion tilavuus jne.) eikä pääsääntöisesti ylitä 100-200 metrin etäisyyttä, vaikka ampumisen tosiasiat ovat tiedossa. jopa 500 metrin etäisyydellä [7] .
Kehittyneisiin järjestelmiin voi kuulua propaanimittauslaitteita kaasujen tarkempaan suhteeseen polttoaine-ilmaseoksessa, polttokammiossa olevat tuulettimet polttoaineen tehokkaaseen sekoittamiseen ilmaan ja pakokaasujen poistumisen nopeuttamiseksi polttokammiosta polton jälkeen, useita kipinärakoja lyhentää paloaikaa ja korkeajännitteisiä sytytyslähteitä ( tainnutusaseet , kameran salamat ).
Tällaisten aseiden runko (polttokammio, piippu) kootaan yleensä halkaisijaltaan erilaisten muovisten viemäriputkien osista (sovitin 110/50, halkaisijan tarkistus 110 mm, tulppa 110 mm, putki 50 mm halkaisijaltaan, 2 metriä pitkä). Lujuuden vuoksi koko rakenne on vahvistettu itsekierteittävillä ruuveilla, tiivisteaineella jne.
Pyrosähköiset järjestelmät ovat yleensä vähemmän tehokkaita kuin pneumaattiset ja hybridijärjestelmät.
Ilmapistoolit ovat hieman monimutkaisempia, koska on tarpeen tehdä täysin suljettu järjestelmä. Itse ase koostuu seuraavista osista:
Ilmapistoolissa ilma syötetään ilmasäiliöön. Kun vaadittu paine on saavutettu kammiossa, paineenalennusventtiili avautuu ja paineilma työntää ammuksen ulos piipusta.
Tuloventtiiliä käytetään saatavana olevaa tyyppiä, kuten Schrader- tai Presta -venttiiliä (käytetään yleensä auton tai polkupyörän renkaissa ), tai muuta tyyppiä, jonka avulla voit nopeasti liittää ja irrottaa ilmasäiliön paineilmalähteestä.
Paineenalennusventtiili on usein yksi useista kaupallisesti saatavilla olevista tyypeistä, kuten palloventtiili , kastelujärjestelmän ruiskuventtiili .
Pneumaattiset perunapistoolit ovat yleensä tehokkaampia kuin pyrosähköiset. Tyypillinen pyrosähköinen järjestelmä synnyttää palotilassa noin 210 kPa:n keskipaineen, huippu 500-700 kPa, kun taas ilmapistooli voi toimia noin 700 kPa:n paineissa. Viime aikoina on käytetty yhä enemmän paineita, joskus jopa 3,4 MPa tai korkeampia.
Ilmapistoolin laukaisualue on vaihtelevampi kuin pyrosähköisen aseen, koska komponenttien vaihto on lisääntynyt. Keskimääräinen kantama on suurempi suuremman tehon ansiosta. Joidenkin näytteiden suurin ampumaetäisyys on yli 1000 metriä [8] .
Kuivajäätykki käyttää hiilidioksidin kiinteän osan sublimaatiota kaasupaineen tuottamiseksi ammuksen kuljettamiseksi.
Yksinkertaisin tapa ampua on ladata piippuun kuivajäätä, tiiviisti suljetuksi olkalaukusta , ja asettaa ilmatiiviisti suljettu ammus piipun suosta. Kun kuivajäästä sublimoituneen hiilidioksidin paine saavuttaa tietyn tason, ammus puhalletaan ulos piipusta. Tällaisten laitteiden paine ei ole kovin korkea, koska laukausta varten riittää, että paineistettu kaasu voittaa ammuksen staattisen kitkavoiman piipussa [9] .
Nykyaikaisissa järjestelmissä käytetään räjähdysmäistä laukaisumenetelmää: muoviseen vesipulloon lisätään pieni määrä kuivajäätä, suljetaan nopeasti ja lasketaan toisesta päästä suljettuun tynnyriin. Sitten ammus työnnetään sisään. Vesi nopeuttaa kuivajään sublimoitumista ja kaasunpaine lopulta rikkoo pullon ja laukaisee ammuksen. Vakiomuovipullon halkeamispaine on ulkoilmassa 1,4 - 2,1 MPa, mutta putkeen suljetun se voi olla korkeampi [9] .
Suunnittelun erityispiirteiden vuoksi on noudatettava lisäturvatoimenpiteitä:
Toinen tapa käyttää kuivajäätä perunatykissä on käyttää sublimaatiota paineistamaan tynnyrin ja kuivajääsäiliön väliin sijoitettuun pakoventtiiliin asti. Paine venttiilin takana voi olla yli 5,5 MPa. Laukaus tehdään avaamalla venttiili. Vaikka tämä menetelmä on hallittavampi ja turvallisempi kuin räjähtävän muovipullon tai räjähtävän kiekon käyttö (edellyttäen, että käytetään asianmukaisia putkia ja muita materiaaleja), sitä rajoittavat pienireikäiset ilmausventtiilit, kuten palloventtiilit . Lisäksi niiden avautumisaika on paljon pidempi kuin pullon räjähdysaika, joten ammus vaikuttaa vähemmän voimakkaalta kaasuvirtaukselta. Tätä kompensoi kuitenkin se tosiasia, että tämä rakenne voi toimia yli kaksinkertaisella räjähdyspaineella tyypilliseen kuivajääpulloon verrattuna [9] .
Hybridijärjestelmien pääkomponentit ovat:
Hybridijärjestelmässä yhdistyvät pyrosähköisten ja pneumaattisten järjestelmien toimintaperiaatteet. Se käyttää esipuristetun polttoaine-ilma-seoksen sytytysenergiaa, jonka avulla voit saada enemmän laukaustehoa samalla polttokammion tilavuudella.
Laukauksen laukaisemiseksi käyttäjä asentaa ensin tuhoutuvan kalvon piipun ja polttokammion väliin ja pumppaa sitten tarvittavan määrän polttoainetta ja ilmaa. Kun polttoaine-ilmaseos sytytetään, paine nousee, kalvo romahtaa ja ammus työntyy ulos piipusta. Hybridijärjestelmät pystyvät ampumaan tehokkaampia laukauksia kuin pyrosähköiset tai pneumaattiset järjestelmät, koska laukaisuhetkellä syntyvä paine on korkeampi kuin pyrosähköisessä järjestelmässä (useimmille polttoaineille) ja iskuaalto kulkee nopeammin kuin pneumaattisessa järjestelmässä. korkeampi lämpötila. Hybriditykistä ammutut ammukset pystyvät rikkomaan äänivallin [10] .
Hybridiaseita, joissa käytetään polttoaine-ilmaseosta kaksinkertaisessa ilmakehän paineessa, kutsutaan "käyttämällä 2x seosta". Voidaan käyttää korkeamman paineen seoksia, jotka tuottavat tehokkaampia laukauksia. Tehokkaan käytön varmistamiseksi ilman ja palavan kaasun määrä on mitattava tarkasti, joten ilman ja polttoaineen painemittareita on käytettävä.
On harvinaista, että perunakanuunalla on tarpeeksi energiaa, jotta ammus ylittää äänen nopeuden , vaikka tällaisia tapauksia onkin kirjattu. Tyypillisesti käytetään hybridimalleja. Jotkut ilmapistoolin versiot ovat kuitenkin pystyneet saavuttamaan tämän joko käyttämällä matalatiheyksisiä kaasuja ( helium [11] [12] ) tai yhdistämällä korkean paineen pikaventtiiliin [13] .
Ammuksen kyky ylittää äänisulku johtuu kaasumolekyylien nopeudesta, joka työntää ammuksen ulos piipusta. Jos piipussa oleva ammus liikkuu äänen nopeudella tai lähellä sitä, kaasumolekyylit eivät yksinkertaisesti voi liikkua samalla nopeudella riittävän kiihtyvyyden aikaansaamiseksi. Ongelma ratkaistaan lisäämällä molekyylien nopeutta seuraavilla tavoilla:
Suurin tallennettu nopeus on 933,3 m/s (noin 2,7 M ) ammuttaessa 20 mm:n muoviluoteja (paino 16,6 g) hybridiaseesta käyttämällä ilman ja propaanin seosta, joka on esipuristettu 20 MPa:iin [14] .
Vaikka perunakanuunat luodaan ensisijaisesti viihdevälineeksi, on laitteita, jotka toimivat samoilla periaatteilla monilla muilla alueilla.
Ukrainan joukkomielenosoituksissa oppositio teki perunakanuunin puolustaakseen haltuunottamansa Kiovan kaupunginhallinnon rakennusta [16] . Perunoita käytettiin tässä tapauksessa vain vanuksi , ja sanomalehtipaperiin käärittyjä kiviä käytettiin ammuksena.