การวิเคราะห์และปรับปรุงครกอัดช่องชนวนท้ายของปลอกกระะสุน 20 มม. เอ็ม-103

Abstract

งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ ออกแบบ ปรับปรุง และสร้างครกอัดช่องชนวนท้ายของปลอกกระสุนขนาด 20 มม. เอ็ม-103 ซึ่งใช้กับปืนใหญ่อากาศและปืนต่อสู้อากาศยาน ครกฯมีลักษณะเป็นทรงกระบอกกลวงผนังหนา ถูกกระทำด้วยความดันภายในสูงมาก อันเนื่องมาจากการอัดปลอกกระสุน ดังนั้นครกฯจึงมักจะชำรุดแตกร้าวที่ผิว ใช้งานด้านใน ส่วนที่อยู่ตอน บนของครกฯเสมอ ในการออกแบบ ปรับปรุง และสร้างครกฯนี้ ได้ถือหลักให้ใช้วัสดุที่สมารถ จัดซื้อได้ภายในประเทศ และสามารถทำการตัดกลึงได้สะดวก โดยแบ่งการศึกษาและทดลอง ใช้งานออกเป็น 2 กรณี กรณีที่ 1 เป็นครกฯที่มีชั้นเดียว ซึ่งยังแบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกได้ ศึกษาถึงผลของความแข็งของครกฯที่มีต่ออายุการใช้งาน เนื่องจากการที่ไม่สามารถแปรค่าความแข็งได้กว้างพอ จึงทำให้ไม่สามารถสรุปผลในส่วนนี้ได้ ส่วนที่ 2 ได้ศึกษาถึงผลของการ Shrink Fit ที่มีต่ออายุการใช้งาน โดยการแปรค่า Diametral Interference (I1) ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกยองครกฯกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวรองรับฯ (Heading Ring) ผลปรากฏว่าค่า I1 ยิ่งมาก อายุการใช้งานของครกฯจะมากขึ้นด้วย แต่ เนื่องจากว่ามีข้อจำกัดในเรื่องขนาดของ I1 ทางด้านปฏิบัติ จึงไม่สามารถทำให้ครกฯมีอายุ การใช้งานได้เพียงพอ อนึ่งในการศึกษาและทดลองใช้งานสำหรับกรณีที่ 1 นี้ เลือกใช้วัสดุที่ สร้างเป็นครกฯคือเหล็กทำเครื่องมือ AISI D3 และ AISI D2 ผลการทดลองใช้งานปรากฏ ว่าครกฯทั้งหมดมีอายุการใช้งานโดยเฉลี่ยประมาณ 300 ปลอกเท่านั้น กรณีที่ 2 เป็นครกฯที่ได้รับการออกแบบสร้างให้มีสองชั้นสวมทับกัน โดยที่ครกชั้นใน สร้างด้วยเหล็กทำเครื่องมือ AISI D3 ส่วนครกชั้นนอกสร้างด้วยเหล็กทำเครื่องมือ AISI S1 โดยเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของครกขึ้นในประมาณ 35 มม. แล้วแบ่งค่า I2 ระหว่าง ครกขึ้นในกับครกชั้นนอก ออกเป็น 5 กลุ่ม ผลการทดลองใช้งานปรากฏว่า ครกฯทั้งหมดมีอายุ การใช้งานโดยเฉลี่ยประมาณ 6,038 ปลอก และพบว่าค่า I2 ที่เหมาะสมที่สุดเท่ากับ 0.230±0.035/0.015 มม. ซึ่งสมนัยกันกับค่า I1, ที่เหมาะสมที่สุดเท่ากับ 0.11±0.02/0.00 มม. อนึ่งคาดว่าครกฯชนิดล่องชั้นซึ่งได้รับการปรับปรุงอย่างเหมาะสมแล้วนี้ จะมีอายุการ ใช้งานเกิน 9,000 ปลอก