車和玩具槍 應該是每個小男孩夢想中的玩具,大概沒看過哪個小男生不對這兩樣東西動心的。

我一直不太愛開車,不過聽老媽說我很小的時候硬是要我爸抱著我在駕駛座上,手握著方向盤才過癮。
玩具槍就更不用說了,我小六就開始自己改瓦斯槍,拿去學校後上跟同學玩原始版的生存遊戲。那時一把仿真的沙漠之鷹要四、五百大洋,小學生得存很久的零用錢才存得到。

後來還沒畢業前就發生了一個小學生眼睛被空氣槍打瞎的事件,馬上出現一陣新聞浪潮報導空氣槍有多危險,空氣槍在台灣也因此被禁了好一陣子。

不過對男生來講,這種對玩具的熱情是永遠都不會退的。
最近就迷上了大人小孩都愛玩的NERF (Non-Expanding Recreational Foam) 系列空氣槍。這是孩之寶旗下的品牌之一,以空氣槍還有槍戰配件為主要商品,其它還有一些自創的運動用品,不過這些自創運動好像沒有引領什麼潮流。

先看一段 youtube 上的自製影片,這裡面的人用的全是 NERF 系列的槍。

Nerf War: First Person Shooter 7

網路上還有許多大朋友小朋友拍的相關影片,就可以曉得 NERF 系列的空氣槍有多夯。

其實它們的槍單價實在不貴,便宜的不到200,貴的大概 1400 左右。目前蒐集的槍有以下幾把:

Strongram - Elite series,六連發

Crosscut - Zombie series,二連發,與Elite相容

FireStrike - Elite series,附瞄準燈,單發

SharpFire - Elite series,可變形,單發

Defener - N-Strik 自由模組,單發

我覺得 NERF 之所以能吸引大小朋友的喜愛最主要是因為它的射程夠遠。由於它的子彈是泡綿材質,只要不變形,Elite 系列都可以打到 27m 左右

但是買了 SharpFire 後發現它的射程只有 10m 左右,讓我十分失望。因為這把槍十分有二戰步槍的感覺,很像搶救雷恩大兵裡那個狙擊手傑克森。

搶救雷恩大兵 - 傑克森


我上網去查,這把槍的射程還真的就這麼短而已。
同樣是 Elite 系列的槍,SharpFire 的射程怎麼會這麼短咧?

而且它的中文品名是神槍手步槍內~~只能打10m內的目標哦,怒!!

難道 Elite 的空氣槍之間存在這麼大的差異,找了個室內場地實地測試來比比看。由於子彈的變形度會嚴重影響結果,所以實測都用同一顆子彈。

五把 NERF 槍的射程數據

ANOVA 分析及分佈預估

MSD 為 0.219。
可以看出來同樣是 Elite 系列, Strongram、FireStrike 及 Zombie 系列的 Crosscut 都沒有明顯差異。但SharpFire 卻是很接近自由模組的結果。

由於它的發射原理是利用壓縮彈簧的反彈力來壓縮空氣,讓子彈得到推進力,所以彈簧彈力和壓縮量都會是影響推進力的主要因素之一。

Sharpfire 的壓縮彈簧

拆開後,每把槍的彈簧彈力略有差異,除了Defender 和 SharpFire之外,其它幾把的外徑、線徑、自由長度都很類似。
不過改彈簧有點麻煩,因為我找了不少彈簧供應商都找不到適合的尺寸、壓縮量,而且力量又要大一點的。

所以暫時先從槍膛的部份下手。
拆開槍膛可以看到它基本上由三個部件組成:槍膛、活塞、推進結構

推進結構又分為槍管和進氣閥。從槍管看進去會看到一根長長的人字形立柱,這根是用來穩定子彈的,基本上我不建議動它。另外在人字柱旁那三根(有的是兩根)就是用來發射子彈的彈射座,在進氣閥的尾端。當活塞向前壓縮空氣時就會推動彈射座來擊發子彈。

由上而下依序為:活塞、推進結構、槍膛

活塞

推進結構後端的進氣閥進氣孔

用來推進的進氣閥氣孔很小。因為 NERF 系列被列為玩具,ASTM F963、EN71 及 AS/NZS 一般都以 0.08J 的發射動能做為判定分界點,進氣孔這麼小可能就是為了使產品符合要求。

而 NERF 的發射原理是利用活塞壓縮氣體後,推動進氣閥裡的彈射座 (粉紅色)來把子彈射出。

裝子彈和射出子彈後彈射座的位置

子彈射出後,彈射座後方的彈簧會將彈射座向前推,使它和槍管之間呈現閉合裝態,下一發的空氣就不會進入空槍管,進而射出下一個裝有子彈的槍管。所以子彈裝填的順序或是隨機裝填其中一顆子彈都能正常發射。CrossCut的雙發連擊原理就在這裡。

多發連擊設計的空氣推進方式

另外 NERF 還有一次射出多發的設計,讓空氣在推進時可以一次射出數發子彈,就是讓彈射座和槍管間保持一定的間隙,如此一來每次發射時都可以推動每個槍管中的子彈。

多發同時射擊的設計

彈射座實物

根據這個原理我決定把進氣孔給開大一點,增加進氣量來提高彈射座的推力,所以就把整個裝置後端車出一個大洞,都可以看到彈射座的閉合彈簧了
本來還很擔心車掉會使活塞撞擊面的結構會變得太脆弱,可靠度降低,但是看它結構肉厚都有快 5mm,對結構強度應該是沒有太大影響,重點是之後在活塞撞擊面上增加緩衝材。

車完的進氣閥後端

車成這樣子之後,原本活塞上的橡膠緩衝也失去作用,所以乾脆把它切掉,然後改成整圈的sponge來做緩衝。

重工後的活塞

實際測試後射程只多了大約 0.6m,光加大進氣量還不能好好改善這問題。由於 SharpFire 是單發式的設計,比較單純,我決定讓活塞的推進力整個忠實呈現到子彈上。所以狠下心把進氣閥裡的結構全都清掉,彈射座也拿掉,讓活塞壓縮時的空氣動力直接推動子彈。

進氣閥內結構被銑掉後的情況。


實測射程大約只加了 1~2m,改善了10~20%的射程,不過還是達不到我的期望。
看來不改彈簧還是很難得到很直接的改善,
後續再來思考修改方法。

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  •  Nerf fans
  • 方便轉貼至Nerf FB社團嗎?
  • 可以啊

    Yashi Yang 於 2017/02/15 10:31 回覆

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