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。
留言列表
