Måling av Carl Gustaf 84 mm rekylfri kanon: Akselerasjon og trykk



Like dokumenter
Midlertidige emisjonsdata for støy fra HK416 og HK417

Emisjonsdata for støy fra CV90 (30 mm) og NM218 (12.7 mm)

Støy fra rifle følsomhet for variasjon av kaliber, løpslengde og kulevekt

Test av V50 for minerydderdrakter revidert utgave

Undersøkelse av mobile og stasjonære målestasjoner for støy på Regionfelt Østlandet

Målinger av lydtrykket nær M109, 155 mm felthaubits

FFI-RAPPORT 15/ Kildedata for støy fra NM218, MØR, HK 417S, MG3, treningsammunisjon og løsammunisjon. Morten Huseby

Emisjonsdata for støy fra HK 416 og HK 417

Impulsstøy på personell fra NSM

FFI RAPPORT MÅLINGER AV LYDTRYKKET NÆR LETTE VÅPEN, TERNINGMOEN, REVIDERT UTGAVE

Testing av ventilasjonssystem på to overbygde standplasser på Rena leir

Målinger av lydtrykket nær CV90, AGL, 12.7, Rena

Arbeid mot friksjon 1 (lærerveiledning)

FFI RAPPORT MÅLINGER AV LYDTRYKKET I NÆRFELTET TIL EN RIFLE

Miljøoppfølging av skyting med granater som inneholder hvitt fosfor i Regionfelt Østlandet overvåkningsresultater for 2009 og 2010

05/08/2002 Bugøynes. 16/08/2002 Bugøynes

GEOV219. Hvilket semester er du på? Hva er ditt kjønn? Er du...? Er du...? - Annet postbachelor phd

PIM ProsjektInformasjonsManual Tittel: REDUKSJON AV FLUORIDEKSPONERING I ALUMINIUMINDUSTRIEN INKLUDERT GRUNNLAG FOR KORTTIDSNORM FOR FLUORIDER

FIRST LEGO League. Härnösand 2012

Norsk (English below): Guide til anbefalt måte å printe gjennom plotter (Akropolis)

Kartlegging av forurensning etter avfyring av NASAMS

KROPPEN LEDER STRØM. Sett en finger på hvert av kontaktpunktene på modellen. Da får du et lydsignal.

Hvor finner vi flått på vårbeiter? - og betydning av gjengroing for flåttangrep på lam på vårbeite

Utstyr for avstandsmåling. Dommersamling 14. mars 2015 Stein Jodal

Marmi Plus One. Sleek, Essential, Stunning

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Exercise 1: Phase Splitter DC Operation

Slope-Intercept Formula

UNIVERSITETET I OSLO

Perpetuum (im)mobile

Level Set methods. Sandra Allaart-Bruin. Level Set methods p.1/24

Kalibrering. Hvordan sikrer Norsonic sporbarhet av måleresultatene. Ole-Herman Bjor

HONSEL process monitoring

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Replacing the batteries

Endelig ikke-røyker for Kvinner! (Norwegian Edition)

Trådløst kamera + AV- mottaker

Den som gjør godt, er av Gud (Multilingual Edition)

KYBERNETIKKLABORATORIET. FAG: Industriell IT DATO: OPPG.NR.: LV4. LabVIEW Temperaturmålinger BNC-2120

RF Power Capacitors Class kV Discs with Moisture Protection

Vurdering av mulige helseeffekter ved skyting med 5,56 mm frangible ammunisjon på innendørs skytebane

INTPART. INTPART-Conference Survey 2018, Key Results. Torill Iversen Wanvik

RF Power Capacitors Class1. 5kV Discs

Gir vi de resterende 2 oppgavene til én prosess vil alle sitte å vente på de to potensielt tidskrevende prosessene.

Emnedesign for læring: Et systemperspektiv

(12) Translation of european patent specification

Kurskategori 2: Læring og undervisning i et IKT-miljø. vår

Neural Network. Sensors Sorter

Støygrensene kommer til anvendelse ved etablering av ny støyende virksomhet.

Forecast Methodology September LightCounting Market Research Notes

DecisionMaker Frequent error codes (valid from version 7.x and up)

FFI RAPPORT EN SAMMENLIGNING AV BEREGNET OG MÅLT LYDTRYKK NÆR LETTE VÅPEN. HUSEBY Morten, RAHIMI Reza, TELAND Jan Arild, WAS- BERG Carl Erik

Detaljert Risikorapport ID Opprettet Opprettet av Gøril Flatberg Vurdering startet Tiltak besluttet Avsluttet

Måling av bekymringsfull høy produksjon av kullos (CO) ved bruk av en kjele med varmeveksler av typen Primus EtaPower TM

STILLAS - STANDARD FORSLAG FRA SEF TIL NY STILLAS - STANDARD

Presenting a short overview of research and teaching

Samarbeid, arbeidsdeling og konsentrasjon (SAK) knyttet til instituttsektoren og UoH - sektoren. Tore Nepstad og Ole Arve Misund

Testing av ventilasjonssystem på en overbygd standplass på Rena leir

SVM and Complementary Slackness

Hvordan utvikler læreren kompetanse i bruk av interaktive tavler?

Søker du ikke om nytt frikort/skattekort, vil du bli trukket 15 prosent av utbetalingen av pensjon eller uføreytelse fra og med januar 2016.

Klimatesting av massivtreelementer

Utfordringer og muligheter med trykk- og spenningsmålinger i Francis løpehjul

Se vedlagte skisse som viser hvordan det er tenkt. Dette har også grunneier bekreftet til oss vil være ok.

Bærekraftig FM til tiden/ Bærekraftig FM på tid

Bruksanvisning Modell I-440 Spesialutgave. for brukere med vekt opp til 200 kg

Hvor mye praktisk kunnskap har du tilegnet deg på dette emnet? (1 = ingen, 5 = mye)

Forskning og teknologi innen CO 2 håndtering

Unit Relational Algebra 1 1. Relational Algebra 1. Unit 3.3

The North-South Corridor - showing progress

Tips for bruk av BVAS og VDI i oppfølging av pasienter med vaskulitt. Wenche Koldingsnes

Han Ola of Han Per: A Norwegian-American Comic Strip/En Norsk-amerikansk tegneserie (Skrifter. Serie B, LXIX)

The building blocks of a biogas strategy

Implementering av korreksjonsfaktorer for temperatur og trykkeffekter i ultralyd gassmålere Løypemelding fra OD-prosjekt

FYSMEK1110 Eksamensverksted 23. Mai :15-18:00 Oppgave 1 (maks. 45 minutt)

(12) Translation of european patent specification

Vekeplan 4. Trinn. Måndag Tysdag Onsdag Torsdag Fredag AB CD AB CD AB CD AB CD AB CD. Norsk Matte Symjing Ute Norsk Matte M&H Norsk

Hvordan kvalitetssikre åpne tidsskrift?

Prising av ODINs egenforvaltede aksjefond 2013

Klima i Norge 2100 Kunnskapsgrunnlag for klimatilpassing

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

// Translation // KLART SVAR «Free-Range Employees»

Workshop 22. september 2015

Graphs similar to strongly regular graphs

Lærere som lærer. Elaine Munthe. Professor / Dekan Universitetet i Stavanger uis.no

Nytt statsstøtteregelverk og tilpassede rutiner for årsplan og regnskapsrapportering. SFI Forum 18. juni 2015 Tron Espeli

Hvor mye teoretisk kunnskap har du tilegnet deg på dette emnet? (1 = ingen, 5 = mye)

Quality in career guidance what, why and how? Some comments on the presentation from Deidre Hughes

Requirements regarding Safety, Health and the Working Environment (SHWE), and pay and working conditions

Vurdering av mulige helseeffekter ved skyting med 9 mm frangible ammunisjon på innendørs skytebane

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

NPD Factpages. Survey. General information. NPDID for survey 8324 Factmaps in new window Status. Ferdig Norskehavet.

DA DET PERSONLIGE BLE POLITISK PDF

PSi Apollo. Technical Presentation

Veien til ISO sertifisering

TB-615 / TB-617 Wireless slim keyboard. EN User guide SE Användarhandledning FI Käyttöohje DK Brugervejledning NO Bruksanvisning

Effect of physical activity on learning?

Simulert tilbakekalling av makrell - produkter kjøpt i Japan

Trådløsnett med Windows XP. Wireless network with Windows XP

Presenting a short overview of research and teaching

Transkript:

FFI-rapport 2008/00644 Måling av Carl Gustaf 84 mm rekylfri kanon: Akselerasjon og trykk Morten Huseby, Svein Morten Bergsrud, Haakon Fykse og Atle Skaugen Forsvarets forskningsinstitutt 8. april 2008

FFI-rapport 2008/00644 3533 ISBN 978-82-464-1360-0 Emneord måling akselerasjon Carl Gustaf 84 mm trykk Godkjent av Jan Ivar Botnan Avdelingssjef 2 FFI-rapport 2008/00644

Sammendrag Personell som betjener våpen vil bli utsatt for en trykkbølge fra kruttgassen som driver prosjektilet. Det finnes arbeider fra andre land som antyder at dette kan være skadelig for personell som avfyrer mange skudd med tyngre våpen. Vi kjenner foreløpig ikke til skadevirkningsmekanismene, eller hva slags og hvor store trykkbølger som forårsaker skade. Dersom man finner at det finnes slike skadevirkningsmekanismer vil det være ønskelig å kartlegge for hvilke våpen i Forsvaret dette kan være et problem. For å øke erfaringsgrunnlaget ble det derfor målt trykk nær en 84 mm rekylfri kanon (RFK). På det nåværende tidspunkt finnes det ingen indikasjoner på at RFK skulle være mer aktuell for slike skadevirkninger enn andre våpen. Grunnen til at vi gjorde målinger på akkurat dette våpenet var at det skulle utføres testskyting i forbindelse med et nytt IR-sikte. For å teste monteringen ble det målt akselerasjon på siktet. Siktet ble også filmet med high speed kamera. Det ble målt trykk på mellom 60 og 200 kpa på avstander på mellom 1 til 3 m fra våpenet. På siktet ble det målt akselerasjoner på opp mot 500 g. På våpenet var akselerasjonene større enn på siktet. FFI-rapport 2008/00644 3

English summary Personnel firing weapons will be exposed to a pressure wave from the gunpowder gas that accelerates the projectile. Work from other countries suggest that there may exist mechanisms that could damage the brain and other organs in the body, as a result of repeated exposure. At this time the damage mechanisms is not known, and the type and size of the pressure wave that cause damage. If such damage mechanisms are found, it will be required to investigate for which weapons this is a problem. To increase the knowledge of this kind of pressure wave we measured pressure near a 84 mm recoil free canon (RFK). At the present time there is no indication that RFK is more relevant for such damage mechanisms than other weapons. The reason that the measurements was done on this weapon is that there was scheduled a test shooting in connection with a new IR aiming device. To test the mounting we measured accelerations on the aiming device. A high speed camera captured the shooting. It was measured pressure between 60 to 200 kpa at distances between 1 and 3 m from the weapon. Accelerations on the aiming device was measured up to 500 g. Accelerations were bigger at the weapon than on the aiming device. 4 FFI-rapport 2008/00644

INNHOLD 1 Innledning 7 2 Våpen og ammunisjon 9 3 Måleoppsett 11 3.1 Loggeutstyr for trykkmålingene 12 3.2 Loggeutstyr for akselerasjonsmålingene 13 4 Tidsserier for trykket 16 5 Tidsserier for akselerasjon 19 FFI-rapport 2008/00644 5

6 FFI-rapport 2008/00644

1 Innledning Personell som betjener våpen vil bli utsatt for en trykkbølge fra kruttgassen som driver prosjektilet. Denne trykkbølgen kan være liten nok til at man ikke opplever noe øyeblikkelig ubehag. Likevel er det mulig at man etter et større antall skudd kan få forandring i vev i kroppen som kan føre til ubehag mange år etter siste skudd. Det finnes arbeider fra andre land som stiller spørsmålstegn ved om slike skader kan oppstå i hjernen og vitale organer i kroppen. Vi kjenner foreløpig ikke til hvilke skadevirkningsmekanismer som finnes, og hva slags og hvor store trykkbølger som forårsaker skade. Dersom man finner slike skadevirkningsmekanismer, vil det være ønskelig å kartlegge for hvilke våpen i Forsvaret dette kan være et problem. For å øke erfaringsgrunnlaget ble det derfor målt trykk nær en 84 mm rekylfri kanon (RFK). Hovedhensikten ved denne målekampanjen var å teste om et nytt IR-sikte fra produsenten Qioptiq kan festes hensiktsmessig på RFK. For dette formålet ble det gjort måling av akselerasjon på sikte og våpen, samt filmet med high-speed kamera (Figur 1.2). Figur 1.1: Avfyring av RFK. Metodene som er benyttet for måling av trykk er de samme som er benyttet tidligere i forbindelse med med kildemåling for støy fra skytefelt [1]. FFI-rapport 2008/00644 7

I Kapittel 2 beskrives våpnene som benyttes i målingene. Måleoppsettet beskrives i Kapittel 3. I Kapittel 4 ser vi på tidsserier av trykket, og i Kapittel 5 ser vi på tidsserier av akselerasjonen på siktet. Figur 1.2: Et bilde fra high speed kameraet. Vridningen av siktet i forhold til våpenet er klart synlig. 8 FFI-rapport 2008/00644

2 Våpen og ammunisjon Det ble skutt med 84 mm Carl Gustaf Mk III. Den nye typen er delvis laget i komposittmaterialer, og er 2 kg lettere enn eldre typer. Vi skjøt fem granater, 2 spreng og 3 anti-tank. Figur 2.1: Ammo: 1315-25-114-5324. 84 mm FFV441B, BR. TÖ FFV 447, SPRENG. RFK, LOT 048-FFV-92. FFI-rapport 2008/00644 9

Figur 2.2: Granaten: RFK FFV 441 B SPRENG RDX TNT. Figur 2.3: Brannrøret er satt til avstand 330 m. 10 FFI-rapport 2008/00644

3 Måleoppsett Målingene er utført på bane 14 på Terningmoen. Vi målte lydtrykket i 3 retninger ut fra skyteretningen. I tillegg målte vi akselerasjonen både på våpenet og siktet. Figur 3.1: Målet og sensorposisjoner. Figur 3.2: Sensorposisjoner. Ved avfyring var skytterens øre 96 cm over bakken. Våpenet er 106 cm langt (fra munning til utblås bak). Det er ikke lett å få skytteren til å stå på nøyaktig samme sted ved hvert skudd. Vi antyder at usikkerheten i posisjonsdata er på omtrent 0.2 m. FFI-rapport 2008/00644 11

Figur 3.3: Sensorposisjoner. Kanal SN Dist. munning [cm] Dist. siktelinje [cm] ch0 SN4428 107 65 ch1 SN4429 91 56 Tabell 3.1: Plassering av sensorene foran og på siden av våpenet. Sensoren på ch1 stod rett til siden for skytterens øre. Avstanden til siktelinjen er målt vinkelrett på denne. 3.1 Loggeutstyr for trykkmålingene Vi kjørte et egetutviklet program i LabView 8.2 på en stasjonær datamaskin med et loggekort av typen NI PCI-4462. Vi logget tre kanaler simultant med samplingrate 204.8 ks/s/ch. Sensoren foran munningen var kanal 0, sensoren ved skytterens øre var kanal 1 og sensoren bak våpenet var kanal 2. Det ble logget 24-bits data. Vi brukte sensorer av typen PCB 137A23 som med korte coax-kabler var koblet til signalomformere av typen PCB 480E09. Fra disse gikk det coax-kabler til loggekortet. For skudd 1 var gain satt til 10 på signalomformeren. Signalet var her for høyt (over 80 kpa). For resten av skuddene var gain satt til 1. For sensoren ved utblås fikk vi kuttet den korte coax-kabelen, sannsynligvis av lokket fra patronen som flyr ut bak våpenet. Dette gjorde at vi ikke fikk målinger på denne sensoren for skudd 2 og 3. 12 FFI-rapport 2008/00644

Skudd nr. Dist. utblås [cm] Dist. siktelinje [cm] 1 93 65 2 93 65 3 295 145 4 210 165 5 133 75 Tabell 3.2: Plassering av sensoren bak våpenet (ch2). Sensoren hadde serienummer SN4430. Avstanden til siktelinjen er målt vinkelrett på denne. 3.2 Loggeutstyr for akselerasjonsmålingene Det ble utført målinger med 6 akselerometere (Figur 3.6 3.9), 3 på våpenet og 3 på siktet. Det var en sensor for hver akse (Figur 3.4). Akselerometerene var av typen PCB 353B15 med et måleområde på ±500 g (Tabell 3.3). Alt loggeutstyret som ble brukt er produsert av National Instruments. En stasjonær datamaskin med et loggekort av typen PCI-6071E og programmet LabVIEW signalexpress 2.5 ble brukt for å logge akselerasjonsdata. Loggekortet var tilkoblet et signaltilpasningssystem, SCXI-1000DC, med akselerometer modulen SCXI-1531 som brukes for å drive akselerometerene og for å oppnå synkron logging (Figur 3.5). Samplingshastigheten var satt til 100 ks/s, og oppløsningen på målingene var 12 bit. Akselerasjonen på våpenet var så høy at noen av målingene oversteg måleområdet til akselerometerene. Vi har derfor ikke tatt med noen akselerasjoner på våpenet i denne rapporten (kun siktet). fremre Y Z (rett opp) Våpen X Bakre Figur 3.4: Definisjon av aksene for akselerasjonsmålingene på siktet. FFI-rapport 2008/00644 13

SCXI modul S/N Sensitivitet Plassering Kanal 0 26766 9.90 mv/g X-akse Våpen Kanal 1 26767 9.80 mv/g Y-akse Våpen Kanal 2 26768 10.00 mv/g Z-akse Våpen Kanal 3 15760 9.82 mv/g X-akse Sikte Kanal 4 15761 9.71 mv/g Y-akse Sikte Kanal 5 15762 9.77 mv/g Z-akse Sikte Tabell 3.3: Akselerometerene som ble brukt. De var alle av type PCB 353B15. Akselerometer festet på våpen mini koaxkabel SCXI - 1000DC SCXI - 1531 Signal tilpasnings utstyr Stasjonære PC med PCI-6071E loggekort Figur 3.5: Oversiktstegning av loggesystemet. Figur 3.6: Akselerasjonssensorer. 14 FFI-rapport 2008/00644

Figur 3.7: Akselerasjonssensorer. Figur 3.8: Akselerasjonssensorer. Figur 3.9: Akselerasjonssensorer. FFI-rapport 2008/00644 15

4 Tidsserier for trykket p [kpa] 70 60 50 40 30 20 10 0 10 RFK: chind 1, vinkel 31.0 grader på skyteretningen, avstand 1.25 m til munningen shot 1 shot 2 shot 3 shot 4 shot 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 p [kpa] 70 60 50 40 30 20 10 0 shot 1 shot 2 shot 3 shot 4 shot 5 10 0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 t [ms] Figur 4.1: Måling foran våpenet. Det nederste plottet er det samme som det øverste, men med finere tidsoppløsning. 16 FFI-rapport 2008/00644

RFK: chind 2, vinkel 90.0 grader på skyteretningen, avstand 1.07 m til våpenet 100 80 shot 1 shot 3 shot 4 shot 5 p [kpa] 60 40 20 0 20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 100 80 shot 1 shot 3 shot 4 shot 5 p [kpa] 60 40 20 0 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 t [ms] Figur 4.2: Måling på siden av våpenet.det nederste plottet er det samme som det øverste, men med finere tidsoppløsning. FFI-rapport 2008/00644 17

RFK: chind 3, vinkel 38.0 grader på utblåsretningen (bakover), avstand 2.67 m til utblås bak 80 shot 4 60 p [kpa] 40 20 0 0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 RFK: chind 3, vinkel 29.0 grader på utblåsretningen (bakover), avstand 1.53 m til utblås bak 200 shot 5 150 100 p [kpa] 50 0 50 100 150 200 0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 t [ms] Figur 4.3: Måling bak våpenet. 18 FFI-rapport 2008/00644

5 Tidsserier for akselerasjon Figur 5.1: Akselerasjon av siktet under skyting med sprenggranat. Tidsvinduet er 45 ms. Figur 5.2: Akselerasjon av siktet under skyting med sprenggranat. Tidsvinduet er 7 ms. FFI-rapport 2008/00644 19

Figur 5.3: Akselerasjon av siktet under skyting med sprenggranat. Tidsvinduet er 1.3 ms. Figur 5.4: Akselerasjon av siktet under skyting med panserbrytende granat. Tidsvinduet er 45 ms. 20 FFI-rapport 2008/00644

Figur 5.5: Akselerasjon av siktet under skyting med panserbrytende granat. Tidsvinduet er 9 ms. Figur 5.6: Akselerasjon av siktet under skyting med panserbrytende granat. Tidsvinduet er 2.1 ms. FFI-rapport 2008/00644 21

Referanser [1] M. Huseby, R. Rahimi, J. A. Teland, I Dyrdal, H. Fykse, B. Hugsted, C. E. Wasberg, E. Aker, R. Cleave, F. Løvholt, C. Madshus, K. Rothschild, H. Olsen, S. Storeheier, and G. Taraldsen. Final report: Improvement of the computational methods of the norwegian defence estates agency for computing noise from the norwegian defence training ranges. FFI-rapport 2007/02602, Joint report by: Norwegian Defence Research Establishment (FFI), Norwegian Geotechnical Institute (NGI) and SINTEF IKT, 2008. 22 FFI-rapport 2008/00644