Piyade tüfeğinde kovana gelen yüklerin bilgisayar destekli analizi

Piyade tüfeklerinde atım sayısı ve atım hızı hayati önem taşımaktadır. Kovan malzemesi ve tasarımı, ateşleme sonrasında ihtiyaç duyulan kovan geri çekme kuvvetinin belirlenmesinde önemli bir yer tutmaktadır.Piyade tüfeklerinin çalışma prensibinde amaç, fişeği namlu haznesi içinde mekanizma başı ile uygun toleransta kilitleyerek patlatmak ve kovan içindeki gaz basıncı emniyetli değerlere düştükten sonra barut gazından yararlanarak boş kovanı çıkarmaktır. Boş kovanın silah mekanizması tarafından otomatik olarak çıkarılması için ani geri tepmeli, geri tepmeli, gaz operasyonlu olmak üzere farklı silah mekanizmaları bulunmaktadır. Bu çalışmada gaz operasyonlu bir silahta fişeğin ateşlenmesi sonucunda kovanın farklı feyyürölçülerine ve farklı kovan malzemelerine göre gösterdiği davranışlar analiz edilerek incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı, gaz piston sistemiyle çalışan ve 7,62x51 NATO Normal fişek kullanan bir silahın hangi feyyür toleranslarında güvenli olarak çalışabileceğini belirlemek, kovanın patlama sonrası davranışını, durumunu gözlemlemek ve farklı kovan malzemelerine görekovan üzerinde oluşan gerilmeleri analiz etmektir. Mevcut durumda kovan malzemesi olarak pirinç kullanılmaktadır. Kovan malzemesi olarak çelik kullanılması durumunda, silahta meydana gelen tutukluk miktarındaki azalma ve elde edilecek verimlilik artışı analiz edilecektir. Fişeğin ateşlenmesi sırasında, kovanda ve mekanizma başında oluşan gerilmelere neden olan patlama basıncı ve sıcaklık deneysel olarak tespit edilmiştir. Deneysel çalışmadan elde edilen basınç ve sıcaklık verileri sonlu elemanlar modelinde tanımlanarak analizler gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, kovan malzemesi olarak pirinç yerine çelik kullanılması durumunda verim artışı tespit edilmiştir.Silahın mermi atım ömrünün arttığı ve tutukluk riskinin azaldığı görülmüştür.