《NERF—关于发射器的原理、历史、简介与杂谈》（009）

【反塞式气缸】发射器为什么射程近？

　　这个问题，笔者认为主要由3点原因：1.气缸；2.弹簧；3.空气压力。

　　注意！以下均以原装老多变和复仇（RETALIATOR·远程速瞄发射器·N-STRIKE ELITE·2012）为例，进行对比。

　　【气缸】

　　主要是大小所带来的容积的问题。

　　老多变的气缸外径，大约为24MM；而复仇的气缸外径呢？大约为27MM。

　　我们假设，在压缩方式和压缩距离等变量相等情况下，不用计算都知道，复仇气缸的容积，要比老多变气缸的容积大一些。这一些就可以形成高的瞬时气压，最终造成更远的射程。

　　【弹簧】

　　是关于线径、直径、KG数的数学问题。

　　首先，弹簧的线径、直径、圈数等变量，除了直接影响弹簧的KG数以外，还影响了另一个变量——回弹力，当然这两个变量从某种角度来说，是一回事。

　　在弹簧材质相同的情况下。

　　【相同参数的弹簧，圈数越少回弹力越强。】

　　【相同参数的弹簧，外径越大，回弹力越低。】

　　【相同参数的弹簧，线径越粗，回弹力越强】

　　比较遗憾的是笔者缺乏专业测量工具，以下数据均为大约数值，仅供参考。

　　【圈数】。采用同样的方法进行查数的话，两种弹簧均为12.5圈。

　　【外径】。老多变弹簧的外径，大约为26.6MM；而复仇弹簧的外径，大约为17.6MM。

　　【线径】。老多变簧的线径大约为1.5MM；复仇簧的线径大约为1.2MM。

　　由此，可以说陷入了僵局，所以我们还是要按照公式计算一下两者的KG数。

　　【公式：K=（G×d4）/（8×Dm3×Nc）】

　　该公式最终的结果是。当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷（kgf/mm）。

　　由于不清清楚弹簧材质如何，但考虑到孩社使用琴钢丝的可能性非常低，所以参数以不锈钢丝为准。

　　【G=7300】【d=线径】【D=外径】【Dm=中经=D-d】【N=圈数】

　　【Nc=有效圈数=N-2】

　　首先，复仇弹簧：G=7300；d=1.2mm；Dm=16.4mm；NC=10.5

　　然后让我们带入公式，结果取小数点后4位：

　　【15137.28/370519.296≈0.0408kgf/mm】

　　老多变弹簧：G=7300；d=1.5；Dm=25.1mm；NC：10.5

　　同样，结果取小数点后4位：

　　【36956.25/1328313.084≈0.0278kgf/mm】

　　当然要算出弹力，上面那个数字，还不是终点。

　　接下来还需要一个公式：【F=kx】

　　【F=弹力】【k=刚度系数】【x=压缩量】

　　【X=原长度-压缩后长度】

　　复仇弹簧：压缩前大约长93.5mm，压缩后大约长15mm。

　　代入后【78.5*0.0408≈3.2KG】

　　多变弹簧：压缩前大约长115.5mm，压缩后大约长18.75mm。

　　【96.75*0.0278≈2.68KG】

　　在看完了上面这一大串的令人头晕眼花的演算后，得出的最终数据告诉我们。老多变的原装弹簧，无论从KG数来看，还是从理论上的回弹效果来看，都不逊色于复仇弹簧。

　　而从理论来说弹簧的回弹力越强，他推动推气零件的速度也越快，越能制造更强的瞬时气压，这就是为什么同样的气缸，高KG数的弹簧在同样的条件下，永远能创造跟远的射程的原因。所以，NERF的反塞式气缸的较弱的弹簧成为了其射程不行的一个重要的诱因。

　　【空气压力】

　　正如前文说的，反塞式的气缸推动的空气可以分为两部分，一部分是由压缩气缸和气缸共同推动的一圈圆筒状的空气，另一部分则是中间的只由气缸推动的圆柱状空气。前一种由于有两个里在推动，所以能相较后一种产生更大的推力，这也是反塞式气缸行程瞬时气压的主力军。而后一种只有气缸推动，推力较小，是形成瞬时气压的辅助角色。

　　反观直塞式，则可以将弹簧的推力完全转化用于推动气缸内绝大部分空气的力。

　　假设直塞式气缸能产生2的力压缩空气，那么反塞式气缸则只能行程1.5甚至1.25的力压缩空气。

　　而这种压缩空气的力的差距又被装入软弹后的吃弹杆容积的不同进一步放大。

　　直塞式气缸的吃弹杆装入软弹后的容积是反塞式气缸同情况下的数分之一。

　　假设反塞式与直塞式的吃弹杆后接一个所有参数的一致的直塞式气缸。在同样的将气缸内的空气推入吃弹杆后，反塞式的吃弹杆因为内容积大，所以形成的瞬时气压永远会比直塞式气缸的小，更何况实际的反塞式气缸推动空气形成瞬时气压的要远弱于直塞式气缸。

 

　　综合三点：气缸小；弹簧弱；整体结构导致发射时形成瞬时气压的压力较低，三者合一，最终造就了反塞式这个先天低射程的发射器动力模式。