RU2117509C1 - Playing dart - Google Patents
Playing dart Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117509C1 RU2117509C1 RU92005847A RU92005847A RU2117509C1 RU 2117509 C1 RU2117509 C1 RU 2117509C1 RU 92005847 A RU92005847 A RU 92005847A RU 92005847 A RU92005847 A RU 92005847A RU 2117509 C1 RU2117509 C1 RU 2117509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dart
- needle
- wings
- plumage
- shank
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к снаряжению для спортивных игр типа "Дартс", а более конкретно, к снаряду, предназначенному для ручного метания в мишень на близкие расстояния. The invention relates to equipment for sports games such as "Darts", and more particularly, to a projectile designed for manual throwing at a target at short distances.
Игровые дротики для ручного метания по мишеням на близкие расстояния состоят из осесимметричного корпуса, как правило, из тяжелого сплава, расположенного впереди него заостренного наконечника (иглы) с диаметром, значительно меньшим, чем диаметр корпуса, и хвостовика, на котором в пазах закрепляется, как правило, съемное X-образное оперение, предназначенное для стабилизации дротика при полете к мишени. Game darts for hand-throwing targets at close distances consist of an axisymmetric body, as a rule, of a heavy alloy located in front of it with a pointed tip (needle) with a diameter significantly smaller than the diameter of the body, and a shank, on which it is fixed in the grooves, as as a rule, a removable X-shaped plumage designed to stabilize the dart when flying to the target.
Известно X-образное оперение для дротика, состоящее из четырех радиальных лопастей (крыльев), обеспечивающих аэродинамическую устойчивость дротика и защиту его хвостовика от прямого попадания другим дротиком (патенты США N 4583745, кл. 273 - 423, 1986 и Великобритания N 2166059, кл. A 63 B 65/02, 1986). The X-shaped plumage for a dart is known, consisting of four radial blades (wings) that provide aerodynamic stability of the dart and protect its shank from direct hit by another dart (US Pat. Nos. 4,583,745, CL 273 - 423, 1986 and Great Britain N 2166059, Cl. A 63 B 65/02, 1986).
Оперение изготавливается из легкого упругого материала и может за счет упругости складываться для уменьшения объема при транспортировке и хранении. Так как толщина оперения небольшая и, как правило, составляет 0,15 - 0,20 мм, очевидно, что при подготовке оперения перед броском дротика трудно обеспечить его геометрически идеальное расположение в двух перпендикулярных плоскостях, пересекающихся под заданным углом. The plumage is made of lightweight elastic material and can be folded due to elasticity to reduce volume during transportation and storage. Since the plumage thickness is small and, as a rule, is 0.15-0.20 mm, it is obvious that when preparing the plumage before throwing a dart, it is difficult to ensure its geometrically ideal arrangement in two perpendicular planes intersecting at a given angle.
Кроме того, из-за неточности установки и изготовления оперения и хвостовика линия пересечения крыльев оперения всегда расположена под некоторым углом к оси корпуса наконечника и хвостовика дротика. In addition, due to the inaccuracy of the installation and manufacture of the plumage and shank, the line of intersection of the wings of the plumage is always located at a certain angle to the axis of the body of the tip and the shank of the dart.
Все это приводит к тому, что в полете после броска дротика он получает от оперения дополнительные возмущения, не связанные с неточностью бросания, вследствие чего появляется дополнительный, не зависящий от мастерства игрока промах. All this leads to the fact that in flight, after throwing a dart, he receives additional disturbances from the plumage that are not related to the inaccuracy of the throw, as a result of which an additional miss, independent of the player’s skill, appears.
Известно оперение для стрелы спортивного лука, жестко установленное на опорной лопасти, которая отходит радиально от передней части корпуса стрелы и несколько изогнута по спирали для закрутки стрелы в полете (патент США N 3756600, кл. 273 - 106.5, 1973). Закрутка стрелы, так же как и других неуправляемых метаемых снарядов, обеспечивает осреднение массовой и аэродинамической асимметрии конструкции, что уменьшает их рассеивание по причинам, не зависящим от игрока или метательного устройства. The plumage for a sports bow arrow is known to be rigidly mounted on a support blade that extends radially from the front of the boom body and is slightly bent in a spiral to twist the arrow in flight (US patent N 3756600, CL 273 - 106.5, 1973). The twist of the boom, as well as other unguided missile projectiles, provides averaging of the mass and aerodynamic asymmetries of the structure, which reduces their dispersion for reasons beyond the control of the player or missile device.
Подобное решение для закрутки дротика для игры "Дартс" неприемлемо, так как оно увеличивает габариты дротика, смещает центр его аэродинамического давления вперед, что уменьшает его аэродинамическую устойчивость. Кроме того, в силу малого расстояния, на которое метают дротик в игре "Дартс" (2 - 2,5 м), и относительно большого момента инерции Jx по отношению к возможному крутящему аэродинамическому моменту Mx от спирального или косого оперения дротик просто не успеет провернуться вокруг своей продольной оси.Such a solution for spinning the dart for the Darts game is unacceptable, since it increases the dimensions of the dart, shifts the center of its aerodynamic pressure forward, which reduces its aerodynamic stability. In addition, due to the small distance at which the dart is thrown in the Darts game (2 - 2.5 m), and the relatively large moment of inertia J x with respect to the possible aerodynamic torque M x from the spiral or oblique tail, the dart will have time to turn around its longitudinal axis.
Конструкция дротика, принятого за прототип (патент США N 4101126, кл. 273-95, 1978), состоит из корпуса и жестко связанного с ним хвостовика с радиальным оперением, подпружиненной иглы с возможностью отклонения в радиальных плоскостях. Отклоняющаяся игла предназначена для уменьшения вероятности рикошета дротика при попадании в традиционную для игры "Дартс" проволочную разметку мишени: игла как бы огибает арматуру разметки, скользя по ней, и внедряется в мишень. The design of the dart adopted for the prototype (US patent N 4101126, CL 273-95, 1978), consists of a housing and a rigidly attached shank with radial plumage, a spring-loaded needle with the possibility of deflection in radial planes. The deflecting needle is designed to reduce the likelihood of a javelin bouncing when it hits the target’s wire marking traditional for the Darts game: the needle, as it were, bends around the marking reinforcement, sliding over it, and penetrates the target.
Однако при слабом броске или при броске под большим к оси мишени углом нередко наблюдается плохое сцепление наконечника с мишенью, что может привести к недостаточному внедрению дротика в мишень и его падению. However, with a weak throw or with a throw at a large angle to the axis of the target, poor adhesion of the tip to the target is often observed, which can lead to insufficient penetration of the dart into the target and its fall.
Отклоняющаяся игла в силу своей податливости именно при больших углах подлета может даже ухудшить внедряемость дротика в мишень, так как часть его кинетической энергии тратится на деформацию пружины, удерживающей иглу. The deviating needle, due to its compliance, precisely at large angles of approach, can even worsen the penetration of the dart into the target, since part of its kinetic energy is spent on deformation of the spring holding the needle.
Целью изобретения является уменьшение той части промаха при бросании дротика, которая обусловлена несимметричной установкой оперения и деформацией крыльев оперения, а также повышение его сцепляемости с мишенью за счет проворота наконечника в процессе его внедрения в мишень. The aim of the invention is to reduce that part of the miss when throwing a dart, which is due to an asymmetric plumage installation and deformation of the plumage wings, as well as an increase in its adhesion to the target due to the rotation of the tip during its introduction into the target.
Обе указанные цели достигаются тем, что конструктивными мерами обеспечивается неоднократный поворот вокруг собственной оси оперения и иглы за время полета к мишени (от момента броска дротика до полного его внедрения в мишень), вследствие чего вектор аэродинамического возмущающего момента, действующий на дротик из-за дефекта формы и неточности установки оперения, осредняется, а игла дротика глубже входит, как бы вворачивается, как правило, в ворсовый податливый слой мишени, усиливая сцепляемость дротика с последней. Both of these goals are achieved by the fact that constructive measures provide for repeated rotation around the own axis of the plumage and the needle during the flight to the target (from the moment the dart is thrown to its full penetration into the target), as a result of which the aerodynamic disturbing moment vector acting on the dart due to a defect the shape and inaccuracies of the plumage installation is averaged, and the dart needle goes deeper, as if it is screwed, as a rule, into the pliable pliable layer of the target, increasing the dart's adhesion to the latter.
Увеличение глубины внедрения вращающейся иглы дротика по сравнению с невращающейся можно объяснить тем, что скорость внедрения иглы увеличивается за счет тангенциальной составляющей скорости , касательной к поверхности иглы и перпендикулярной вектору продольной скорости полета V, где и r - угловая скорость вращения и средний радиус иглы соответственно. Векторное сложение продольной (основной) и тангенциальной (дополнительной) скоростей дает, что суммарная скорость внедрения иглы (скорость скольжения внешней поверхности иглы) .An increase in the penetration depth of a rotating dart needle compared to a non-rotating one can be explained by the fact that the needle penetration rate increases due to the tangential component of the velocity tangent to the surface of the needle and perpendicular to the vector of longitudinal flight speed V, where and r is the angular velocity of rotation and the average radius of the needle, respectively. Vector addition of longitudinal (main) and tangential (additional) speeds gives that the total needle penetration rate (sliding speed of the outer surface of the needle) .
Проворот наконечника и оперения осуществляется за счет установки крыльев оперения под некоторым углом δ к продольной оси дротика, чем обеспечивается появление в полете на крыльях подъемной силы и как следствие крутящего аэродинамического момента Mx вокруг продольной оси дротика.The tip and plumage are rotated by installing the plumage wings at a certain angle δ to the longitudinal axis of the dart, which ensures the appearance of lift force in flight on the wings and, as a result, the aerodynamic torque M x around the longitudinal axis of the dart.
Величина Mx прямо пропорциональна скоростному напору , а угол проворота φ прямо пропорционален крутящему моменту Mx и обратно пропорционален моменту инерции Jx вращающейся части дротика относительно продольной оси, где ρ - плотность воздуха. С учетом небольшого (2 - 2,5 м) расстояния до мишени и специфики иглы скорость полета дротика V невелика и может меняться в зависимости от мастерства игрока в незначительных пределах, в то же время момент инерции Jx можно существенно уменьшить, вращая не весь дротик целиком, а возможно меньшую часть его и тем самым существенно увеличить угол поворота оперения φ .The value of M x is directly proportional to the pressure head , and the rotation angle φ is directly proportional to the torque M x and inversely proportional to the moment of inertia J x of the rotating part of the dart relative to the longitudinal axis, where ρ is the air density. Given the small (2 - 2.5 m) distance to the target and the specifics of the needle, the speed of the dart V is small and can vary slightly depending on the skill of the player, but at the same time, the moment of inertia J x can be significantly reduced by not rotating the entire dart as a whole, and possibly a smaller part of it, and thereby significantly increase the angle of rotation of the plumage φ.
В предлагаемом изобретении (фиг. 1) вращающейся частью дротика является игла 1 и веретено 2, выполненные в виде единого стержня, на котором закреплен, например, с помощью резьбы хвостовик 3 со вставленным в него оперением 4. В корпусе 5 выполнено осесимметричное сквозное ступенчатое отверстие, в котором расположен указанный стержень. Контакт стержня и корпуса осуществляется через внутреннюю поверхность отверстия и боковые и торцевые поверхности буртиков 6 и 7. Для уменьшения реакций, а следовательно, момента трения, действующих на стержень со стороны корпуса в полете, буртики максимально (насколько позволяет длина корпуса) разнесены друг от друга. Для того чтобы стержень не выпадал из корпуса при бросании и в полете, торцевые отверстия имеют диаметр, меньший, чем диаметр буртиков. Таким образом, перемещению стержня относительно корпуса вперед препятствует передний торец буртика 6, а назад - задний торец буртика 7. In the present invention (Fig. 1), the rotating part of the dart is a needle 1 and a spindle 2, made in the form of a single rod, on which, for example, a shank 3 with a
Для осуществления сборки дротика его корпус выполнен из двух частей, соединяемых в одно целое, например, с помощью резьбы или на трении. To carry out the assembly of the dart, its body is made of two parts joined together, for example, using thread or friction.
В предлагаемой конструкции, чтобы не усложнять узел крепления оперения и не увеличивать момент инерции хвостовика Jx, для создания крутящего момента четыре плоских крыла оперения трапециевидной, овальной или другой формы центрально симметрично устанавливают на четырех взаимно перпендикулярных пилонах треугольной или трапециевидной формы, зафиксированных, например, в крестообразной прорези хвостовика, при этом плоскость каждого крыла и линия соединения его корневой хорды со смежным пилоном образуют с продольной осью дротика острый угол δ с вершиной, обращенной в сторону, противоположную острию иглы (изометрическая проекция оперения представлена на фиг. 2). Необходимо отметить, что из-за аэродинамических ограничений угол δ не должен превышать критический угол атаки αкp , а для того, чтобы оперение минимально загораживало мишень для следующего дротика, оно должно иметь минимальную проекцию на плоскость мишени. Их этих соображений, а также из-за массово-инерционных характеристик и конструктивных особенностей, используемых для игры дротиков, рациональное значение угла δ должно лежать в диапазоне 5 - 10o.In the proposed design, in order not to complicate the mounting unit of the plumage and not to increase the moment of inertia of the liner J x , to create a torque, four plane wings of the tail of a trapezoidal, oval or other shape are centrally symmetrically mounted on four mutually perpendicular pylons of a triangular or trapezoidal shape, fixed, for example, in the cruciform slot of the shank, while the plane of each wing and the line of connection of its root chord with the adjacent pylon form a sharp dart with the longitudinal axis goal δ with a vertex facing the side opposite the needle tip (an isometric view of the plumage is shown in Fig. 2). It should be noted that, due to aerodynamic restrictions, the angle δ must not exceed the critical angle of attack α kp , and in order for the plumage to minimize the obstruction of the target for the next dart, it must have a minimal projection onto the plane of the target. Due to these considerations, as well as due to the mass-inertial characteristics and design features used for playing darts, the rational value of the angle δ should lie in the range of 5 - 10 o .
Предложенная конструкция дротика позволяет обеспечить не менее двух проворотов операция и наконечника за время полета дротика на расстояние ≈ 2 м при скорости бросания от 5 до 10 м/с. Для указанных расстояний и скоростей бросания в качестве примера на фиг. 3 приведены расчетные зависимости от времени t угла поворота φ (в радианах) и угловой скорости (1/с) вращающейся части дротика.The proposed design of the dart makes it possible to provide at least two turns of the operation and the tip during the flight of the dart at a distance of ≈ 2 m at a throwing speed of 5 to 10 m / s. For the indicated distances and throwing speeds, as an example in FIG. Figure 3 shows the calculated dependences of the rotation angle φ (in radians) and the angular velocity on time t (1 / s) of the rotating part of the dart.
В качестве исходных данных при расчетах приняты следующие параметры, близкие к параметрам спортивных дротиков:
длина стержня (игла вместе с хвостовиком) - 150 мм;
диаметр стержня - 2 мм;
материал стержня - сталь;
вес оперения - 0,5 г;
толщина каждого из четырех крыльев оперения - 0,2 мм;
угол установки каждого из четырех крыльев δ = 5o;
форма крыла (масштаб 1:1) представлена на фиг. 3;
расстояние от аэродинамического фокуса крыла до буртика 6 L6 = 70 мм и до буртика 7 - L7 = 60 мм;
диаметр буртика - 2,8 мм;
коэффициент трения поверхности буртиков и поверхности корпуса - 0,15;
угол атаки дротика α - 10o;
движение дротика на участке набора скорости (в руке) длиной 0,5 м - равноускоренное;
полет на расстояние 2 м с постоянной скоростью V за время t = 2 м/V;
коэффициент подъемной силы крыла Cy = 0,154;
параметры атмосферы - нормальные.The following parameters close to the parameters of sports darts were taken as initial data in the calculations:
rod length (needle with shank) - 150 mm;
rod diameter - 2 mm;
core material - steel;
plumage weight - 0.5 g;
the thickness of each of the four wings of the plumage - 0.2 mm;
the installation angle of each of the four wings δ = 5 o ;
wing shape (1: 1 scale) is shown in FIG. 3;
the distance from the aerodynamic focus of the wing to the shoulder 6 L 6 = 70 mm and to shoulder 7 - L 7 = 60 mm;
flange diameter - 2.8 mm;
the coefficient of friction of the surface of the beads and the surface of the housing - 0.15;
dart angle of attack α - 10 o ;
the movement of the dart in the speed-gaining section (in the hand) 0.5 m long - uniformly accelerated;
flight over a distance of 2 m with a constant speed V for a time t = 2 m / V;
wing lift coefficient C y = 0.154;
atmospheric parameters are normal.
Как видно из графика, увеличение скорости бросания дротика в два раза с 5 до 10 м/с приводит при одинаковом времени полета к увеличению угла поворота также примерно в два раза. As can be seen from the graph, a twofold increase in the speed of throwing a dart from 5 to 10 m / s leads to an increase in the rotation angle by about two times for the same flight time.
Следовательно, если рассматривать угол поворота как функцию расстояния, пролетаемого дротиком, то она почти не зависит от скорости бросания. Therefore, if we consider the angle of rotation as a function of the distance flown by the dart, then it is almost independent of the throwing speed.
Таким образом, предлагаемая конструкция дротика позволяет независимо от скорости бросания уменьшить ту часть промаха, которая обусловлена естественной несимметричной формой и установкой легко деформируемого оперения, а также повысить сцепляемость иглы дротика с мишенью за счет ее проворота в процессе внедрения в последнюю, т.е. улучшить эксплуатационные характеристики спортивных дротиков. Thus, the proposed design of the dart allows, irrespective of the throwing speed, to reduce that part of the miss due to the natural asymmetric shape and the installation of an easily deformable plumage, as well as to increase the adhesion of the dart needle to the target due to its rotation during insertion into the latter, i.e. improve the performance of sports darts.
Апробация опытных образцов дротиков описанной конструкции подтвердила их повышенные аэродинамические качества и лучшую сцепляемость с мишенью. Testing prototypes of darts of the described design confirmed their increased aerodynamic qualities and better adhesion to the target.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92005847A RU2117509C1 (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Playing dart |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92005847A RU2117509C1 (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Playing dart |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92005847A RU92005847A (en) | 1995-05-27 |
RU2117509C1 true RU2117509C1 (en) | 1998-08-20 |
Family
ID=20131939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92005847A RU2117509C1 (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Playing dart |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2117509C1 (en) |
-
1992
- 1992-11-12 RU RU92005847A patent/RU2117509C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6695727B1 (en) | Arrow vane device | |
US4534568A (en) | Archery arrow with freely rotational broad blade arrowhead to avoid windplaning | |
US6220918B1 (en) | Tossable ring airfoil projectile | |
US7331886B2 (en) | Sliding arrow stabilizer | |
US7942765B2 (en) | Aerodynamically and structurally superior, fixed-blade hunting arrowhead | |
KR100604104B1 (en) | Range limiting projectile | |
US20140256479A1 (en) | Gaming system using projectile and target | |
US6010419A (en) | Throwing toy with non-spinning tail | |
US10976142B1 (en) | Toy arrow projectile | |
US6966856B1 (en) | Helical broadhead | |
US3745926A (en) | Sabot spin-stabilized projectile | |
US8025596B2 (en) | Micro vane and arrow with micro vane | |
CA1284061C (en) | Hunting ammunition comprising a bullet of increased effectiveness | |
US5143380A (en) | Broadhead for an arrow | |
US4413564A (en) | Slug for a shotgun shell | |
US4827847A (en) | Short range tubular projectile | |
CN109323621A (en) | A projectile stock with responsive closed air loop and split wind resistance surface | |
US20080207362A1 (en) | Spiral-grooved arrow shaft | |
US2816764A (en) | Aerial missile | |
RU2117509C1 (en) | Playing dart | |
US2504757A (en) | Dart | |
JP3575831B2 (en) | Reduction of speed reduction of stable armor-piercing ammunition | |
US20210069606A1 (en) | Devices that are thrown or launched | |
US5642565A (en) | Hand propelled longitudinal axial gyroscopic projectile | |
US4653405A (en) | Self-destructing projectile |