Ateşli silahlarda bastırıcı içerisindeki bölme plakası sayısının akış ve ses karakteristiklerine etkisinin incelenmesi
Numerical investigation of the effect of baffle plate numbers in suppressor on flow and sound characteristics at firearms
Yazar: ONUR GÜRDAMAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLAL SUNGUR
Samsun Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: Askeri savunma = Military defense ; Ateşli silahlar = Firearms ; Sayısal akışkanlar dinamiği = Computational fluids dynamic ; Silah namluları = Gun barrels

Özet:
Ateşli silahlar için atış esnasında meydana gelen sesi tamamıyla ortadan kaldırmak imkânsız olsa da bu sesi makul bir seviyeye indirmek atışın nerede gerçekleştiğinin anlaşılmasını engelleyebilir veya sesin ateşli bir silaha ait olmasının anlaşılmaması gibi kazanımlar sağlayabilir. Bu çalışma kapsamında 9x19 mm mermi ateşleyen silahta ses altı ve ses üstü mermilerin ses seviyesi üzerindeki etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Daha sonra nümerik bir program yardımıyla farklı model kullanımlarının deneysel sonuçlarla kıyaslaması yapılmıştır. Son olarak, patlama sonucu meydana gelen seslerin düşürülmesi için kullanılan bastırıcılardaki bölme plakalarının sayısının ve mesafesinin akış alanı ve uzak alan gürültü seviyeleri üzerindeki etkisi nümerik olarak incelenmiştir. Hesaplamalar iki boyutlu eksenel simetrik, zamana bağlı şartlarda gerçekleştirilmiş ve uzak alan gürültüsünü tahmin etmek için Ffowcs Williams ve Hawkings akustik analoji (FW-H) denklemleri çözülmüştür. Bastırıcısız tabanca, bölme plakasız bastırıcılı, bastırıcı girişinden 20 mm aralıklarla yerleştirilmiş bir, üç ve beş bölme plakalı ve eşit aralıklarla yerleştirilmiş bir, üç, beş, yedi ve dokuz bölme plakalı olmak üzere toplam dokuz durum simüle edilmiş ve karşılaştırılmış; atış sırasında oluşan gürültü analiz edilmiştir. Sonuçlar, susturucusuz durumda ses basınç seviyesinin 2.5 m mesafede 156.1 dB olduğunu, yedi bölmeli susturucuda ise bu değerin yaklaşık %6 düşerek 144.2 dB değerine ulaştığını göstermiştir. Çalışma kapsamında elde edilen sonuçlar, küçük kalibreli tabanca sistemleri için namlu ağzında oluşan sesi tahmin etmek ve bastırıcıdaki bölme plakası sayısını optimize etmek için yararlı bir referans sağlayabilir.

Abstract:
Although it is impossible to completely eliminate the sound that occurs during firing for firearms, reducing this sound to a reasonable level may prevent understanding where the shot took place or provide gains such as not being able to understand whether the sound belongs to a firearm. Within the scope of this study, the effect of subsonic and supersonic bullets on the sound level of a gun firing 9x19 mm bullets was experimentally investigated. Then, the experimental results were compared with numerical results. Finally, the effect of the number and distance of the baffle plates in the suppressors used to reduce the explosion sounds on the flow field and far field noise levels was numerically investigated. Calculations were carried out in two-dimensional axisymmetric, transient conditions and Ffowcs Williams and Hawkings acoustic analogy (FW-H) equations were solved to predict the far-field noise. Nine cases including a gun without suppressor, a suppressor without baffles, one, three, and five baffles which were placed at 20 mm intervals from the suppressor inlet, and one, three, five, seven, and nine baffles which were placed with equal intervals in the suppressor were simulated and compared; generations of noise during the shooting process were analysed. The results showed that in case of without suppressor the sound pressure level was 156.1 dB at 2.5 m distance, while this value decreased nearly 6% in case of seven baffle suppressor which have an average value of 144.2 dB. The results obtained here may provide a beneficial reference for predicting the muzzle noise and optimizing the number of baffles in suppressor for small caliber gun systems.