Silah sistemleri için geri tepme sönümleyici mekanizma modellemesi ve optimizasyon çalışması
Modelling and optimization study of recoil force absorber in weapon system
Yazar: ERHAN CANLI
Danışman: PROF. DR. MEHMET EROĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Otomatik silah = Automatic arms

Özet:
Askeri alandaki birçok silah sisteminde kullanılan geri tepme sönümleyicileri, silah 
sistemleri için çok kritik bir yapıdadır. Kullanıldıkları silahlarda anlık şoklara ve kısa süre 
içerisinde değişkenlik gösteren çok yüksek kuvvetlere maruz kalırlar. Geri tepme 
sönümleyici sistemler silahın hem stabilizasyonu en hassas biçimde sağlamalı hem de silah 
performansı açısından ortaya çıkan geri tepme kuvvetlerini büyük oranda sönümlemelidir. 
Silahın kalibresine ve çalışma tipine bağlı olarak sönümleme hızı ve mesafesi değişiklik 
gösterebilir. Yapmış olduğumuz bu çalışmada hidropnömatik tipteki sönümleyicinin tasarım 
ve optimizasyon çalışmalarını gerçekleştirdik. Hidropnömatik geri tepme sönümleyici, 
isminden de anlaşılacağı üzere hem hidrolik hem de pnömatik özellikleri bir arada ihtiva 
eden sönümleyici sistemdir. Bir ucu silahı tutan kaideye bağlı olan hidropnömatik silindirin 
diğer ucu da sabit yatağa montajlıdır. Damperleme yani piston hızının yavaşlamasını 
hidrolik akışkan sağlar. Silindir rotuna bağlı olan orifis yardımıyla akışkanın küçük 
deliklerden kısılarak geçmesi sağlanır ve bu şekilde piston hareketi yavaşlar. Bu hareket ile 
elde edilen deplasman, nitrojeni sıkıştırmak için kullanılır. Geri tepme sona erdikten sonra 
sıkıştırılmış nitrojen genişler ve geri tepen silah ve ona bağlı olan parçalar ateşleme 
konumuna geri döner. Hidropnömatik silindirler muadili ürünlere göre çok daha az yer 
kaplarlar ve istenilen hassasiyette ayarlanabilecek tasarıma sahiptirler. Çalışma kapsamında, 
geri tepme kuvveti hesabı, piston yapısı ve silindir geometri özellikleri gibi birçok parametre 
göz önünde bulundurulacaktır. Ayrıca pistonun yay ve damper katsayıları optimize edilecek 
ve ideal değerler araştırılacaktır. Yapılacak simülasyon ve testler doğrultusunda elde edilen 
sonuçlar yorumlanacak olup iyileştirme gereken durumlara değinilecektir.

Abstract:
Recoil mechanisms, which are used in many weapon systems in the military, are crucial for 
weapons systems. They are exposed to instant shocks and very high forces that vary in a 
short time in the weapons they are used in. Recoil mechanism should both provide weapon 
stabilization and absorb the resulting recoil force at a certain speed and distance in terms of 
weapon performance. In this study we have carried out the design and optimization studies 
of the hydropneumatic type recoil. The hydropneumatic recoil mechanism, as the name 
suggests, is a system that includes both hydraulic and pneumatic features. Hydraulic fluid 
provides damping that reduces the speed of the piston. With the help of the orifice at the 
piston end, the fluid is provided to pass through small holes by throttling, and thus the 
movement of the piston slows down. We use the displacement obtained with this movement 
to compressed nitrogen expands and the recoiling gun and the parts connected to it return to 
the firing position. Hydropneumatic cylinders take up much less space than their equivalent 
products and have a design that can be adjusted with the desired sensitivity. In the scope of 
the study, many parameters such as recoil force calculation, piston structure and cylinder 
geometry properties will be designed. In addition, the shock damping coefficients of the 
piston will be optimized, and ideal values will be investigated.