フリーリコイル

自由反動/ Frecoil は、後ろから支えられていない銃器の反動エネルギーを表す俗語または専門用語です。自由反動は、発射時に小火器の射手に与えられる並進運動エネルギー ( E _t ) を示し、ジュール(J)、または非 SI 単位の場合はフィートポンド力(ft·lb _f ) で表されます。より一般的には、この用語は、頑丈なマウントまたは壁にしっかりとボルトで固定された銃器とは対照的に、自立した銃器の反動を指します。自由反動を反動と混同しないでください。

• 自由反動とは、小火器から射手に伝達される並進運動エネルギーのことです。
• 反動は、一般的に日常の出来事に適用される運動量保存則に付けられた名前です。

自由反動は、反動エネルギーとも呼ばれ、銃室(金属薬莢銃) または銃尾(火薬銃)内の装薬による推進力の副産物です。自由反動という物理的現象は、銃器内で装薬が爆燃したときに発生し、装薬内の化学エネルギーが熱力学的エネルギーに変換されます。このエネルギーは、弾丸の基部と薬莢または銃尾の後部に伝達され、銃器を後方に射手に向けて推進すると同時に、発射体は銃身内を前方に推進され、速度を増しながら銃口に向かいます。銃器の後方エネルギーが自由反動で、弾丸の前方エネルギーが銃口エネルギーです。

自由反動の概念は、総反動エネルギーの許容度から来ています。銃器の正味反動エネルギー (体感反動とも呼ばれます) を計算しようとするのは無駄な努力です。反動エネルギーの損失は計算できるとしても、次の理由により、

• マズルブレーキの使用と効果
• 反動作動アクションまたはガス作動アクション
• 水銀またはスプリング反動抑制管
• 反動を軽減するバットパッドやハンドグリップ
• 緩衝パッド付きの射撃用ベストまたは手袋

人間の知覚の要素は計算できません。

したがって、自由反動は、室内または屋外の温度が測定されるのと同じように、反動エネルギーの科学的な測定方法となります。射手が自由反動を許容できる快適レベルは、個人的な認識です。室内または屋外の温度に対してどの程度快適に感じるかという個人の認識と同じです。

射手が銃器の反動をどのように認識するかを決定する要因は多数あります。要因のいくつかは次のとおりです。

• 体重と体格
• 経験（自由反動を最もよく耐える方法）
• 射撃位置
• 反動抑制装置
• 銃器の適合性と環境ストレス

自由反動を計算する方法はいくつかあります。ただし、最も一般的なのは、運動量の 短い形式と長い形式の 2 つです。どちらの形式でも同じ値が得られます。

短い形式では 1 つの方程式を使用しますが、長い形式では 2 つの方程式が必要です。長い形式では、小火器の速度を求めます。小火器の速度がわかれば、並進運動エネルギー方程式を使用して小火器の自由反動を計算できます。

• モメンタムの短縮形:${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{1000}}]^{2}/m_{gu}}$
• モメンタムロングフォーム: → ${\displaystyle v_{gu}={\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{1000\cdot m_{gu}}}}$${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot m_{gu}\cdot v_{gu}^{2}\,}$

一方：

E _{tgu は}ジュール (J) で表される小腕の並進運動エネルギーです。

m _{gu は}キログラム (kg) で表した小火器の重量です。

m _{p は}グラム (g) で表した発射体の重量です。

m _{c は}グラム（g）で表した粉末充填量の重量です。

v _{gu は}、メートル毎秒 (m/s) で表された小腕の速度です。

v _{p は}メートル毎秒 (m/s) で表された発射体の速度です。

v _{c は}、メートル毎秒 (m/s) で表された火薬の速度です。

1000 は、方程式をキログラムに等しくするための変換係数です。

小火器:モーゼル 1898アクション、7×57mm モーゼル弾を使用するライフル、重量 4.54 キログラム (10 ポンド)。

発射体：スピッツァー型、重量9.1グラム（140グレイン）、銃口速度823メートル/秒（2,700フィート/秒）。

装薬：シングルベースニトロセルロース^{[1] [円形参照]}、重量2.75グラム（42.5グレイン）、装薬速度1,585メートル/秒（5,200フィート/秒）。

勢いの短縮形:

${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{1000}}]^{2}/m_{gu}}$

数値が適切に入力されている。

${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(9.1\cdot 823)+(2.75\cdot 1585)}{1000}}]^{2}/4.54=}$

${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(7489.3)+(4358.75)}{1000}}]^{2}/4.54=}$

${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {11848.05}{1000}}]^{2}/4.54=}$

${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot 11.848^{2}/4.54=\,}$

${\displaystyle E_{tgu}=0.5\cdot 140.367/4.54=\,}$

${\displaystyle E_{tgu}=70.188/4.54=\,}$

${\displaystyle E_{tgu}=15.46J\,}$自由反動の

• SI 法に従わないエネルギー測定単位については、フィートポンド力を参照してください。変換は次のようになります: 1 J = 0.737 562 ft·lb _f

帝国単位系と英国工学形式の両方における運動量の長い形式から:

• モメンタムロングフォーム: → ${\displaystyle v_{gu}={\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{7000}}/m_{gu}}$${\displaystyle E_{tgu}={\tfrac {m_{gu}\cdot v_{gu}^{2}}{2g_{c}}}\,}$

一方：

E _{tgu は}、フィートポンド力(ft·lb _f )で表される小腕の並進運動エネルギーです。

m _{gu は}ポンド (lb) で表した小火器の重量です。

m _{p は}グレイン（gr） で表した発射体の重量です。

m _{c は}グレイン（gr）で表した火薬の重量です。

v _{gu は}、フィート/秒 (ft/s) で表された小腕の速度です。

v _{p は}フィート/秒 (ft/s) で表された発射体の速度です。

v _{c は}、フィート/秒 (ft/s) で表された火薬の速度です。

g _{c は}次元定数であり、32.1739の数値係数である。

7000 は、方程式をポンドに等しくするための変換係数です。

以下の自由反動エネルギー表では、反動抑制装置や自動装填機構によるエネルギー損失は考慮されていません。英語の測定単位は括弧で囲まれています。

• 運動エネルギー
• 勢い
• 銃器用語集

より詳しい議論については、 銃器の物理学を参照してください。

• Arthur B. Alphin 著『Any Shot You Want、The A-Square Handloading and Rifle Manual』、On Target Press、1996 年。
• Edward F. Obert,熱力学、McGraw-Hill Book Co.、1948年。
• McGraw-Hill 科学技術百科事典、第 9 版、ice-lev、McGraw-Hill、2002 年。