<< Osa 1     Linkkisivu      Gunwritersin etusivu

01.02.2000:

Täydennysluku:
Ed Shilenin lausunnon päätösosa
Osa 2

Teksti ja piirrokset: P. T. Kekkonen

"Lievästi käyräreikäisen piipun reiän käyryys on loiva: Sen voi havaita vain tarkimmilla mittausvälineillä tai -menetelmillä. Kovakouraisesti 'suoristetun' piipun reikä ei sekään ole absoluuttisen suora, vaan taivutetut kohdat muodostavat sarjan perättäisiä, ehkä hyvinkin jyrkkiä mutkia, vaikka kokonaisuus näyttäisikin suoralta reiältä. Tällainen piippu tuottaa usein pettymyksen huipputarkkuuden tavoittelijalle."

A: Piippukankeen (K) porataan reikä ns. "kanuunaporalla" eli syväreikäporalla. Reiän ei tarvitse olla kanuuna-kaliberia: Tarkkuusporaamalla voi aikaansaada alkaen 2 mm:n reiänkin ja 4 - 6 mm:n reiän keskelliseksi jopa 6 metrin pituiseen kiviporan teräkankeen. Poratangon (P) päässä on vain yksi taitettu leikkuusärmä ja suora lastu-ura. Se ohjataan tukilaakerilla (TL) piippukangen keskiöön. Tarkkuusporauksia suoritettaessa ei pyöritetä poranterää, vaan porattavaa kankea. Poranvarressa olevan kanavan kautta pumpataan jatkuvasti öljyä tai vesi/öljy -emulsiota reikään. Lastut uivat nestevirran mukana reiästä ulos poranvarren V-muotoista uraa pitkin.

Kuvassa B nähdään kanuunaporan kärki edestä. Huomioi lastu-ura ja jäähdytysnestekanava (musta aukko). Neste ja porauslastut tulevat ulos V-muotoista sivu-uraa pitkin.

Nesteen paine suhteutetaan porattavan reiän kokoon. Yleensä se on 15 - 50 baria, mutta pieniä reikiä (esim. cal. .17) porattaessa se saattaa olla 70 - 100 baria. Jos reikä halutaan porata luonnonsuoraksi, tulee poran pituussuuntaisen syötön olla erittäin kohtuullinen - ehkä vain 3 - 5 tuhannesosamilliä kierrosta kohti. Siltikään ei lopputulos ole aina taattu. Aineviat teräskangessa, tai lämpökäsittelyvirheiden aiheuttamat kovuusvaihtelut, kampeavat herkästi porankärjen pois piippukangen keskiöstä, jolloin reiästä tulee käyrä.

Lievä käyryys voidaan hyväksyä tarkkuuspiipunkin reiässä, sillä jos reikää yritetään suoristaa kankea taivutellen, ei piippu pysty enää milloinkaan ampumaan suurempia laukausmääriä todella tarkasti, tai "kasan vaellusta" joudutaan kompensoimaan tähtäinten säädöllä kaiken aikaa, kunnes ampumatoiminta sillä erää päättyy tai piippu on kuumennut ns. staattiseen lämpötilaan, jolloin kuumeneminen ja lämmön haihtuminen ovat tasapainotilassa. Metsästys- ja virkistysamunta-aseisiin tällaiset piiloviallisiksi pilatut piiput toki kelpaavat.


Shilen-tehtaan näkemyksen mukaan on 'täydellisen piipun' materiaalina valikoitu ruostumaton teräs. Reikä on kohtalaisen suora: Ehdottomasti EI voimakeinoilla suoristettu ! Rihlauksen nousu on yhtenäinen: Ei siis suuta kohti jyrkkenevä tai loiveneva. Reiän tulee olla kolvattu tasasuuruiseksi piipun koko pituudelta. Sen seinämissä ei saa esiintyä kuoppia, kuonasulkeumia tai säröjä (jotka ovat ainevikoja itse teräksessä), eikä ehdottomasti myöskään poikittaisia koneistusnaarmuja (jotka ovat itse tuotantoprosessin aiheuttamia mekaanisia vaurioita). Piipun tulee olla huolellisesti normalisoitu suojakaasu-uunissa rihlausvaiheen jälkeen, teräksen jännitystilojen poistamiseksi. Urakaliberi ei saa vaihdella 0,00254 mm:iä enempää piipun koko pituudella. (Huom! 2,54 tuhannesosa-milliä !)

P.T.K. esittää tähän kohtaan reunaehdon: Jos läpimittavaihtelu jakautuu piipunputken pituudelle siten, että urakaliberi pienentyy tasaisesti peräpäästä suuhunpäin - mikä voidaan toteuttaa taiten ja ajan kanssa suoritetulla käsinkolvauksella, tai jopa ampu-kolvauksella - voitaisiin jopa muutaman millinsadanneksen suuruinen kartiokkuus vielä hyväksyä. Lyijyseosluoteja ammuttaessa antaa tasaisesti suuhunpäin ahdistuva piipunreikä kaikkein parhaan käyntitarkkuuden, siis esimerkiksi pienoiskiväärille.

Lyijyluotipiipun edullisin rihlaus olisi nousultaan suuhunpäin jyrkkenevä eli progressiivinen; "gain twist", jollainen oli aikoinaan yleinen palloluoteja ampuvissa suulatausaseiden näköisjäljitelmissä. Tuurnaus- tai takorihlausmenetelmillä ei progressiivista nousua pystytä valmistamaan, eikä myöskään aventamalla eli "brotsaamalla". Ura kerrallaan höyläkoneella rihlatussa piipussa saattoi olla "gain twist", mutta hinta sama kuin vastaavanlaisessa piipussa, jossa oli "regular twist", koska muutamien perushankintojen lisäksi ei progressiivirihlaaminen lisännyt tuotantokustannuksia. Eräiden massavalmistettujenkin kiväärien rihlankuurnat saattoivat olla myös suuhunpäin kapenevat, jolloin lyijyluodin tiiviys pysyi koko piippuvaiheen ajan muuttumattomana, tai se jopa parani, luodin edetessä kohti piipunsuuta. Progressiivinousu tosin ajoi saman asian.


Rihlauskoneen terätangon pää (A - B). Terä on lastuava. Leikkuusyvyyttä säädetään tiuhanousuisella säätöruuvilla, joka työntää terän alle loivasti kaltevaa säätökiilaa. Tarvittaessa voidaan leikkuusyvyyttä lisätä yhden tai muutaman tuhannesosamillin "askelin".

Lastuavaa terää (C) käytettäessä voi kerralla otettavan lastun paksuus olla jopa vajaan sadasosamillin luokkaa. Terä leikkaa kevyesti, koska sen rintakulma on positiivinen (+) ja kärkikulma on huomattavasti alle 90 kulma-asteeen.

Kaapivassa terässä (D) on rintakulma negatiivinen, ja kärkikulma tylpempi kuin lastuavassa terässä. Kaavintaterä irrottaa oikeastaan vain hienoa metallipölyä. Terä tekee rihla-kuurnaan sileän ja tiiviin pohjan, mutta työ on hidasta, ja käsihöylällä rihlattaessa fyysisestikin raskasta. Piippuseppä HARRY M. POPE käytti kaapivaa terää, jonka harja oli pyöristetty. Yhden 8-rihlaisen piipun rihlaaminen saattoi viedä aikaa 24 - 36 konetyötuntia, mutta jälki oli niin laatuisa, ettei viimeistelyä lyijytappi-kolvauksella yleensä tarvittu lainkaan. Kyseessä oli jo pikemminkin muovaava kuin lastuava työstö.

Piipunreiästä tulikin ulos vain hieman likaisennäköistä öljyä, mutta ei mitään lastuamiseen viittaavaa metallijätettä. Rihloista irtosi siis erittäin vähän piippumetallia. Se tiivistyi rihlanpohjiin, kuten tapahtuu myös piippuja tuurnattaessa, eli vedettäessä rihlat "napilla". Varsinaisia rihlanharjoja ei Popen polygonaalirihlaukseen jäänyt ollenkaan; vain kahdeksan kapeaa harjannetta rihlojen kulmiin.

Kuvissa A - D esiintyvillä terillä rihlaaminen edellyttää kiertyväkaraisen rihlauskoneen käyttöä. Sellaisia ei ole Suomessa enää kovinkaan monilla asesepillä tai -tehtaillakaan päivittäiskäytössä.

Kuvassa C on piipunreikien siloitteluun ja lopulliseen porauskaliberiin väljentämiseen käytettävä vetokalvain. Konekalvaimesta se eroaa piipunreikää pidemmmän vartensa suhteen. 6 - 8 lastuavan terän leikkuusärmät (LS) sijaitsevat varren ja pään liittymäkohdassa. Jos pitkää, pieniläpimittaista piipunreikää yritettäisiin siloitella reikään työnnettävällä pitkävartisella konekalvaimella, tulisi reiästä mutkikas ja rososeinäinen kalvaimen varren vääntyilyn ja värähtelyn takia.


Piipun porauskaliberin mittavaihteluilla on paljon vähemmän merkitystä tarkkuuden kannalta kuin urakaliberilla, vaikka piippujen "luokkaa tulkattaessa" tyydytään kai vieläkin tarkastamaan tulkkitapilla, onko porauskaliberi "venynyt" tai "kulunut, koska urakaliberin mittaamiseen tarvitaan erikoisvälineistöä. Piipun "syöpymisaste" arvioidaan myös yleensä silmämääräisesti, piipun läpi vilkaisemalla, koska esimerkiksi varuskuntien asepajoilla ei liene käytössään edes matalasuurenteista endoskooppia (= reikään työnnettävää tähystintä), jolla suoritettu tutkimus on sekin silmämääräinen. Pinnankarheuden niinsanotun Rz-arvon mittauslaitteita on olemassa, mutta harvemmin käytettävissä aseenpiippujen tutkimuksiin sovellutettuina. P.T.K:n "välihuuto" päättyy. Ed Shilen saa jatkaa:

"Patruunapesän ja ylimenokartion tulee olla mitoiltaan sallittujen minimi-arvojen tuntumassa, sekä samankeskeiset ja sama-akseliset piipunreikään nähden. Ylimenokartio ja piipunsuun sisäviiste tulee lastuta ja/tai hioa) ehdottoman siististi, jättämättä vähäisintäkään skraadia eli jäystettä. Milloinkaan en ole tavannut edellä luetellut vaatimukset täyttävää piippua, joka ei olisi pystynyt kilpailu-luokan tarkkuuteen. Huolellinen työ on tarkkakäyntisen piipun valmistuksen ehto ja edellytys, mutta raaka-aineellekin asetettavat vaatimukset ovat tinkimättömän ankarat.


"Foulinki" eli vaipoittuminen

Jos halutaan huipputarkkuus, tulee piipun värähtely ja "notkahdus" (= "hyppymomentin" jälkiseuraus) järjestää samanlaiseksi joka laukauksella. Tämä edellyttää luodin lähtönopeuden yhdenmukaistamista, eli vaihteluiden minimointia niin vähiin kuin on inhimillisesti katsoen mahdollista. Tämän vuoksi tarvitaan melko suuret ruutimäärät ja korkeahkot käyttöpaineet latauksiin. (Tai erikoisIataukset, joiden ruutimäärät eivät suinkaan ole painomääriltään suuria. "Kevytlatausten" huippupainetaso voi kuitenkin olla samaa luokkaa kuin esim. tehdaslatauspatruunoissa. P.T.K:n huomautus, jo wanhassa alkutekstissä v. 1986).

Vähintään yhtä tärkeä on ominaisuus, jota edes lähtönopeusmittarin omistaja ei pysty havainnoimaan: Luodin kiihtyvyyden yhdenmukaisuus piippuvaiheessa. Jos tämä kiihtyvyys ja luodin lopullinen lähtönopeus ovat yhdenmukaiset joka laukauksella, on piipun notkahdus ("whip") ja värähtely myös samansuuruinen ja samansuuntainen joka laukauksella siinä vaiheessa, kun luoti irtoaa piipunsuusta. Nopeuden ja kiihtyyyyden vaihtelut johtuvat luodin ja piipunseinämien välisen kitkan vaihteluista. Ruutilika ja luotien vaipoista piipunreikään hankautunut metallikerros ("fouling") ovat tavanomaisimmat vaihteluiden tekijät.

Laadukkaimpiinkin tarkkuuspiippuihin jää ruudin ja nallien palojätettä sekä reiän seinämiin hankautunutta vaippametallia. Tämä foulinki lisääntyy kerros kerrokselta piipun läpi kulkeneiden laukausten lukumäärän myötä, ja tavallisimmin epäsäännöllisesti, eli kertyen paksummiksi kerroksiksi joihinkin piipunreiän kohtiin. Seurauksena on luodin läpikulkukitkan vaihtelu, siitä johtuvat kiihtyvyyden ja lähtönopeuden vaihtelut, sekä niiden lopputuloksena häiriöt piipun värähtelyn laajuudessa, taajuudessa ja/tai ajoittumisessa. Laukausten osumakuvio alkaa kasvaa, tavallisimmin silloin kuin aseella on ammuttu parikymmentä laukausta.

Rihlojen ns. "nappiveto" on puhtaasti muovaavaa työstöä. Piipunreiän seinämiin puristetaan nousulliset uurteet vetämällä reiän läpi vapasti kiertyvään varteen kiinnitetty karkaistu tai kovametallinen tuurna eli nappi ("rifling button"). Tuurnan pinnalle hiottujen nousullisten uurteiden kohdille jäävät piipunseinämiin rihlanpalkit. Nappi kiertyy itsestään, joten erityistä rihlauskonetta ei tarvita. Vedon tulee olla voimakas ja tasainen, mutta esim. SHILENin piipputehtaalla on käytetty järjestelmää, joka perustuu napin takomiseen piipunreiän läpi. Nappirihlauksen onnistumisen edellytys on piipputeräksen kovuuden ja joustavuuden lähes ehdoton yhdemukaisuus. Jos joustavuus vaihtelee, tulee myös rihlaura syvyydeltään vaihtelevainen.

Suomessa kokeilivat aikoinaan nappirihlausta eli tuurnausta SAKO Oy ja VALMET/Tourulan tehdas. Monien Valmet ORAVA-pienoiskiväärien ja tiettävästi kaikkien AIRIS-ilmakiväärien piiput on tuurnattu. Samoin "mikrorihlat" moniin SAKOn lintuluodikoihin, jotka olivat huonoja tappamaan, koska rihlaus oli liian symmetrinen, eikä aiheuttanut kokovaippaluodin lievääkään lento-huojuntaa. Piiput olivat kirjaimellisesti LIIAN LAADUKKAITA ! Luoti painui "naskalinpistona" läpi linnusta, joka liiteli useinkin viime voimillaan metsänpeittoon. Kuolleina löydettyjen lintujen haavoittumisten aiheuttajiksi epäiltiin tietysti pienoiskivääriä käyttäneitä metsästäjiä, vaikka luoti oli mennyt "vainajan" läpi. Piekkarinluoti olisi yleensä löytynyt ruumiinavauksessa...

1960-luvulla laati metsästyslait ja -asetukset yksi ainoa henkilö diktaattorin valtuuksin. Hänen ballistiikan tuntemuksensa oli yksinomaan kokemusperäinen, eli väistämättömästi rajallinen. Puutteet korvasi mielipiteiden ehdoton jyrkkyys á la Tiitus J. Nyppylä. (Jos hänen lihallinen esikuvansa olisi kirjoittanut "vaarinpalstallaan", että 2 + 2 = tulevan metsästyskauden alusta alkaen 5, eikä enää 4, olisi ainakin satatuhatta suomalaista metsästäjää pois-oppinut EFR. ELOn Laskuopin erheelliset tiedot elokuun ensimmäiseen päivään mennessä). Asekaupan ja -teollisuuden piirissä toimineet "ystävät kalliit" pystyivät vetämään lainlaatijaa nenästä "kuin vanhaa kuikkaa", eikä muiden etupiirien (mm. erämieskunnan) protestointia tarvinnut ottaa lainkaan huomioon.

Piekkarilinnustus kiellettiinkin Suomessa yli 30 vuoden ajaksi, omaksumalla terminaaliballistiikan faktoihin nähden TÄYSIN päälaellaan olevat luodin liike-energiaan perustuvat tehovaatimukset, joiden perusteella metsästysaseet luokitellaan riistalajikohtaisesti "laillisiksi" tai "kielletyiksi" vieläkin. Rihlojen tuurnauksesta luovuttiin Suomessa, koska piippuaihioita meni paljon "susiksi" rihlauksen epäonnistuttua. Alkusyynä olivat piipputeräksen kovuuden ja joustavuuden vaihtelut, eli asetehtaista riippumattomat tekijät. Terästehtaissa oli sekoitettu piipputeräksen seosaineet joskus hieman huolimattomasti, ja piippukankien tarkoitukseen sopimaton valssausmenetelmäkin (Pilgrim-valssaus) tuotti kankiin joustavuuden vaihteluita. Epäkohtien alkusyynä oli tietämättömyys niistä erityisvaatimuksista, jotka vaivihkaa omaksuttu muovaava rihlausmenetelmä asetti piipputeräksen koostumukselle ja lämpökäsittelyille.


Jos aseen piippu puhdistetaan aina 10-15 laukauksen ampumisen jälkeen, on ylenmääräinen foulinki helppo poistaa, ja piipun paras mahdollinen osumatarkkuus säilyy sen koko käyttöiän ajan. (Muistutettakoon, jankuttamiseen saakka, että termi "piipun käyttöikä" tarkoittaa tässä tapauksessa laukausmäärää, joka piipulla voidaan ampua kasa-ammunnan edellyttämällä tarkkuudella. Tästä käyttötarkoituksesta "eläkkeelle loppuunpalaneena siirretty" piippu voi täyttää esim. lintuluodikon tarkkuusvaatimukset vielä kymmenien tuhansien laukausten ajan. Kaikki on suhteellista, ja juuri tarkkuusvaatimuksista puhuttaessa on syytä säilyttää terve suhteellisuudentaju. P.T.K:n huomautus; 1986.)

Epäsäännöllinen tai ennenaikainen piipunreiän vaipoittuminen voi johtua karheasta kohdasta piipunseinämässä: Huokosesta tai kuonasulkeumasta teräksessä, valmistusvaiheessa seinämään jääneestä koneistusnaarmusta, tai piipun puhdistuksen yhteydessä syntyneestä pykälästä tai nirhamasta. Tämä karhea kohta nylkee ohikulkevasta luodista vaippametallia, joka vialliseen kohtaan riittävän paksulti kerryttyään lisää luodin läpikulkukitkaa kyseisessä piipun kohdassa. Kitka alkaa lopulta kirjaimellisesti jarruttaa ohikulkevaa luotia. Jarrutus puolestaan saa aikaan muutoksen luodin kiihtyvyyteen, ja niinpä alkaa laukausten hajonta kasvaa piipun värähtelyominaisuuksien vaihteluiden seurauksena. Piipunreiän seinämien epätasaisuuskin voi aiheuttaa kuparin kasautumista.

Osumatarkkuuden äkillinen huonontuminen johtuu usein liiallisesta ja epätasaisesta vaippametallin kertymästä. Tähyttyäni vuosien ajan piipunreikiä 6 x suurentavan endoskoopin läpi, olen joskus päätynyt siihen havaintoon, että piipunreiän seinämä voi joskus olla liiankin sileä! Toisinaan saattaa tosiaankin nappivedolla aikaansaatu peilimäisen sileä piipunseinämä kuparoitua nopeammin ja pahemmin, kuin röhnääntyy huomattavasti karheampi kolvaamalla viimeistelty seinämä. Ilmeisestikin on kolvatun pinnan kitkakerroin pienempi kuin peilimäisen sileän muovausrihlatun pinnan.

(Ilmiölle löytyy selitys, kun piipunseinämiä tutkii vertaillen vaikkapa vain 150 x suurentavalla mikroskoopilla. Peilikiiltoiselta 6 x suurentavassa endoskoopissa näyttävä metallipinta muistuttaakin yllättäen jonkin kuivuuden riivaaman Vinku-Intian uutiskuvista tuttua kuivuneen savirapakon ristiin-rastiin halkeillutta pohjaa. P.T.K:n huomautus). Tiukat ja väljät kohdat piipunreiässä, reiän kartiokkuuden tai rihlojen nousujyrkkyyden vaihtelut tekevät kaikki saman kepposen: Aiheuttavat kitkanvaihtelua piipunputkessa kiitävän luodin kulun esteeksi.

Loppukommentiksi sanoisin vielä, että jos piipunreiän läpimitta ei pahemmin vaihtele samassa piippuyksilössä, ei absoluuttisella läpimitalla ole erityisemmin-suurta merkitystä. Kiväärin-piipun isokaliberi voi olla jopa 0,08 mm:in verran luodin läpimittaa suurempi tai pienempi, ilman mainittavaa vaikutusta osumatarkkuuteen. Lopputulokseen vaikuttavat tietysti monet muutkin tekijät, mutta niistä johtuvat lukuisat poikkeukset pikemminkin vahvistavat tämän säännön, kuin pyrkivät kumoamaan sen."

Kuva esittää kaaviomaisesti rihlojen kylmätaonnan periaatteen. Piippukankea syötetään vastakkain hakkaavien taontaleukojen väliin. Leukoja on neljä. Ne lyövät vastakkain 1200 - 1500 iskun minuuttinopeudella. Piipunreikä voi olla hyvinkin reilusti ylimittainen. Takomaleukojen kohdalle asetettu vapaasti pyörivä kovametallituurna säätelee reiän lopullisen läpimitan, ja tuurman harjanteet muovautuvat reiänseinämiin rihlankuurniksi. Piippumetalli tiivistyy ja kovenee kyImätaottaessa piippukangen ohentumisen ja pitenemisen myötä. Tehokkaalla hydraulisella takomakoneella voidaan aikaansaada alkuperäisaihion pituuden kolminkertaistuminenkin, mutta valitettavasti myös reiänseinämien metallin kiderajojen säröileminen, jos piiput jatkokäsitellään taitamattomasti...

Vanhanaikainen mekaaninen takomakone ei pysty näin tehokkaaseen muovaukseen. Sillä taottujen piippujen metallin joustavuuden vaihtelut voivat aikaansaada vaihteluja piipunreiän läpimittaan la rihlanurien syyvyteen. Hydraulisella taonnalla saadaan vaihtelevankovuisestakin aineesta melko laatuisa piippu, mutta teräksen lisäainepitoisuuksien suuria vaihteluita piippukangen eri kohdissa ei voida sallia muista syistä ainakaan tarkkuuspiipuissa. (Esireiän poraaminen ei onnistu, tms.) Suomalaisista tehtaista oli VALMET OY:llä käytössään hydraulinen takomakone, itävaltalaisen STEYR-tehtaan valmistama GMF-kone, ja SAKO Oy:n Riihimäen tehtaalla mekaaninen kylmätaontakone, eli ns. APPEL-rihlaus alkuperäisen artikkelin kirjoittamisen aikaan v. 1986.


Juttua piisaisi kirjaksi asti...

...näistä aiheista. Kirja onkin kirjoitettu, ja painettu jo toistakymmentä vuotta sitten. Valitettavasti on kasa-ampujan biblia: "The Accurate Rifle" by Warren Page lontooninkielinen, kuten laatuisa alan kirjallisuus useinkin. (Kaikkein syvällisin tietous on toki yleensä saksankielistä.) Kustantaja on Stoeger Publishing Company, 55 Ruta Court, South Hackensack, New Jersey 07606, U.S.A. Maahantuoja ja nykyinen hinta ei ole tiedossani. (Jälkikäteishuomautus tammikuussa 2000: On pelättävissä, että painos on jo ammoin loppuunmyyty. Onko lisäpainoksia otettu, ei ole tiedossani). Tämä on tietoa, joka ei vanhene milloinkaan ! Useimmat faktat olivat samoja jo 101 vuotta sitten, vuonna 1899, kun HARRY M. POPE julkaisi omien tarkkuuspiippujensa esittelykirjasen. Löytyy hyllystäni. Ehtisinpä suomentaa..!

2801 MM; Pete

 << Osa 1     Linkkisivu      Gunwritersin etusivu      

Gunwriters on the Web  tarkkuuspiipujen tuotannosta, osa 2: http://guns.connect.fi/gow/tarkpii2.html