《NERF—關(guān)于發(fā)射器的原理、歷史、簡介與雜談》(087)

第二節(jié)【電動飛輪式發(fā)射器】

電動飛輪式發(fā)射器的原理很簡單,兩個(gè)相對旋轉(zhuǎn)平行排列的飛輪為接觸其的軟彈加速,當(dāng)軟彈飛出飛輪之間后,能以較高的初速形成的慣性飛行,直至落地。
因?yàn)橛兄€(wěn)定的性能,電動飛輪式發(fā)射器是電動款絕對的老大哥,并且其在NERF中擁有著豐富的發(fā)展,這是電動氣缸式發(fā)射器所不及的。
當(dāng)然穩(wěn)定并不是電動飛輪占有市場的真正原因,最根源的原因在與其簡單的結(jié)構(gòu)所帶來的低廉的造價(jià),以及在如此簡單廉價(jià)的結(jié)構(gòu)下,依然能保證穩(wěn)定的甚至是強(qiáng)勁的性能。在此之下,電動飛輪還有著高射速、負(fù)重輕、體積小、適應(yīng)外殼能力強(qiáng)的大量優(yōu)點(diǎn)。
在如此強(qiáng)勁的對手面前,電動氣缸被打的抬不起頭,最終被市場淘汰。
當(dāng)然,電動飛輪同樣有這致命缺點(diǎn):噪音大、無法瞬起、射程衰減大。
甚至其中的噪音大即使一般改造也無法解決,RIVAL更是以噪音賽過直升飛機(jī)而聞名。
而且對于原裝黨來說,電動飛輪式發(fā)射器算不上友好,首先他的玩點(diǎn)較低(全自動尤其如此),其次使用普通電池會觀察到射速慢、射程近。當(dāng)然,這是對于與筆者一樣純粹到連鋰電都不用的玩家來說,但凡使用鋰電的情況下都不會太慘。
除此了常規(guī)的平行雙飛輪的電動飛輪式發(fā)射器以外,其還有三個(gè)比較少見的亞種:單飛輪+輔助飛輪、交叉雙飛輪、單飛輪,具體下一節(jié)會詳細(xì)講解。
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關(guān)于【電動飛輪式發(fā)射器】的歷史、簡介與雜談
與直塞式氣缸可能從針筒或是其他日用品發(fā)展來一樣,沒證據(jù)顯示電動飛輪式NERF原創(chuàng)的。
根據(jù)資料網(wǎng)站的說法,NERF的電動飛輪系統(tǒng),可能源自20世紀(jì)70年代風(fēng)火輪(Hot Wheels)所推出的電動賽道。風(fēng)火輪賽道的設(shè)計(jì)師,為了解決電動賽道推動小車動力的問題,而為賽道設(shè)計(jì)了一組平行的相對旋轉(zhuǎn)的電動飛輪,小車在接觸旋轉(zhuǎn)的飛輪時(shí),會被其加速,使得小車在脫離飛輪后,已讓小車能以足夠的初速度形成的慣性繼續(xù)飛行。
再往前追查的話,1920年發(fā)明的電動網(wǎng)球發(fā)球機(jī),以及其后的電動橄欖球發(fā)球機(jī),可能是電動飛輪式發(fā)射器的真正源頭。這些發(fā)球機(jī)采用兩個(gè)相對旋轉(zhuǎn)的巨大飛輪為經(jīng)過其的網(wǎng)球或橄欖球加速,使得他們能以較高的初速度形成的慣性繼續(xù)飛行。
目前,筆者的觀點(diǎn)是NERF的,以及風(fēng)火輪設(shè)計(jì)師借鑒了這種發(fā)球器,為旗下的電動玩具設(shè)計(jì)動力源。
誠然,NERF的設(shè)計(jì)師可能比風(fēng)火輪的設(shè)計(jì)師更晚并花了更長的時(shí)間來吸收利用這種飛輪裝置,這點(diǎn)可以從NERF先于1995年推出齒鋸這款試水用的手動飛輪式發(fā)射器,1998年推出遙控發(fā)球器這第一款電動飛輪式發(fā)射器,直至2000年才發(fā)表真正意義上的發(fā)射器造型的電動飛輪式發(fā)射器的演變史上可以看出。

截止2022年9月,筆者查證到的最早的與NERF有關(guān)的電動飛輪式發(fā)射器,為發(fā)表于1997年所屬于NERF體育系列(NERF SPORTS·1980-現(xiàn)在)的遙控發(fā)球器。
遙控發(fā)球器采用彈倉式載彈,載彈量6發(fā),發(fā)射物未知,發(fā)射模式不詳,采用4節(jié)1號電池驅(qū)動。
從大小,以及盒子上的英文標(biāo)注來看,遙控發(fā)球器所發(fā)射的球的尺寸應(yīng)與NERF先驅(qū)者時(shí)代常見的彈道球有所不同。這意味著兩者并不兼容,考慮到這種發(fā)射物的高丟失率,筆者對這款發(fā)射器的發(fā)射物補(bǔ)充渠道表示極大的疑問??紤]到發(fā)射器20FT的射程,筆者也不認(rèn)為這款發(fā)射器能夠發(fā)射運(yùn)動用的棒球,筆者認(rèn)為這款發(fā)射器配套有球彈補(bǔ)充裝發(fā)表的可能性較大,誠然,直至2022年9月,筆者依然沒有發(fā)現(xiàn)任何補(bǔ)充裝存世的實(shí)物證據(jù)。
遙控發(fā)球器通過一個(gè)腳踏開關(guān)控制發(fā)射,考慮到這款發(fā)射器的宣傳射程為20FT(約6M),那么這款腳踏開關(guān)的長度至少也要5M才行,事實(shí)看起來也確實(shí)如此。并且從這種腳踏控制發(fā)射的模式,以及棒球的比賽機(jī)制來看,發(fā)射器采用半自動發(fā)射的可能性極大。
從發(fā)射器在1998-2002年之間發(fā)表的同模異色款來看,發(fā)射器可以通過其頂部的兩個(gè)旋鈕來改變發(fā)射器的發(fā)球模式。靠近發(fā)射口的旋鈕,向左旋轉(zhuǎn)為慢球速,向右旋轉(zhuǎn)為快球速??拷鼜梻}的旋鈕,中間為關(guān)閉,向左旋轉(zhuǎn)為弧形球道,向右旋轉(zhuǎn)為直線球道。有趣的事,弧形彈道并未注明傾斜的方向和角度,筆者認(rèn)為,隨機(jī)的可能性較大。
關(guān)于弧形模式,關(guān)于其發(fā)射原理,筆者有一定的猜想。筆者最初猜想,整個(gè)發(fā)射器旋轉(zhuǎn)可能是原因之一,不過筆者隨后就想到,遙控發(fā)球器的彈倉屬于半開放樣式,整個(gè)發(fā)射器旋轉(zhuǎn)的話,球彈會掉落,那么這條可能被否了。于是筆者認(rèn)為,最有可能的原因,可能是隨機(jī)性的飛輪轉(zhuǎn)速調(diào)整造成的兩個(gè)飛輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)速不同,理論上這會使得球但朝向轉(zhuǎn)速更低的一側(cè)旋轉(zhuǎn),發(fā)射器以此來使得球彈旋轉(zhuǎn)飛出。誠然,這也可能是設(shè)計(jì)師為發(fā)射器設(shè)計(jì)雙飛輪的原因。
遙控發(fā)球器脫胎于1920年發(fā)明的電動網(wǎng)球發(fā)球機(jī),為了使球形的發(fā)射物能在空中飛行足夠的距離,電動網(wǎng)球發(fā)球機(jī)的發(fā)明者設(shè)計(jì)了相對旋轉(zhuǎn)的一堆飛輪。誠然,與NERF所采用的精英彈發(fā)射器的飛輪間距與彈經(jīng)差距不大的原理不同,球形發(fā)射物接觸飛輪的面積小時(shí)間短,為了能夠制造足夠的射程,至少筆者認(rèn)為,電動網(wǎng)球發(fā)球機(jī)的飛輪間距被設(shè)計(jì)的小于網(wǎng)球的球徑,這樣網(wǎng)球在通過飛輪之間時(shí),除了會被旋轉(zhuǎn)的飛輪推動加速意外,還會額外獲得一個(gè)擠出的力,以此來使得網(wǎng)球的初速度增大。同樣,筆者認(rèn)為,NERF的遙控發(fā)球器采用了類似的設(shè)計(jì),真若如此的話,這種概念設(shè)計(jì)也可以認(rèn)為是一種防止非標(biāo)發(fā)射物發(fā)射的設(shè)計(jì),玩家無法使用遙控發(fā)球器發(fā)射運(yùn)動棒球。
在遙控發(fā)球器之后,NERF發(fā)表了至少兩款采用雙飛輪為動力源的發(fā)球器。其一為發(fā)表年份不詳?shù)耐.惿?,?qiáng)擊手(Power Hitter),從僅有的資料來看,這個(gè)版本相較于遙控發(fā)球機(jī)僅有配色差別。順帶一提,強(qiáng)擊手為美國職棒大聯(lián)盟著名球員Mike Piazza的聯(lián)名款。其二為1998年發(fā)表(資料網(wǎng)站說法)的電動強(qiáng)擊發(fā)球器(MOTORIZED SMASH-IT Pitching Machine·1998(?))。
電動強(qiáng)擊發(fā)球器采用彈倉式載彈,載彈量4發(fā),發(fā)射泡沫棒球,發(fā)射模式不詳,采用3節(jié)2號電池驅(qū)動。
電動強(qiáng)擊發(fā)球器的年份是個(gè)有趣的命題,筆者所找的盒子圖顯示器發(fā)表年份為1998年,而資料網(wǎng)站則因?yàn)槠涑霈F(xiàn)在2000年的玩具目錄上,而認(rèn)為其為2000年發(fā)表。筆者目前的觀點(diǎn),是其1998年發(fā)表,直至2000年依舊在市。
電動強(qiáng)擊發(fā)球器很有意思,其除了附帶4枚NERF泡沫棒球之外,還附帶了一根18寸的球棒。誠然,最開始,筆者被逼真的木質(zhì)紋路所欺騙,誤以為其為木質(zhì)。但筆者隨即在資料網(wǎng)站發(fā)現(xiàn)了內(nèi)容物圖,球棒上的合模線和手柄處的銘文告訴筆者,是NERF泡沫材質(zhì)的,至少外部包裹的是NERF泡沫。
電動強(qiáng)擊發(fā)球器同樣采用腳踏開關(guān)控制發(fā)射,但與遙控發(fā)球器不用,其官方射程僅為15FT(約4.5M),并且沒證據(jù)顯示其能如同遙控發(fā)球器一樣,可以改變球速和球道。射程的減弱是可以理解的,這可能是因?yàn)榘踩紤]在內(nèi),但奇怪的是功能閹割就不是說的過去的事了。誠然,這可能與發(fā)射器與美國職棒大聯(lián)盟以及發(fā)射器采用強(qiáng)擊(SMASH-IT)為名有關(guān)。
有趣的是,電動強(qiáng)擊發(fā)球器的飛輪采用的是與后世電動飛輪式發(fā)射器普遍采用豎置樣式,而并非遙控發(fā)球器的橫置樣式,可能這種飛輪排列模式,也是電動強(qiáng)擊發(fā)球器沒有改變球道和球速功能的原因。
后世電動飛輪式發(fā)射器均采用相對旋轉(zhuǎn)平行排列的原因,在這三款發(fā)射器上也可以看出。雙飛輪可以夾住發(fā)射物,使其更好貼合飛輪,更好的被飛輪抓住加速。同時(shí)這種夾住發(fā)射物的設(shè)計(jì)使得其能同時(shí)受到兩股相對的作用力,在飛出飛輪后,這種相對的作用力可以使得發(fā)射物在剛飛出發(fā)射口時(shí),不會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的布朗運(yùn)動,起到一定的矯正彈道的作用。

如果發(fā)表于1998年所屬于超級系列的球彈射手沒有流產(chǎn)的話,那么其能夠獲得最早的發(fā)射器造型的電動飛輪式發(fā)射器的殊榮。
球彈射手采用內(nèi)置彈匣式載彈,載彈量8發(fā)(?),發(fā)射彈道球,半自動發(fā)射,采用3節(jié)2號電池驅(qū)動。
因?yàn)榉N種原因,球彈射手只出現(xiàn)在1998年發(fā)表的拉拉米玩具目錄之中,并沒有實(shí)際發(fā)表過,流產(chǎn)原因不詳。
球彈射手的內(nèi)置彈匣,可以看作是阿爾忒彌斯等同類型競爭者發(fā)射器的先驅(qū)者,兩者采用完全一致的原理裝彈供彈。從僅有的圖片來看,球彈射手的裝彈口位于內(nèi)置彈匣的尾部,在裝彈時(shí),我們首先需要用側(cè)面的滑動式開關(guān)將供彈板拉直最后,隨后裝入彈道球。奇怪的是,即使只有一張概念圖,但依然出現(xiàn)了兩種載彈量說法,一說為8發(fā),一說為6發(fā)。
球彈射手的手柄背側(cè)看起來有一個(gè)扳機(jī),如果根據(jù)現(xiàn)在的經(jīng)驗(yàn)來看,其很有可能是加速扳機(jī),這種模式很好的避免了使用開關(guān)啟動的尷尬。從發(fā)射器的主扳機(jī),以及內(nèi)置彈匣內(nèi)的彈道球的走向來看,球彈射手的供彈模式并非宙斯的閘門原理,而是采用與現(xiàn)代一般半自動發(fā)射器一致的半自動推桿原理。

截止2022年9月,已知最早的發(fā)射器造型的電動飛輪式發(fā)射器,為2000年發(fā)表的屬于強(qiáng)力Nerf系列的MP150和無系列歸屬的電動碟彈發(fā)射器(Motorized Disk Launcher·2000)。
MP150也是NERF歷史上最早的采用內(nèi)置彈匣式載彈的電動飛輪式發(fā)射器。
MP150采用內(nèi)置彈匣式載彈,載彈量12發(fā),發(fā)射彈道球,半自動發(fā)射,采用4節(jié)1號電池驅(qū)動。
MP150采用三條內(nèi)置的成彈輪式排列的彈匣載彈,每個(gè)彈匣載彈量最大為5發(fā),誠然,發(fā)射器推薦載彈量為4發(fā)。MP150裝彈較為費(fèi)勁,首先玩家需要將頂部的透明倉蓋向前滑動,以漏出裝彈口,隨后向彈匣1內(nèi)裝入4-5枚彈道球,隨后向后拉動并復(fù)位發(fā)射器右側(cè)的橙色滑塊,使得彈匣旋轉(zhuǎn),使得彈匣2正對裝彈口,我們向彈匣2內(nèi)裝入4-5枚彈道球,重復(fù)以上操作,直至三條彈匣內(nèi)均裝入彈道球。
從發(fā)射器的內(nèi)構(gòu)圖來看,MP150的三條彈匣共用一個(gè)供彈塊,在未裝彈的前提下,我們可以從發(fā)射口清楚的看到其位于飛輪后。這個(gè)供彈塊與發(fā)射器右側(cè)的橙色滑塊相連,當(dāng)拉動橙色滑塊后移時(shí),供彈塊也會后移,這是必須的設(shè)計(jì),因?yàn)楣棄K會阻止彈輪旋轉(zhuǎn),只有后移出彈匣,彈輪才能旋轉(zhuǎn)。
MP150旋轉(zhuǎn)彈輪的部件與前輩一致,均為棘輪設(shè)計(jì),不過由于撥動桿的的造型原因不會輕易出現(xiàn)形變,所以MP150并沒有彈輪旋轉(zhuǎn)不到位的問題出現(xiàn)。
截止2022年9月,MP150是已知最早帶有“加速扳機(jī)”的發(fā)射器,誠然,其并不能成為加速扳機(jī),準(zhǔn)確的說是一個(gè)加速按鈕,位于發(fā)射器的左下側(cè),在右手持握發(fā)射器時(shí),左手拇指恰好可以按住按鈕。雖然不是加速扳機(jī),但這個(gè)加速按鈕行使著相同的功能,只有按下加速扳機(jī),主扳機(jī)才能被扣下。
MP150的供彈很有意思,不是半自動推桿式,也與競爭者系列的宙斯(Zeus MXV-1200·宙斯發(fā)射器·RIVAL·2015)的閘門式不同。我們扣動扳機(jī)時(shí),會使得一個(gè)位于飛輪后方右側(cè)的白色齒輪旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使得一枚彈道球被推入飛輪倉接觸飛輪發(fā)射,同時(shí)阻止下一枚彈道球進(jìn)入飛輪倉。這種設(shè)計(jì)很好的實(shí)現(xiàn)了MP150半自動發(fā)射的模式。
從很多相似的點(diǎn)來看,MP150可以認(rèn)為是宙斯的前身。
電動碟彈發(fā)射器采用彈倉式載彈,載彈量10發(fā),發(fā)射老式碟彈,半自動發(fā)射,采用2節(jié)5號電池驅(qū)動。
電動碟彈發(fā)射器是歷史上第二款使用碟彈的發(fā)射器,其發(fā)射一種與旋風(fēng)系列不通用的碟彈。雖然均發(fā)射碟彈,但沒有證據(jù)顯示1998年發(fā)表的所屬于超級系列的超級碟彈射手(SuperMAXX Disc Shooter·SuperMAXX·1998)與本款采用同樣的發(fā)射物,這說明電動碟彈發(fā)射器所發(fā)射的可能是NERF歷史上獨(dú)一無二的發(fā)射物。
電動碟彈發(fā)射器的發(fā)射原理很好辨認(rèn),其飛輪倉醒目的外露于發(fā)射器之外。
發(fā)射電動碟彈發(fā)射器很簡單,打開位于尾部的開關(guān),加速飛輪,扣扳機(jī)發(fā)射一枚碟彈。
考慮到資料網(wǎng)站沒有提及電動碟彈發(fā)射器的任何飛輪模式的資料,那么筆者認(rèn)為這其為電動雙飛輪式發(fā)射器。這點(diǎn)與后世的所屬于旋風(fēng)系列的雷霆(NITRON·雷霆發(fā)射器·vortex·2011)有所不同,如果想讓碟彈能夠在一定的電壓下飛出更遠(yuǎn)的距離的話,采用雷霆模式使得碟彈旋轉(zhuǎn)飛出是必須的。筆者猜測,電動碟彈發(fā)射器采用電動雙飛輪式的原因有三點(diǎn),其一設(shè)計(jì)師經(jīng)驗(yàn)不足,其二發(fā)射物過軟不適合單動力飛輪+輔助飛輪式的這種模式,其三發(fā)射器不需要達(dá)到太遠(yuǎn)的射程,三點(diǎn)合一,造成了電動碟彈發(fā)射器采用電動雙飛輪式的原理。

截止2022年9月,發(fā)表于2010年所屬于經(jīng)典系列的老鋼炮,為NERF最早的發(fā)射柱狀軟彈的電動飛輪式發(fā)射器。
老鋼炮采用彈輪式載彈,載彈量10發(fā),發(fā)射外置哨音彈,半自動發(fā)射,半自動推桿式供彈,采用3節(jié)5號電池驅(qū)動。
老鋼炮的飛輪非常奇特,為了發(fā)射彈頭比彈身直徑粗的外置哨音彈,而有著非常大的間距,這個(gè)間距使得鋼炮只能發(fā)射外置哨音彈等同樣大頭的軟彈,而無法發(fā)射彈頭與彈身直徑相差無幾的內(nèi)置彈。
同時(shí)這種飛輪只能接觸軟彈彈頭的設(shè)計(jì)使得鋼炮的射程不佳,這是因?yàn)轱w輪抓住軟彈的時(shí)間過短,無法有效的為其加速。為此NERF的設(shè)計(jì)師為老鋼炮的飛輪上設(shè)計(jì)了與齒鋸一樣的防滑齒結(jié)構(gòu),該設(shè)計(jì)可以使得飛輪更好的抓住外置哨音彈來為其加速。這種防滑齒的設(shè)計(jì)在柱狀軟彈發(fā)射器中是獨(dú)一份的,直至2015年的競爭者系列發(fā)射器問世,NERF的設(shè)計(jì)師才大面積的為該系列的發(fā)射器使用防滑齒飛輪。
老鋼炮沒有如同后世的電動飛輪式發(fā)射器一樣設(shè)計(jì)加速扳機(jī),其采用一個(gè)滑動式的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對飛輪的控制,向右滑動位于發(fā)射器左側(cè)扳機(jī)上方的開關(guān),既可以使得飛輪加速。同時(shí),這個(gè)開關(guān)也是一個(gè)扳機(jī)鎖,在沒有滑動打開的前提下,我們無法扣動扳機(jī)。
老鋼炮的彈輪旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),為與扳機(jī)聯(lián)動的棘輪,萬幸的是,由于設(shè)計(jì)和材質(zhì)原因,老鋼炮并沒有出現(xiàn)彈輪旋轉(zhuǎn)不到位所造成的卡彈問題。但實(shí)際上,老鋼炮同樣會出現(xiàn)“卡彈”,誠然,是扳機(jī)性的。老鋼炮的扳機(jī)同時(shí)起到波動棘輪使得彈輪旋轉(zhuǎn),和撬動推桿杠桿使得推桿推彈的作用。但為了能夠很好的在連續(xù)發(fā)射的前提下保證供彈,這兩項(xiàng)運(yùn)動就必須先后進(jìn)行,無法同步。設(shè)計(jì)師為了解決這個(gè)問題,首先將未旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的彈輪的發(fā)射管與飛輪和推桿形成的直線錯(cuò)開一點(diǎn),然后使得扳機(jī)在扣動時(shí),先使彈輪旋轉(zhuǎn)一定角度使得發(fā)射管與直線對其,隨后繼續(xù)扣扳機(jī)推動推桿進(jìn)入發(fā)射管推動軟彈進(jìn)入飛輪倉加速,隨后我們松開扳機(jī),扳機(jī)復(fù)位時(shí)再使彈輪旋轉(zhuǎn)一定角度,使得發(fā)射管與直線錯(cuò)開,為下一輪發(fā)射做準(zhǔn)備。這種優(yōu)秀的設(shè)計(jì)除了解決連續(xù)發(fā)射和供彈的問題之外,還在一定程度上縮短了扳機(jī)的行程,避免出現(xiàn)只有指猴才能使用的尷尬局面。但是老鋼炮的扳機(jī)行程依舊過長,新手玩家極易出現(xiàn)扳機(jī)扣動距離不夠長的情況,而這會造成發(fā)射器產(chǎn)生卡彈,嚴(yán)重可損壞發(fā)射器甚至內(nèi)部零件。遺憾的是這種問題無法通過改造來杜絕,只能通過自我控制來解決。