Balistični koeficienti. Območje krogle

Balistični koeficient jsb (skrajšan BC) telesa je merilo njegove zmožnosti premagati odpornost zraka med letom. Je obratno sorazmeren z negativnim pospeškom: večje število označuje manjši negativni pospešek, odpornost projektila pa je neposredno sorazmerna z maso.

Mala zgodba

Leta 1537 je Niccolo Tartaglia izvedel več poskusnih posnetkov, da bi določil največji kot in obseg krogle. Tartaglia je ugotovila, da je kot 45 stopinj. Matematik je ugotovil, da se poteza ustrelil nenehno ukrivlja.

Leta 1636 je Galileo Galilei svoje rezultate objavil v "Dialogih o dveh novih znanostih". Ugotovil je, da ima padajočo telo konstanten pospešek. To je Galileju omogočilo, da je pokazalo, da je pot krožnika krivulja.

Okoli 1665 je Isaac Newton odkril zakon o zračnem uporu. V svojih poskusih je Newton uporabil zrak in tekočine. Pokazal je, da odpornost na strel poveča sorazmerno z gostoto zraka (ali tekočine), površino preseka in težo krogle. Newtonovi poskusi so bili izvedeni le pri nizkih hitrostih - do približno 260 m / s (853 ft / s).

Leta 1718 je John Keel izpodbijal kontinentalno matematiko. Želel je najti krivuljo, ki bi jo projektil lahko opisal v zraku. Ta problem predpostavlja, da zračni upor eksponentno povečuje hitrost projektila. Keel ni našel rešitve za to težavno nalogo. Ampak Johann Bernoulli se je zavezal, da bo rešil ta groba težava in kmalu po našel enačbo. Spoznal je, da se odpornost proti zraku spreminja kot "vsaka sila" hitrosti. Kasneje je ta dokaz postal znan kot "Bernoullijeva enačba". Je predhodnik koncepta "standardnega projektila".

Zgodovinski izumi

Leta 1742 je Benjamin Robins ustvaril balistično nihalo. Bila je preprosta mehanska naprava, ki bi lahko merila hitrost letenja projektila. Robins poročali hitrost od 1.400 ft / s (427 m / s) do 1.700 ft / s (518 m / s). V svoji knjigi New Principles of Shooting, ki je bil objavljen istega leta, je s pomočjo Eulerjeve metode uporabil numerično integracijo in ugotovil, da se zračni upor "spreminja kot kvadrat hitrosti izstrelka".

Leta 1753 je Leonard Euler pokazal, kako teoretične poti lahko izračunamo z uporabo Bernoulliove enačbe. Toda ta teorija se lahko uporablja samo za odpornost, ki se spreminja kot kvadrat hitrosti.

Leta 1844 je bil izumljen elektrobaloški kronograf. Leta 1867 je ta naprava pokazala čas letenja bullet z natančnostjo ene desetine sekunde.

Testiranje

V mnogih državah in njihovih oboroženih silah so testi iz sredine 18. stoletja izstrelili s pomočjo velikega streliva, da bi določili odpornostne značilnosti vsakega posameznega projektila. Ti posamezni preskusni poskusi so bili zabeleženi v obsežnih balističnih tabelah.

Resni testi so bili izvedeni v Angliji (preizkus je bil Francis Bashfort, sam poskus je bil izveden na močvirjih Woolwich leta 1864). Projektil je razvil hitrost do 2800 m / s. Friedrich Krupp leta 1930 (Nemčija) je nadaljeval testiranje.

Lupine so bile trdne, rahlo konveksne, vrh je imel koničasto obliko. Njihove dimenzije so bile od 75 mm (0,3 palcev) s težo 3 kg (6,6 lb) do 254 mm (10 palcev) s težo 187 kg (412,3 lb).

Metode in standardni projektil

Veliko vojaških moških pred 1860. leti je uporabilo metodo izračuna, da bi pravilno določilo potek letenja izstrelka. Ta metoda, ki je bila primerna za izračun samo ene poti, je bila izvedena ročno. Da bi bili izračuni precej enostavnejši in hitrejši, so študije začele ustvarjati model teoretičnega upora. Študije so privedle do bistvene poenostavitve eksperimentalnega zdravljenja. To je bil koncept "standardnega projektila". Balistične mize so bile izdelane za izstrelega projektila z določeno težo in obliko, s specifičnimi dimenzijami in določenim kalibrom. To je poenostavilo izračun balističnega koeficienta standardnega izstrelka, ki bi lahko potoval v atmosferi v skladu z matematično formulo.

Tabela balističnih koeficientov

Zgoraj omenjene balistične tabele ponavadi vključujejo funkcije, kot so gostota zraka, čas letenja letala v območju, razponu, stopnji izstrelka projektila z določene poti, teže in premera. Ti kazalniki olajšajo izračun balističnih formul, ki so potrebni za izračun začetne hitrosti projektila v območju in poti leta.

Bashforth kovčki leta 1870 so izdelali lupino s hitrostjo 2800 m / s. Za izračune je Maevsky uporabil mize Bashfort in Krupp, ki so vključevale do 6 omejenih območij dostopa. Znanstvenik je zasnoval sedmo območje z omejitvami in razširil Bashorny debla na 1100 m / s (3.609 ft / s). Mayevsky je spremenil podatke iz cesarskih enot v metriko (trenutno SI enot).

Leta 1884 je James Ingalls s tabo Majewskega predstavil svoje palice v ameriški artileriji Circular. Ingalls je razširil balistične debla na 5000 m / s, ki so bili v osmem omejenem območju, vendar še vedno z enako vrednostjo n (1.55), ki je tudi sedmi omejeni Maevsky coni. Do konca leta 1909 so bile objavljene izboljšane balistične mize. Leta 1971 je Sierra Bullet izračunala svoje balistične tabele za 9 omejenih območij, vendar le 4 400 metrov na sekundo (1.341 m / s). To območje ima moč ubijanja. Predstavljajte si projektil, ki tehta 2 kg, letite s hitrostjo 1341 m / s.

Metoda Mayevsky

Zgoraj smo to ime že omenili že malo, toda razmislimo o tem, kakšen način je ta oseba prišla. Leta 1872 je Maevsky objavil poročilo Trité Balistique Extérieure. S svojimi balističnimi mizami skupaj s tabelo Bashfort iz poročila iz leta 1870 je Maevsky ustvaril analitično matematično formulo, ki je izračunala zračno upornost za projektil v smislu log A in vrednost n. Čeprav je znanstvenik v matematiki uporabil drugačen pristop kot Bashfort, so bili izračuni dosežene zračne upornosti enaki. Maevsky je predlagal koncept omejenega območja. Med študijem je odkril šesto območje.

Okoli leta 1886 je general objavil rezultate razprave o poskusih M. Krupp (1880). Kljub temu, da so se uporabljene lupine močno razlikovale v kalibru, so imele v bistvu enake razsežnosti kot standardni projektil, dolg 3 metre in 2 metra v polmeru.

Metoda Sicci

Leta 1880 je polkovnik Francesco Siacci objavil svoje delo Balistica. Siacci je predlagal, da se odpornost in gostota zraka povečata, ko se hitrost projektila poveča.

Metoda Ciacci je bila namenjena za trajektorije z ravnim ognjem z koti odstopanja manj kot 20 stopinj. Ugotovil je, da tak majhen kot ne omogoča gostote zraka konstantno vrednost. Siacci je z uporabo tabele Bashfort in Maevsky ustvaril 4-območni model. Francesco je uporabil standardni projektil, ki ga je ustvaril general Maevsky.

Balistični koeficient kroglice

Koeficient balistične kroglice (BC) je v bistvu merilo, kako je metoda racionalizirana, to je, kako dobro se preseže zrak. Matematično, to je razmerje specifične gostote krogle do njegovega faktorja oblike. Balistični koeficient je dejansko merilo zračne upornosti. Višja je število, nižja je upornost in bolj učinkovita metoda prodre v zrak.

Druga vrednost je BC. Indikator določa pot in vektor vetra, ko so drugi dejavniki enaki. BC se spreminja glede na obliko krogle in hitrost, s katero se premika. "Spitzer", kar pomeni "usmerjeno", je bolj učinkovita oblika kot "okrogel nos" ali "ravna točka". Na drugem koncu krogle, rep čolna (ali konične pete) zmanjša zračno upornost v primerjavi z ravno podlago. Oba povečujeta kroglice BC.

Območje krogle

Seveda je vsaka metoda drugačna in ima svojo hitrost in obseg. Iz puške pod kotom približno 30 stopinj bo najdaljša razdalja poleta. To je res dober kot približevanje optimalnemu delovanju. Mnogi ljudje domnevajo, da je 45 stopinj najboljši kot, vendar ni. Na kroglo vplivajo zakoni fizike in vse naravne sile, ki lahko motijo ​​natančen posnetek.

Ko krogla zapusti cev, začne gravitacija in zračna upornost delovati proti izhodni energiji gobastega valovanja in se razvije smrtna sila. Obstajajo še drugi dejavniki, ki pa imajo največji vpliv. Takoj, ko krogla zapusti prtljažnik, zaradi zračne upornosti začne izgubljati vodoravno energijo. Nekateri ljudje vam bodo povedali, da se krogla dvigne, ko zapusti prtljažnik, vendar je to res samo, če je bil cev nameščen pod kotom med strelom, kar je pogosto tako. Če streljate vodoravno na tla in hkrati streljate gor, se ti oba izstrelka skoraj dotikajo tal (minus rahla razlika, ki jo povzroča ukrivljenost tal in rahel upad vertikalnega pospeška).

Če pištolo usmerite pod kotom približno 30 stopinj, bo krogla letela precej dlje, kot mnogi verjamejo, celo celo orožje z nizko porabo energije, kot je pištola, bo poslalo bullet več kot eno miljo. Lupina iz močne puške v 6-7 sekundah je zmožna premagati približno 3 milje, zato v nobenem primeru ne smete streljati v zrak.

Balistični koeficient pnevmatskih krogel

Pnevmatske krogle niso bile ustvarjene, da bi premagale tarčo, ampak da bi zaustavile cilj ali povzročile malo fizične škode. V zvezi s tem je večina kroglic za pnevmatsko orožje izdelana iz svinca, saj je ta material zelo mehak, lahek in lupini postavlja majhno začetno hitrost. Najpogostejši vrste krogel (kalibri) - 4,5 mm in 5,5. Seveda so bili ustvarjeni tudi večji - 12,7 mm. Pri snemanju iz takega pnevmatskega in s tako kroglo morate razmišljati o varnosti tujcev. Na primer, sferične pelete so narejene za zabavne igre. V večini primerov je ta vrsta projektila prevlečena z bakrom ali cinkom, da se izognemo koroziji.