Balistické koeficienty. Rozsah kulky

Balistický koeficient jsb (zkrácen BC) těla je měřítkem jeho schopnosti překonat odpor vzduchu během letu. Je to nepřímo úměrné negativnímu zrychlení: větší počet znamená menší záporné zrychlení a odpor projektilu je přímo úměrný jeho hmotnosti.

Malý příběh

V roce 1537 provedl Niccolo Tartaglia několik testovacích snímků pro určení maximálního úhlu a rozmezí kulky. Tartaglia dospěl k závěru, že úhel je 45 stupňů. Matematik poznamenal, že trajektorie výstřelu se neustále ohýbá.

V roce 1636 zveřejnil Galileo Galilei své výsledky v "Dialogue on Two New Sciences". Zjistil, že padající tělo má neustálé zrychlení. To umožnilo Galileovi ukázat, že trajektorie kulky je křivka.

Okolo roku 1665 objevil Isaac Newton zákon odporu vzduchu. Ve svých experimentech používal Newton vzduch a tekutiny. Ukázal, že odolnost vůči výstřelu se zvyšuje v poměru k hustotě vzduchu (nebo kapaliny), průřezu a hmotnosti kulky. Newtonovy experimenty byly prováděny pouze při nízkých rychlostech - až do 260 m / s (853 ft / s).

V roce 1718 napadl John Keel kontinentální matematiku. Chtěl najít křivku, kterou projektil mohl popsat ve vzduchu. Tento problém předpokládá, že odpor vzduchu zvyšuje exponenciálně rychlost střely. Keel nemohl najít řešení tohoto obtížného úkolu. Johann Bernoulli se však zavázal řešit tento vážný problém a brzy poté našel rovnici. Uvědomil si, že odpor vzduchu se liší jako "každá síla" rychlosti. Později tento důkaz byl znám jako "Bernoulliho rovnice". Je předchůdcem konceptu "standardního projektilu".

Historické vynálezy

V roce 1742 vytvořil Benjamin Robins balistické kyvadlo. Jednalo se o jednoduché mechanické zařízení, které by mohlo měřit rychlost letu projektilu. Hlásil Robins rychlosti kulky od 4200 m / s do 5100 m / s. Ve své knize „Nové principy natáčení“, zveřejněném v témže roce, použil numerickou integraci metodou Euler a zjistil, že odpor vzduchu „se mění s druhou mocninou rychlosti letu střely.“

V roce 1753 Leonard Euler ukázal, jak lze vypočítat teoretické trajektorie pomocí Bernoulliho rovnice. Ale tato teorie může být použita pouze pro odpor, který se mění jako čtverec rychlosti.

V roce 1844 byl vynalezen elektrobalistický chronograf. V roce 1867 toto zařízení ukázalo čas letu kulky s přesností na jednu desetinu sekundy.

Testovací jízda

V mnoha zemích a jejich ozbrojených silách byly od poloviny 18. století vypáleny zkušební záběry s použitím velkého střeliva pro stanovení charakteristik odporu jednotlivých projektilů. Tyto jednotlivé pokusné pokusy byly zaznamenány v rozsáhlých balistických tabulkách.

V Anglii byly provedeny vážné testy (test byl Francis Bashfort, experiment byl sám veden na Woolwich bažinách v 1864). Střela vyvinula rychlost až 2800 m / s. Friedrich Krupp v roce 1930 (Německo) pokračoval v testování.

Pláště samy byly pevné, mírně konvexní, špička měla kuželovitý tvar. Jejich rozměry byly od 75 mm (3,8 kg) do 254 mm (10 palců) o hmotnosti 187 kg (412,3 lb).

Metody a standardní projektil

Mnoho vojenských mužů před šedesátými léty používalo metodu výpočtu, aby správně určilo trajektorii letu projektilu. Tato metoda, která byla vhodná pro výpočet pouze jedné trajektorie, byla provedena ručně. Aby bylo výpočty mnohem jednodušší a rychlejší, studie začaly vytvářet model teoretického odporu. Studie vedly k významnému zjednodušení experimentální léčby. Byla to koncepce "standardního projektilu". Balistické stoly byly vyrobeny pro konstruktivní projektily se specifickou hmotností a tvarem, specifickými rozměry a určitým kalibrem. To zjednodušilo výpočet balistického koeficientu standardního projektilu, který by mohl cestovat v atmosféře podle matematického vzorce.

Tabulka balistických koeficientů

Výše uvedené balistické stoly obvykle obsahují takové funkce, jako je hustota vzduchu, doba letu v raketě, rozmezí, stupeň odletu projektilu od dané trajektorie, hmotnost a průměr. Tyto ukazatele usnadňují výpočet balistických vzorců, které jsou nezbytné pro výpočet počáteční rychlosti projektilu v rozsahu a dráze letu.

Bashforth kufry v roce 1870 vyrobily skořápku s rychlostí 2800 m / s. Pro výpočty Maevsky použil tabulky Bashfort a Krupp, které zahrnovaly až 6 omezených přístupových zón. Vědec koncipoval sedmou zakázanou zónu a rozšířil kmeny Bashorny na 1100 m / s (3 609 ft / s). Mayevsky přeměnil data z imperiálních měrných jednotek na metrické (aktuálně jednotky SI).

V roce 1884 James Ingalls představil své kufry v kruhu amerického dělostřeleckého dělostřelectva pomocí stolů Majewského. Ingalls rozšiřoval balistické kmeny na 5000 m / s, které byly v rámci osmého omezeného pásma, ale stále mají stejnou hodnotu n (1,55), což je také 7. omezená oblast Maevského. Až do konce byly vylepšené balistické stoly publikovány v roce 1909. V roce 1971 Sierra Bullet vypočítal své balistické stoly pro 9 omezených oblastí, ale pouze za 4,400 stop za sekundu (1341 m / s). Tato zóna má zabíjecí výkon. Představte si projektil o hmotnosti 2 kg, který létá rychlostí 1341 m / s.

Metoda Mayevsky

Nahoře jsme se o tomto názvu zmínili trochu, ale pojďme zvážit, jakou metodou tato osoba přišla. V roce 1872 zveřejnil Maevsky zprávu Trité Balistique Extérieure. S využitím svých balistických stolů spolu s Bashfortovými tabulkami ze zprávy z roku 1870 vytvořil Maevsky analytický matematický vzorec, který vypočítal odpor vzduchu pro projektil z hlediska log A a hodnoty n. Ačkoli v matematice vědce používal jiný přístup než Bashfort, výpočty získané odporu vzduchu byly stejné. Maevsky navrhl koncept zakázané zóny. Během studia objevil šestou zónu.

Okolo roku 1886 generál zveřejnil výsledky diskuse o experimentech M. Kruppa (1880). Navzdory skutečnosti, že použité skořápky se v kalibru značně lišily, měly v podstatě stejné proporce jako standardní projektil, délka 3 metry a poloměr 2 metry.

Metoda Sicci

V roce 1880 vydal plukovník Francesco Siacci svou práci Balistica. Siacci navrhl, že odpor a hustota vzduchu se zvětší, když se rychlost střely zvýší.

Metoda Ciacci byla určena pro trajektorie s plochým ohněm s úhly odchylky menšími než 20 stupňů. Zjistil, že takový malý úhel neumožňuje, aby hustota vzduchu měla konstantní hodnotu. Použitím stolů Bashfort a Maevsky vytvořil Siacci čtyřzónový model. Francesco použil standardní projektil, který vytvořil generál Maevský.

Balistický koeficient kulky

Balistický součinitel kuliček (BC) je v podstatě mírou toho, jak je kulka racionalizována, to znamená, jak dobře to střílí vzduchem. Matematicky je to poměr specifické hustoty kuličky k jejímu tvarovému faktoru. Balistický koeficient je ve skutečnosti měřítkem odporu vzduchu. Čím vyšší je číslo, tím nižší odpor a tím účinnější kulička proniká vzduchem.

Další hodnotou je BC. Indikátor určuje trajektorii a pohyb větru, jestliže jsou jiné faktory stejné. BC se liší podle tvaru kulky a rychlosti, s níž se pohybuje. "Spitzer", což znamená "řídit", je účinnější formou než "kulatý nos" nebo "plochý bod". Na druhém konci kulky se ocas lodi (nebo kuželové paty) snižuje odpor vzduchu ve srovnání s plochou základnou. Oba zvyšují kuličky BC.

Rozsah kulky

Samozřejmě každá kulka je odlišná a má svou vlastní rychlost a dosah. Výstřel z pušky pod úhlem asi 30 stupňů poskytne nejdelší letovou vzdálenost. To je skutečně dobrý úhel jako přibližný optimální výkon. Mnoho lidí předpokládá, že 45 stupňů je nejlepší úhel, ale není. Kulka je ovlivněna zákony fyziky a všemi přírodními silami, které mohou zasahovat do přesného výstřelu.

Jakmile střela opustí hlaveň gravitace a odporu vzduchu se začíná pracovat proti výchozí úsťovou energii, a vyvine smrtící sílu. Existují i ​​další faktory, ale ty dva mají největší dopad. Jakmile kulka opustí kmen, začne ztrácet vodorovnou energii díky odporu vzduchu. Někteří lidé vám řeknou, že kulka stoupá když opouští hlaveň, ale to platí pouze v případě, že hlaveň při výstřelu byl umístěn pod úhlem, který je často. Pokud fotíte vodorovně k zemi a zároveň hodit kulku až dva granáty téměř dotýkat země ve stejnou dobu (minus mírným diferenciálu způsobené zakřivení Země a malým poklesem vertikálního zrychlení).

Pokud si za cíl zbraň v úhlu asi 30 stupňů, bude kulka létat mnohem dále, než mnoho lidí, a dokonce i low-energetické zbraně, jako jsou pistole, kulka pošle více než jednu míli. Plášť z vysoce výkonné pušky za 6-7 sekundy dokáže překonat asi 3 míle, takže v žádném případě byste neměli střílet do vzduchu.

Balistický koeficient pneumatických nábojů

Pneumatické střely nebyly vytvořeny k tomu, aby porazily cíl, ale aby zastavily terč nebo způsobily malou fyzickou škodu. V tomto ohledu je většina kuliček pro pneumatické zbraně vyrobena z olova, protože tento materiál je velmi měkký, lehký a nastaví plášť malou počáteční rychlostí. Nejběžnější typy kuliček (kalibry) - 4,5 mm a 5,5. Samozřejmě byly také vytvořeny větší - 12,7 mm. Při natáčení z takového pneumatického náboje as takovou kulkou je třeba přemýšlet o bezpečnosti cizích osob. Například kulové pelety jsou vyráběny pro zábavné hry. Ve většině případů je tento typ projektilu potažen mědí nebo zinkem, aby se zabránilo korozi.