Балистични коефициенти. Обхват на куршума

Балистичният коефициент jsb (съкратено BC) на тялото е мярка за способността му да преодолява въздушната съпротива при полет. Той е обратно пропорционален на отрицателното ускорение: по-голям брой показва по-малко отрицателно ускорение, а съпротивлението на снаряда е пряко пропорционално на неговата маса.

Малка история

През 1537 г. Николо Тартанглия проведе няколко изпитателни снимки, за да определи максималния ъгъл и обхват на куршума. Tartaglia стигна до извода, че ъгълът е 45 градуса. Математикът отбеляза, че траекторията на изстрела постоянно се огъва.

През 1636 г. "Галилео Галилей" публикува резултатите си в "Диалог за две нови науки". Той откри, че падащото тяло има постоянно ускорение. Това позволи на "Галилео" да покаже, че траекторията на куршума е крива.

Около 1665 г. Исак Нютън открива закона за въздушно съпротивление. В експериментите си Нютон използва въздух и течности. Той показа, че съпротивлението на изстрела се увеличава пропорционално на плътността на въздуха (или течността), площта на напречното сечение и теглото на куршума. Експериментите на Нютон се извършват само при ниски скорости - до около 260 m / s (853 ft / s).

През 1718 г. Джон Киел оспорва континенталната математика. Искаше да намери крива, която да може да опише във въздуха. Този проблем предполага, че въздушната устойчивост увеличава експоненциално скоростта на снаряда. Кийл не успя да намери решение на тази трудна задача. Но Йохан Бернули се ангажира да реши този сериозен проблем и скоро намери уравнение. Той разбра, че въздушното съпротивление се променя като "всяка сила" на скоростта. По-късно това доказателство стана известно като "уравнението Бернули". Това е предшественикът на концепцията за "стандартен снаряд".

Исторически изобретения

През 1742 г. Бенджамин Робинс създава балистично махало. Това беше просто механично устройство, което можеше да измерва скоростта на полета на снаряда. Съобщи Робинс курс скорости от 1,400 фута / сек (427 м / с) до 1,700 фута / сек (518 м / с). В книгата си "Нови принципи на стрелбата", публикувана през същата година, използва цифровата интеграция, използвайки метода на Ойлер, и установи, че въздушната съпротива "варира като квадрат на скоростта на полета на снаряда".

През 1753 г. Леонард Ойлер показва как теоретичните траектории могат да се изчисляват, като се използва уравнението Бернули. Но тази теория може да се използва само за съпротивление, което се променя като квадрат на скоростта.

През 1844 г. е измислен електробалистичен хронограф. През 1867 г. това устройство показва времето на куршума с точност от една десета от секундата.

Тест

В много страни и във въоръжените им сили тестовите изстрели бяха изстреляни от средата на 18 век с помощта на големи боеприпаси, за да се определят характеристиките на съпротива на всеки отделен снаряд. Тези индивидуални тестови експерименти бяха записани в обширни балистични таблици.

Сериозни тестове са проведени в Англия (тестът е бил Франсис Башфорт, самият експеримент е проведен по блатата на Уолвич през 1864 г.). Ракетата развива скорост до 2800 m / s. Фридрих Круп през 1930 г. (Германия) продължи да тества.

Самите черупки бяха твърди, леко изпъкнали, върхът имаше конична форма. Размерите им са от 75 мм (3,3 кг) с тегло от 3 кг до 254 мм (10 инча) с тегло 187 кг (412,3 паунда).

Методи и стандартен снаряд

Много военни мъже преди 1860-те използваха метода на изчисление, за да определят правилно траекторията на полета на снаряда. Този метод, който е подходящ за изчисляване само на една траектория, е извършен ръчно. За да направи изчисленията много по-прости и по-бързи, проучванията започнаха да създават модел на теоретична съпротива. Изследванията доведоха до значително опростяване на експерименталното лечение. Това беше концепцията за "стандартен снаряд". Балистични маси са направени за изработена снаряд с определено тегло и форма, специфични размери и определен калибър. Това опростява изчисляването на стандартната балистичен коефициент на снаряд, който може да се премества в атмосферата съгласно математическа формула.

Таблица с балистични коефициенти

Посочените по-горе балистични таблици обикновено включват функции като плътност на въздуха, време на полета на ракета в диапазона, диапазон, степен на отплаване на снаряда от дадена траектория, тегло и диаметър. Тези показатели улесняват изчисляването на балистичните формули, които са необходими, за да се изчисли началната скорост на снаряда в диапазона и траекторията на полета.

Тръбите на Башфорт през 1870 г. създават обвивка със скорост 2800 m / s. За изчисления Маевски използваше масите Bashfort и Krupp, които включват до 6 зони за ограничен достъп. Ученият е замислил седмата забранена зона и е разширил баскроните на 1100 м / с (3,609 фута / сек). Майевски преобразува данните от имперските мерни единици в метрични (понастоящем SI единици).

През 1884 г. Джеймс Ингълс представя своите куфари в артилерийския циркуляр на американската армия, използвайки масите на Маджевски. Инглалс разшири балистичните куфари до 5000 м / с, които бяха в осмата зона с ограничен достъп, но все пак със същата стойност п (1.55), което също е седмата ограничена Maevsky зона. До края на годината подобрените балистични таблици бяха публикувани през 1909 г. През 1971 г. Sierra Bullet изчислява балистичните си маси за 9 ограничени зони, но само в рамките на 4400 фута в секунда (1341 м / с). Тази зона има сила на убиване. Представете си, че снаряд с тегло 2 кг, летящ със скорост 1341 м / сек.

Методът Mayevsky

По-горе сме споменали малко това име, но нека разгледаме какъв е методът, с който този човек е измислил. През 1872 г. Маевски публикува доклад "Trité Balistique Extérieure". Използвайки балистичните си маси заедно с таблиците "Башфор" от доклада от 1870 г., Маевски създава аналитична математическа формула, която изчислява въздушната съпротива за снаряда по отношение на логаритми А и стойността п. Макар че в математиката ученият използва различен подход от Башфорт, изчисленията на полученото въздушно съпротивление са едни и същи. Маевски предложи концепцията за забранена зона. По време на проучването открива шестата зона.

Около 1886 г. генерал публикува резултатите от обсъждането на експериментите на М. Круп (1880 г.). Независимо от факта, че използваните черупки варират значително в калибър, те имат същите пропорции като стандартния снаряд - 3 метра дължина и 2 метра радиус.

Метод на Sicci

През 1880 г. полковник Франческо Сячи публикува творбата си "Балистика". Siacci предположи, че съпротивлението и плътността на въздуха стават по-големи, когато скоростта на снаряда се увеличава.

Методът Ciacci е предназначен за траектории с плосък пожар с ъгли на отклонение, по-малки от 20 градуса. Той откри, че такъв малък ъгъл не позволява гъстотата на въздуха да има постоянна стойност. С помощта на масите Bashfort и Maevsky Siacci създаде 4-зонов модел. Франческо използва стандартен снаряд, създаден от генерал Маевски.

Балистичен коефициент на куршума

Коефициентът на балистичните куршуми (BC) е основно мярка за това как куршумът е рационализиран, т.е. колко добре той пресича във въздуха. Математически, това е съотношението на специфичната плътност на куршума към неговия коефициент на формата. Балистичният коефициент всъщност е мярка за съпротивление на въздуха. Колкото по-голям е броят, толкова по-ниско е съпротивлението и толкова по-ефективен е куршумът да прониква във въздуха.

Друга стойност е BC. Индикаторът определя траекторията и отклонението на вятъра, когато други фактори са равни. БК варира с формата на куршума и скоростта, с която се движи. "Спицер", което означава "насочен", е по-ефективна форма от "кръгъл нос" или "плоска точка". В другия край на куршума опашката на лодката (или коничната пета) намалява въздушното съпротивление в сравнение с плоската основа. И двете увеличават куршумите BC.

Обхват на куршума

Разбира се, всеки куршум е различен и има своя собствена скорост и обхват. Изстрел от пушката под ъгъл от около 30 градуса ще даде най-голямото разстояние за полет. Това е наистина добър ъгъл като приближение към оптималната производителност. Много хора предполагат, че 45 градуса е най-добрият ъгъл, но не е така. Куршумът се влияе от законите на физиката и всички природни сили, които могат да пречат на точния изстрел.

След като куршумът напусне цевта, гравитацията и въздушното съпротивление започват да работят срещу изходната енергия на муцуната, а смъртоносната сила се развива. Има и други фактори, но тези две имат най-голямо въздействие. Веднага след като куршумът напусне багажника, той започва да губи хоризонтална енергия поради съпротивлението на въздуха. Някои хора ще ви кажат, че куршумът върви нагоре, когато той напуска цевта, но това е вярно само ако резервоара, когато е уволнен е поставен под ъгъл, което е често. Ако снимате хоризонтално на земята и в същото време да се хвърлят от куршум на двата корпуса почти докосват земята в същото време (минус леко диференциал, причинени от кривината на земята и една малка капка в вертикално ускорение).

Ако се стремите оръжие под ъгъл от около 30 градуса, куршумът ще лети много по-далеч, отколкото много хора, а дори и с ниски енергийни оръжия, като пистолет, куршумът ще изпрати повече от една миля. Черупката от пушка с висока мощност в рамките на 6-7 секунди може да преодолее около 3 мили, така че в никакъв случай не трябва да стреляте във въздуха.

Балистичният коефициент на пневматични куршуми

Пневматични куршуми не бяха създадени, за да победят целта, но за да спрат целта или да причинят малка физическа вреда. В тази връзка, повечето куршуми за пневматични оръжия са направени от олово, тъй като този материал е много мек, лек и задава обвивката с малка начална скорост. Най-често срещаните видове куршуми (калибри) - 4,5 мм и 5,5. Разбира се, бяха създадени и по-големи - 12,7 мм. Когато правите изстрел от такъв пневматичен и с такъв куршум, трябва да помислите за безопасността на непознати. Например, сферични пелети се правят за забавни игри. В повечето случаи този тип снаряд е покрит с мед или цинк, за да се избегне корозията.