Współczynnik balistyczny jsb (w skrócie BC) ciała jest miarą jego zdolności do pokonywania oporu powietrza podczas lotu. Jest odwrotnie proporcjonalna do ujemnego przyspieszenia: większa liczba oznacza mniejsze ujemne przyspieszenie, a opór pocisku jest wprost proporcjonalny do jego masy.
Krótka historia
W 1537 Niccolò Tartaglia oddał kilka strzałów próbnych, aby określić maksymalny kąt i zasięg pocisku. Tartaglia doszedł do wniosku, że kąt wynosi 45 stopni. Matematyk zauważył, że trajektoria strzału stale się zakrzywia.
W 1636 Galileo Galilei opublikował swoje wyniki w Dialogach o dwóch nowych naukach. Odkrył, że spadające ciało ma stałe przyspieszenie. To pozwoliło Galileo pokazać, że trajektoria pocisku była zakrzywiona.
Około 1665 Isaac Newton odkrył prawo oporu powietrza. Newton w swoich eksperymentach wykorzystywał powietrze i płyny. Pokazał, że opór strzału wzrasta proporcjonalnie do gęstości powietrza (lub cieczy), pola przekroju i ciężaru pocisku. Eksperymenty Newtona prowadzono tylko przy niskich prędkościach - do ok. 260 m/s (853stopy/s).
W 1718 roku John Keel rzucił wyzwanie Matematyce Kontynentalnej. Chciał znaleźć krzywą, którą pocisk mógłby opisać w powietrzu. Ten problem zakłada, że opór powietrza rośnie wykładniczo wraz z prędkością pocisku. Keel nie mógł znaleźć rozwiązania tego trudnego zadania. Ale Johann Bernoulli podjął się rozwiązania tego trudnego problemu i wkrótce znalazł równanie. Zdał sobie sprawę, że opór powietrza zmienia się jak „każda siła” prędkości. Później dowód ten stał się znany jako „równanie Bernoulliego”. To właśnie jest prekursorem koncepcji „standardowego pocisku”.
Historyczne wynalazki
W 1742 Benjamin Robins stworzył wahadło balistyczne. Było to proste urządzenie mechaniczne, które mogło mierzyć prędkość pocisku. Robins odnotował prędkość pocisku od 1400 stóp / s (427 m / s) do 1700 stóp / s (518 m / s). W swojej książce New Principles of Shooting, opublikowanej w tym samym roku, wykorzystał całkowanie liczbowe Eulera i stwierdził, że opór powietrza „różni się jako kwadrat prędkości pocisku”.
W 1753 Leonhard Euler pokazał, jak można obliczyć teoretyczne trajektorie za pomocą równania Bernoulliego. Ale ta teoria może być używana tylko do oporu, który zmienia się jako kwadrat prędkości.
W 1844 roku wynaleziono chronograf elektrobalistyczny. W 1867 roku urządzenie to wskazywało czas lotu pocisku z dokładnością do jednej dziesiątej sekundy.
Uruchomienie testowe
W wielu krajach i ich uzbrojeniSiły zbrojne od połowy XVIII wieku, strzały próbne były przeprowadzane przy użyciu dużej amunicji, aby określić charakterystykę odporności każdego pojedynczego pocisku. Te indywidualne eksperymenty testowe zostały zapisane w obszernych tabelach balistycznych.
Poważne testy przeprowadzono w Anglii (testerem był Francis Bashforth, sam eksperyment przeprowadzono na bagnach Woolwich w 1864 r.). Pocisk rozwijał prędkość do 2800 m/s. Friedrich Krupp w 1930 (Niemcy) kontynuował testy.
Sam muszle były solidne, lekko wypukłe, końcówka miała stożkowaty kształt. Ich rozmiary wahały się od 75 mm (0,3 cala) przy wadze 3 kg (6,6 funta) do 254 mm (10 cali) przy wadze 187 kg (412,3 funta).
Metody i standardowy pocisk
Wielu wojskowych przed latami 60. XIX wieku używało metody rachunku różniczkowego do prawidłowego określenia trajektorii pocisku. Metoda ta, nadająca się do obliczania tylko jednej trajektorii, została wykonana ręcznie. Aby obliczenia były znacznie łatwiejsze i szybsze, rozpoczęto badania nad stworzeniem teoretycznego modelu odporności. Badania doprowadziły do znacznego uproszczenia przetwarzania eksperymentalnego. To była koncepcja „standardowego pocisku”. Tabele balistyczne zostały skompilowane dla wymyślonego pocisku o określonej wadze i kształcie, określonych wymiarach i określonym kalibrze. Ułatwiło to obliczenie współczynnika balistycznego standardowego pocisku, który może poruszać się w atmosferze zgodnie z matematycznym wzorem.
Tabelawspółczynnik balistyczny
Powyższe tablice balistyczne zazwyczaj zawierają takie funkcje jak: gęstość powietrza, czas lotu pocisku w zasięgu, zasięg, stopień oderwania się pocisku od danej trajektorii, masa i średnica. Liczby te ułatwiają obliczenie wzorów balistycznych, które są potrzebne do obliczenia prędkości wylotowej pocisku w zasięgu i torze lotu.
Lufy Bashforth z 1870 roku wystrzeliły pocisk z prędkością 2800 m/s. Do obliczeń Mayevsky wykorzystał tabele Bashfort i Krupp, które obejmowały do 6 stref o ograniczonym dostępie. Naukowiec wymyślił siódmą strefę zastrzeżoną i rozciągnął szyby Bashfort do 1100 m/s (3609 ft/s). Mayevsky przekonwertował dane z jednostek imperialnych na metryczne (obecnie jednostki SI).
W 1884 r. James Ingalls przekazał swoje lufy do okólnika wojskowego Armii Stanów Zjednoczonych, korzystając ze stołów Mayevsky'ego. Ingalls rozszerzył beczki balistyczne do 5000 m/s, które znajdowały się w ósmej strefie ograniczonej, ale nadal z taką samą wartością n (1,55), jak 7. strefa zastrzeżona Mayevsky'ego. Już w pełni ulepszone tablice balistyczne zostały opublikowane w 1909 roku. W 1971 roku firma Sierra Bullet obliczyła swoje tablice balistyczne dla 9 stref ograniczonych, ale tylko w granicach 4400 stóp na sekundę (1341 m / s). Ta strefa ma śmiertelną siłę. Wyobraź sobie pocisk 2 kg poruszający się z prędkością 1341 m/s.
Metoda Majewskiego
Wspomnieliśmy już trochę powyżejto nazwisko, ale zastanówmy się, jaką metodę wymyśliła ta osoba. W 1872 Mayevsky opublikował raport na temat Trité Balistique Extérieure. Używając swoich tablic balistycznych, wraz z tablicami Bashfortha z raportu z 1870 r., Mayevsky stworzył analityczny wzór matematyczny, który obliczył opór powietrza dla pocisku w log A i wartość n. Choć w matematyce naukowiec zastosował inne podejście niż Bashforth, to otrzymane obliczenia oporu powietrza były takie same. Mayevsky zaproponował koncepcję strefy ograniczonej. Podczas eksploracji odkrył szóstą strefę.
Około 1886 roku generał opublikował wyniki dyskusji na temat eksperymentów M. Kruppa (1880). Chociaż używane pociski różniły się znacznie kalibrami, miały w zasadzie takie same proporcje jak pociski standardowe, 3 metry długości i 2 metry promienia.
Metoda Siacciego
W 1880 roku pułkownik Francesco Siacci opublikował swoją Balistica. Siacci zasugerował, że opór powietrza i gęstość rosną wraz ze wzrostem prędkości pocisku.
Metoda Siacciego była przeznaczona do płaskich trajektorii pożaru o kątach ugięcia poniżej 20 stopni. Odkrył, że tak mały kąt nie pozwala na utrzymanie stałej wartości gęstości powietrza. Korzystając z tabel Bashfortha i Mayevsky'ego, Siacci stworzył model 4-strefowy. Francesco użył standardowego pocisku stworzonego przez generała Mayevsky'ego.
Współczynnik pocisku
Współczynnik pocisku (BC) jest zasadniczo miarąjak zracjonalizowana jest kula, czyli jak dobrze przecina powietrze. Matematycznie jest to stosunek ciężaru właściwego pocisku do jego współczynnika kształtu. Współczynnik balistyczny jest zasadniczo miarą oporu powietrza. Im wyższa liczba, tym mniejszy opór i tym skuteczniejszy jest pocisk w powietrzu.
Jeszcze jedno znaczenie - BC. Wskaźnik określa trajektorię i dryf wiatru, gdy inne czynniki są równe. BC zmienia się wraz z kształtem pocisku i prędkością, z jaką się porusza. „Spitzer”, co oznacza „szpiczasty”, jest bardziej efektywnym kształtem niż „okrągły nos” lub „płaski punkt”. Na drugim końcu pocisku ogon łodzi (lub zwężająca się stopa) zmniejsza opór powietrza w porównaniu z płaską podstawą. Oba zwiększają pocisk BC.
Zakres punktorów
Oczywiście, każdy pocisk jest inny i ma swoją własną prędkość i zasięg. Karabin wystrzelony pod kątem około 30 stopni da najdłuższy dystans lotu. To naprawdę dobry kąt jako przybliżenie do optymalnej wydajności. Wiele osób zakłada, że 45 stopni to najlepszy kąt, ale tak nie jest. Pocisk podlega prawom fizyki i wszelkim siłom natury, które mogą zakłócać celny strzał.
Gdy pocisk opuszcza beczkę, grawitacja i opór powietrza zaczynają działać przeciwko początkowej energii fali wylotowej i rozwija się siła śmiertelna. Istnieją inne czynniki, ale te dwa mają największy wpływ. Gdy tylko pocisk opuszcza lufę, zaczyna tracić energię poziomą z powodu oporu powietrza. Niektórzy powiedzą ci, że po opuszczeniu lufy pocisk unosi się w górę, ale jest to prawdą tylko wtedy, gdy lufa została ustawiona pod kątem podczas wystrzelenia, co często ma miejsce. Jeśli wystrzelisz poziomo w kierunku ziemi i jednocześnie wyrzucisz pocisk do góry, oba pociski trafią w ziemię niemal w tym samym czasie (pomijając niewielką różnicę spowodowaną krzywizną podłoża i niewielkim spadkiem przyspieszenia pionowego).
Jeżeli wycelujesz broń pod kątem około 30 stopni, pocisk przemieści się znacznie dalej, niż wielu ludziom się wydaje, a nawet broń o niskiej energii, taka jak pistolet, wyśle pocisk na odległość jednej mili. Pocisk z karabinu o dużej mocy może przebyć około 3 mile w 6-7 sekund, więc nigdy nie powinieneś strzelać w powietrze.
Współczynnik balistyczny pocisków pneumatycznych
Pociski pneumatyczne nie zostały zaprojektowane do trafienia celu, ale do zatrzymania celu lub spowodowania niewielkich obrażeń fizycznych. W związku z tym większość pocisków do broni pneumatycznej jest wykonana z ołowiu, ponieważ materiał ten jest bardzo miękki, lekki i nadaje pociskowi niewielką prędkość początkową. Najpopularniejszymi typami pocisków (kalibrów) są 4,5 mm i 5,5 mm. Oczywiście stworzono również pociski większego kalibru - 12,7 mm. Wykonując strzał z takiej pneumatyki i takiego pocisku, trzeba pomyśleć o bezpieczeństwie osób postronnych. Na przykład kule w kształcie kuli są przeznaczone do zabawy rekreacyjnej. W większości przypadków ten typ pocisku jest pokryty miedzią lub cynkiem, aby uniknąć korozji.
