Kehon ballistinen kerroin jsb (lyhennettynä BC) mittaa sen kykyä voittaa ilmanvastus lennon aikana. Se on kääntäen verrannollinen negatiiviseen kiihtyvyyteen: suurempi luku tarkoittaa vähemmän negatiivista kiihtyvyyttä, ja ammuksen vastus on suoraan verrannollinen sen massaan.
Pieni tarina
Vuonna 1537 Niccolò Tartaglia ampui useita koelaukauksia määrittääkseen luodin suurimman kulman ja kantaman. Tartaglia tuli siihen tulokseen, että kulma on 45 astetta. Matemaatikko totesi, että laukauksen lentorata taipuu jatkuvasti.
Vuonna 1636 Galileo Galilei julkaisi tulokset kirjassa Dialogues on the Two New Sciences. Hän havaitsi, että putoava ruumis kiihtyy jatkuvasti. Tämän ansiosta Galileo pystyi osoittamaan, että luodin liikerata oli kaareva.
Noin 1665 Isaac Newton löysi ilmanvastuksen lain. Newton käytti kokeissaan ilmaa ja nesteitä. Hän osoitti, että vastus laukaukselle kasvaa suhteessa ilman (tai nesteen) tiheyteen, poikkileikkausalaan ja luodin painoon. Newtonin kokeet suoritettiin vain pienillä nopeuksilla - jopa noin 260 m/s (853ft/s).
Vuonna 1718 John Keel haastoi mannermaisen matematiikan. Hän halusi löytää ilmasta käyrän, jonka ammus pystyi kuvaamaan. Tämä ongelma olettaa, että ilmanvastus kasvaa eksponentiaalisesti ammuksen nopeuden myötä. Keel ei löytänyt ratkaisua tähän vaikeaan tehtävään. Mutta Johann Bernoulli ryhtyi ratkaisemaan tämän vaikean ongelman ja löysi pian yhtälön. Hän tajusi, että ilmanvastus vaihteli kuten "mikä tahansa voima" nopeudella. Myöhemmin tämä todiste tunnettiin nimellä "Bernoullin yhtälö". Juuri tämä on "tavallisen ammuksen" käsitteen edelläkävijä.
Historialliset keksinnöt
Vuonna 1742 Benjamin Robins loi ballistisen heilurin. Se oli yksinkertainen mekaaninen laite, joka pystyi mittaamaan ammuksen nopeutta. Robins ilmoitti luodin nopeuksiksi 1400 ft/s (427 m/s) 1700 ft/s (518 m/s). Kirjassaan New Principles of Shooting, joka julkaistiin samana vuonna, hän käytti Eulerin numeerista integrointia ja havaitsi, että ilmanvastus "vaihtelee ammuksen nopeuden neliön mukaan".
Vuonna 1753 Leonhard Euler osoitti, kuinka teoreettiset liikeradat voidaan laskea Bernoullin yhtälön avulla. Mutta tätä teoriaa voidaan käyttää vain vastukseen, joka muuttuu nopeuden neliönä.
Vuonna 1844 keksittiin sähköballistinen kronografi. Vuonna 1867 tämä laite osoitti luodin lentoajan sekunnin kymmenesosan tarkkuudella.
Koeajo
Monissa maissa ja niiden aseistetuissa maissa1700-luvun puolivälistä lähtien koelaukauksia on käytetty suurilla ammuksilla kunkin yksittäisen ammuksen vastusominaisuuksien määrittämiseksi. Nämä yksittäiset testikokeet kirjattiin laajoihin ballistisiin taulukoihin.
Englannissa suoritettiin vakavia testejä (Francis Bashforth oli testaaja, itse koe suoritettiin Woolwich Marshesilla vuonna 1864). Ammus kehitti nopeuden jopa 2800 m / s. Friedrich Krupp vuonna 1930 (Saksa) jatkoi testaamista.
Kuoret itse olivat kiinteitä, hieman kuperia, kärjessä oli kartiomainen muoto. Niiden koot vaihtelivat välillä 75 mm (0,3 tuumaa) painon ollessa 3 kg (6,6 paunaa) 254 mm:iin (10 tuumaa) ja paino 187 kg (412,3 paunaa).
Menetelmät ja standardiammus
Monet armeijat ennen 1860-lukua käyttivät laskentamenetelmää määrittääkseen oikein ammuksen liikeradan. Tämä menetelmä, joka soveltui vain yhden lentoradan laskemiseen, suoritettiin manuaalisesti. Laskelmien helpottamiseksi ja nopeuttamiseksi on aloitettu teoreettisen vastusmallin luominen. Tutkimus on johtanut kokeellisen käsittelyn merkittävään yksinkertaistamiseen. Tämä oli "vakioammus"-konsepti. Ballistiset taulukot koottiin keksitylle ammukselle, jolla oli tietty paino ja muoto, tietyt mitat ja tietty kaliiperi. Tämä helpotti ilmakehän läpi liikkuvan vakioammuksen ballistisen kertoimen laskemista matemaattisen kaavan mukaan.
taulukkoballistinen kerroin
Yllä olevat ballistiset taulukot sisältävät yleensä sellaisia toimintoja kuin: ilman tiheys, ammuksen lentoaika kantamalla, kantama, ammuksen poikkeamisaste tietystä lentorad alta, paino ja halkaisija. Nämä luvut helpottavat ballististen kaavojen laskemista, joita tarvitaan ammuksen suunopeuden laskemiseen kantamalla ja lentoradalla.
Bashforth-tynnyrit vuodelta 1870 ampuivat ammuksen nopeudella 2800 m/s. Laskelmiin Mayevsky käytti Bashfort- ja Krupp-taulukoita, jotka sisälsivät jopa 6 rajoitettua pääsyvyöhykettä. Tiedemies keksi seitsemännen rajoitusvyöhykkeen ja venytti Bashfortin kuiluja jopa 1100 m/s (3609 ft/s). Mayevsky muunsi tiedot brittiläisistä yksiköistä metrisiksi (tällä hetkellä SI-yksiköt).
Vuonna 1884 James Ingalls toimitti tynnyrinsä US Army Ordnance Circularille Mayevsky-taulukoiden avulla. Ingalls laajensi ballistiset tynnyrit nopeuteen 5000 m/s, jotka olivat kahdeksannen rajoitusalueen sisällä, mutta silti samalla arvolla n (1,55) kuin Mayevskyn 7. rajoitusvyöhykkeellä. Jo täysin parannetut ballistiset pöydät julkaistiin vuonna 1909. Vuonna 1971 Sierra Bullet -yhtiö laski ballistiset pöytänsä 9 rajoitetulle vyöhykkeelle, mutta vain 4 400 jalkaa sekunnissa (1 341 m/s). Tällä vyöhykkeellä on tappava voima. Kuvittele 2 kg:n ammus, joka lentää 1341 m/s.
Majewski-menetelmä
Olemme jo maininneet hieman edellätämä sukunimi, mutta mietitäänpä millaisen menetelmän tämä henkilö keksi. Vuonna 1872 Mayevsky julkaisi raportin Trité Balistique Extérieuresta. Käyttämällä ballistisia taulukoita sekä Bashforthin taulukoita vuoden 1870 raportista, Mayevsky loi analyyttisen matemaattisen kaavan, joka laski ammuksen ilmanvastuksen log A:n ja n:n arvon perusteella. Vaikka matematiikassa tiedemies käytti erilaista lähestymistapaa kuin Bashforth, tuloksena saadut ilmanvastuksen laskelmat olivat samat. Mayevsky ehdotti rajoitetun vyöhykkeen käsitettä. Tutkiessaan hän löysi kuudennen vyöhykkeen.
Noin 1886 kenraali julkaisi tulokset keskustelusta M. Kruppin (1880) kokeista. Vaikka käytettyjen ammusten kaliiperit vaihtelivat suuresti, niiden mittasuhteet olivat periaatteessa samat kuin tavallisella ammuksella, 3 metriä pitkä ja 2 metriä säde.
Siacci-menetelmä
Vuonna 1880 eversti Francesco Siacci julkaisi Balistican. Siacci ehdotti, että ilmanvastus ja tiheys kasvavat ammuksen nopeuden kasvaessa.
Siacci-menetelmä oli tarkoitettu tasaisille paloratoille, joiden taipumakulmat ovat alle 20 astetta. Hän havaitsi, että niin pieni kulma ei salli ilman tiheyden olevan vakioarvoa. Käyttämällä Bashforthin ja Mayevskyn taulukoita Siacci loi 4-vyöhykkeen mallin. Francesco käytti tavallista ammusta, jonka kenraali Mayevsky loi.
Luotikerroin
Luotikerroin (BC) on pohjimmiltaan mittakuinka järkiperäinen luoti on, eli kuinka hyvin se leikkaa ilmaa. Matemaattisesti tämä on luodin ominaispainon suhde sen muototekijään. Ballistinen kerroin on pohjimmiltaan ilmanvastuksen mitta. Mitä suurempi luku, sitä pienempi vastus ja sitä tehokkaampi luoti kulkee ilmassa.
Yksi merkitys lisää - eKr. Indikaattori määrittää tuulen liikeradan ja poikkeaman, kun muut tekijät ovat samat. BC muuttuu luodin muodon ja sen kulkunopeuden mukaan. "Spitzer", joka tarkoittaa "terävä", on tehokkaampi muoto kuin "pyöreä nenä" tai "litteä kärki". Luodin toisessa päässä veneen häntä (tai kartiomainen jalka) vähentää ilmanvastusta verrattuna tasaiseen pohjaan. Molemmat lisäävät luotia BC.
Luotialue
Tietenkin jokainen luoti on erilainen ja sillä on oma nopeus ja kantama. Noin 30 asteen kulmassa ammuttu kivääri antaa pisimmän lentomatkan. Tämä on todella hyvä kulma optimaalisen suorituskyvyn likiarvona. Monet ihmiset olettavat, että 45 astetta on paras kulma, mutta se ei ole. Luotiin sovelletaan fysiikan lakeja ja kaikkia luonnonvoimia, jotka voivat häiritä tarkkaa laukausta.
Kun luoti on lähtenyt tynnyristä, painovoima ja ilmanvastus alkavat toimia kuono-aallon aloitusenergiaa vastaan, ja tappava voima kehittyy. On muitakin tekijöitä, mutta nämä kaksi vaikuttavat eniten. Heti kun luoti lähtee piipusta, se alkaa menettää vaakasuuntaista energiaa ilmanvastuksen vuoksi. Jotkut ihmiset sanovat, että luoti nousee, kun se lähtee piipusta, mutta tämä on totta vain, jos piippu asetettiin kulmaan ammuttaessa, mikä usein tapahtuu. Jos ammut vaakatasossa maata kohti ja heität luodin ylöspäin samanaikaisesti, molemmat ammukset osuvat maahan lähes samaan aikaan (miinus maan kaarevuuden aiheuttama pieni ero ja pystykiihtyvyyden lievä pudotus).
Jos kohdistat aseesi noin 30 asteen kulmaan, luoti kulkee paljon kauemmaksi kuin monet ihmiset ajattelevat, ja jopa vähän energiaa käyttävä ase, kuten pistooli, lähettää luodin yli mailin. Suuritehoisen kiväärin ammus voi kulkea noin 3 mailia 6–7 sekunnissa, joten sinun ei pitäisi koskaan ampua ilmaan.
Pneumaattisten luotien ballistinen kerroin
Pneumaattisia luoteja ei suunniteltu osumaan kohteeseen, vaan pysäyttämään kohteen tai tekemään pieniä fyysisiä vahinkoja. Tässä suhteessa useimmat pneumaattisten aseiden luodit on valmistettu lyijystä, koska tämä materiaali on erittäin pehmeää, kevyttä ja antaa ammukselle pienen alkunopeuden. Yleisimmät luotityypit (kaliiperit) ovat 4,5 mm ja 5,5. Tietysti luotiin myös suurempikaliiperisia - 12,7 mm. Kun teet laukauksen sellaisesta pneumatiikasta ja sellaisesta luodista, sinun on mietittävä ulkopuolisten turvallisuutta. Esimerkiksi pallon muotoisia luoteja tehdään virkistysleikkiin. Useimmissa tapauksissa tämäntyyppiset ammukset on päällystetty kuparilla tai sinkillä korroosion välttämiseksi.