Ballistik koeffitsientlar. O'q diapazoni

Mundarija:

Ballistik koeffitsientlar. O'q diapazoni
Ballistik koeffitsientlar. O'q diapazoni
Anonim

Jismning ballistik koeffitsienti jsb (qisqartirilgan BC) uning parvoz paytida havo qarshiligini engish qobiliyatining o'lchovidir. Bu manfiy tezlanishga teskari proportsional: kattaroq raqam kamroq manfiy tezlanishni bildiradi va snaryadning tortish kuchi uning massasiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri proportsionaldir.

Kichik hikoya

Balistik koeffitsientlar
Balistik koeffitsientlar

1537-yilda Nikkolo Tartalya oʻqning maksimal burchagi va masofasini aniqlash uchun bir nechta sinovdan oʻq uzdi. Tartalya burchak 45 daraja degan xulosaga keldi. Matematik otishma traektoriyasi doimo egilib turishini ta'kidladi.

1636 yilda Galileo Galiley o'z natijalarini "Ikki yangi fan bo'yicha dialoglar" asarida nashr etdi. U tushayotgan jism doimiy tezlanishga ega ekanligini aniqladi. Bu Galileyga o'qning traektoriyasi egri ekanligini ko'rsatishga imkon berdi.

Taxminan 1665 yilda Isaak Nyuton havo qarshiligi qonunini kashf etdi. Nyuton o'z tajribalarida havo va suyuqliklardan foydalangan. U o'qning qarshiligi havo (yoki suyuqlik) zichligiga, ko'ndalang kesim maydoniga va o'qning og'irligiga mutanosib ravishda ortib borishini ko'rsatdi. Nyutonning tajribalari faqat past tezlikda - taxminan 260 m/s gacha (853) o'tkazildi.fut/s).

1718 yilda Jon Kiel kontinental matematikaga qarshi chiqdi. U snaryad havoda tasvirlay oladigan egri chiziqni topmoqchi edi. Bu muammo havo qarshiligi snaryad tezligi bilan eksponent ravishda oshishini nazarda tutadi. Kiel bu qiyin ishning yechimini topa olmadi. Ammo Iogan Bernulli bu qiyin masalani hal qilishni o'z zimmasiga oldi va ko'p o'tmay tenglamani topdi. U havo qarshiligi tezligining "har qanday kuchi" kabi turlicha ekanligini tushundi. Keyinchalik bu dalil "Bernulli tenglamasi" nomi bilan mashhur bo'ldi. Aynan shu narsa "standart raketa" tushunchasining asoschisidir.

Tarixiy ixtirolar

1742 yilda Benjamin Robins ballistik mayatnikni yaratdi. Bu snaryad tezligini o'lchay oladigan oddiy mexanik qurilma edi. Robins 1400 fut/s (427 m/s) dan 1700 fut/s (518 m/s) gacha bo'lgan o'q tezligini xabar qildi. O'sha yili nashr etilgan "Otishmaning yangi tamoyillari" kitobida u Eylerning raqamli integratsiyasidan foydalangan va havo qarshiligi "snaryad tezligining kvadratiga qarab o'zgarib turishini" aniqlagan.

1753 yilda Leonhard Eyler Bernulli tenglamasi yordamida nazariy traektoriyalarni qanday hisoblash mumkinligini ko'rsatdi. Ammo bu nazariya faqat tezlik kvadrati sifatida o'zgarib turadigan qarshilik uchun ishlatilishi mumkin.

1844 yilda elektroballistik xronograf ixtiro qilindi. 1867 yilda ushbu qurilma o'qning uchish vaqtini soniyaning o'ndan bir qismi aniqligi bilan ko'rsatdi.

Sinov bosqichi

buzg'unchi kuch
buzg'unchi kuch

Ko'p mamlakatlarda va ularning qurolli18-asrning o'rtalaridan boshlab kuchlar, sinov o'qlari har bir alohida o'qning qarshilik xususiyatlarini aniqlash uchun katta o'q-dorilar yordamida amalga oshirildi. Bu individual sinov tajribalari keng ballistik jadvallarda qayd etilgan.

Angliyada jiddiy sinovlar o'tkazildi (Frensis Bashfort sinovchi edi, tajribaning o'zi 1864 yilda Vulvich botqoqlarida o'tkazilgan). Snaryad 2800 m / s gacha tezlikni ishlab chiqdi. 1930 yilda Fridrix Krupp (Germaniya) sinovni davom ettirdi.

Chig'anoqlarning o'zi qattiq, biroz qavariq, uchi konussimon shaklga ega edi. Ularning oʻlchamlari 75 mm (0,3 dyuym), ogʻirligi 3 kg (6,6 funt) dan 254 mm (10 dyuym) gacha, ogʻirligi 187 kg (412,3 funt) gacha boʻlgan.

Usullar va standart raketalar

O'q ballistik koeffitsienti
O'q ballistik koeffitsienti

1860-yillarga qadar koʻplab harbiylar oʻqning traektoriyasini toʻgʻri aniqlash uchun hisob-kitob usulidan foydalanganlar. Faqat bitta traektoriyani hisoblash uchun mos bo'lgan bu usul qo'lda bajarildi. Hisob-kitoblarni ancha oson va tezroq qilish uchun tadqiqotlar nazariy qarshilik modelini yaratishga kirishdi. Tadqiqotlar eksperimental ishlov berishni sezilarli darajada soddalashtirishga olib keldi. Bu "standart raketa" tushunchasi edi. Balistik jadvallar ma'lum bir og'irlik va shaklga, o'ziga xos o'lchamlarga va ma'lum bir kalibrga ega bo'lgan uydirma raketa uchun tuzilgan. Bu matematik formula bo'yicha atmosfera bo'ylab harakatlana oladigan standart raketaning ballistik koeffitsientini hisoblashni osonlashtirdi.

Jadvalballistik koeffitsient

Pnevmatik o'qlarning ballistik koeffitsienti
Pnevmatik o'qlarning ballistik koeffitsienti

Yuqoridagi ballistik jadvallar odatda quyidagi funktsiyalarni o'z ichiga oladi: havo zichligi, snaryadning masofa bo'ylab parvoz qilish vaqti, masofa, raketaning berilgan traektoriyadan uchib ketish darajasi, vazni va diametri. Bu raqamlar ballistik formulalarni hisoblashni osonlashtiradi, ular masofa va parvoz yo'lidagi snaryadning tumshuq tezligini hisoblash uchun zarurdir.

1870-yildagi Bashforth bochkalari snaryadni 2800 m/s tezlikda otdi. Hisob-kitoblar uchun Mayevskiy Bashfort va Krupp jadvallaridan foydalangan, ular 6 tagacha cheklangan kirish zonalarini o'z ichiga olgan. Olim ettinchi cheklangan zonani o'ylab topdi va Bashfort vallarini 1100 m / s (3,609 fut / s) gacha cho'zdi. Mayevskiy ma'lumotlarni imperator birliklaridan metrikaga (hozirda SI birliklariga) aylantirdi.

1884 yilda Jeyms Ingalls o'zining bochkalarini Mayevskiy jadvallari yordamida AQSh armiyasining ordnance sirkulyariga taqdim etdi. Ingalls ballistik bochkalarni 5000 m / s gacha kengaytirdi, ular sakkizinchi cheklangan zonada edi, lekin baribir Mayevskiyning 7-cheklangan zonasi bilan bir xil n (1,55) qiymatiga ega. To'liq takomillashtirilgan ballistik jadvallar 1909 yilda nashr etilgan. 1971 yilda Sierra Bullet kompaniyasi o'zlarining ballistik jadvallarini 9 ta cheklangan zonalar uchun hisoblab chiqdi, ammo sekundiga 4400 fut (1341 m / s) ichida. Bu zona halokatli kuchga ega. Tasavvur qiling, 2 kg snaryad 1341 m/s tezlikda uchadi.

Majewski usuli

Biz yuqorida bir oz eslatib o'tdikbu familiya, lekin keling, bu odam qanday usulni o'ylab topganini ko'rib chiqaylik. 1872 yilda Mayevskiy Trité Balistique Extérieure haqida ma'ruza qildi. Mayevskiy 1870 yilgi hisobotdagi Bashfort jadvallari bilan birgalikda oʻzining ballistik jadvallaridan foydalanib, snaryad uchun havo qarshiligini log A va n qiymati boʻyicha hisoblab chiqadigan analitik matematik formulani yaratdi. Garchi matematikada olim Bashfortdan boshqacha yondashuvni qo'llagan bo'lsa-da, havo qarshiligining natijaviy hisoblari bir xil edi. Mayevskiy cheklangan zona kontseptsiyasini taklif qildi. U kashfiyot paytida oltinchi zonani topdi.

Taxminan 1886 yilda general M. Krupp (1880) tajribalarini muhokama qilish natijalarini e'lon qildi. Amaldagi snaryadlar kalibrlari jihatidan juda xilma-xil boʻlsa-da, ular asosan standart oʻq bilan bir xil nisbatda boʻlgan, uzunligi 3 metr va radiusi 2 metr edi.

Siacci usuli

snaryadning tumshug'i tezligi
snaryadning tumshug'i tezligi

1880 yilda polkovnik Franchesko Siacci o'zining "Balistica" asarini nashr etdi. Siacci o'q tezligi oshishi bilan havo qarshiligi va zichligi oshishini taklif qildi.

Siacci usuli burilish burchagi 20 darajadan past bo'lgan tekis yong'in traektoriyalari uchun mo'ljallangan. U bunday kichik burchak havo zichligi doimiy qiymatga ega bo'lishiga imkon bermasligini aniqladi. Bashforth va Mayevskiy jadvallaridan foydalanib, Siacci 4 zonali modelni yaratdi. Franchesko general Mayevskiy yaratgan standart raketadan foydalangan.

Oʻq koeffitsienti

Oʻq koeffitsienti (BC) asosan ning oʻlchovidiro'q qanchalik oqilona, ya'ni havoni qanchalik yaxshi kesib o'tadi. Matematik jihatdan, bu o'qning solishtirma og'irligining uning shakl omiliga nisbati. Balistik koeffitsient havo qarshiligining o'lchovidir. Bu raqam qancha ko'p bo'lsa, qarshilik shunchalik past bo'ladi va o'q havodan o'tishi shunchalik samarali bo'ladi.

Yana bir ma'no - miloddan avvalgi. Boshqa omillar teng bo'lganda indikator shamolning traektoriyasi va siljishini aniqlaydi. Miloddan avvalgi o'qning shakli va uning harakat tezligi bilan o'zgaradi. "Uchli" degan ma'noni anglatuvchi "Spitzer" - "yumaloq burun" yoki "tekis nuqta" dan ko'ra samaraliroq shakl. O'qning boshqa uchida qayiqning dumi (yoki toraygan oyog'i) tekis asosga nisbatan havo qarshiligini pasaytiradi. Ikkalasi ham BC belgisini oshiradi.

Oʻq oraligʻi

ballistik koeffitsient jsb
ballistik koeffitsient jsb

Albatta, har bir oʻq boshqacha va oʻz tezligi va masofasiga ega. Taxminan 30 graduslik burchak ostida o'q otilishi eng uzoq parvoz masofasini beradi. Bu optimal ishlashga yaqinlik sifatida juda yaxshi burchak. Ko'pchilik 45 gradusni eng yaxshi burchak deb hisoblaydi, lekin unday emas. Oʻq fizika qonunlariga va aniq otishga xalaqit beradigan barcha tabiiy kuchlarga boʻysunadi.

O'q bochkadan chiqqandan so'ng, tortishish kuchi va havo qarshiligi og'iz to'lqinining boshlang'ich energiyasiga qarshi ishlay boshlaydi va halokatli kuch rivojlanadi. Boshqa omillar ham bor, lekin bu ikkisi eng ko'p ta'sir qiladi. O'q bochkadan chiqishi bilanoq havo qarshiligi tufayli u gorizontal energiyani yo'qota boshlaydi. Ba'zi odamlar sizga o'q barreldan chiqib ketganda ko'tarilishini aytishadi, lekin bu faqat o'q otish paytida barrel burchak ostida qo'yilgan bo'lsa, to'g'ri bo'ladi, bu ko'pincha shunday bo'ladi. Agar siz gorizontal ravishda yerga qarab o‘q uzsangiz va o‘qni bir vaqtning o‘zida yuqoriga tashlasangiz, ikkala snaryad ham deyarli bir vaqtning o‘zida yerga tegadi (erning egriligi va vertikal tezlanishning bir oz pasayishidan kelib chiqadigan engil farqni hisobga olmaganda).

Agar siz qurolingizni taxminan 30 graduslik burchakka qaratsangiz, oʻq koʻpchilik oʻylagandan ancha uzoqroq masofani bosib oʻtadi va hatto toʻpponcha kabi kam energiya sarflaydigan qurol ham oʻqni bir mil uzoqlikda uzatadi. Kuchli miltiqdan snaryad 6-7 soniyada taxminan 3 milya masofani bosib o'tishi mumkin, shuning uchun hech qanday holatda havoga otmasligingiz kerak.

Pnevmatik o'qlarning ballistik koeffitsienti

O'q diapazoni
O'q diapazoni

Pnevmatik o'qlar nishonga tegish uchun emas, balki nishonni to'xtatish yoki ozgina jismoniy zarar etkazish uchun mo'ljallangan edi. Shu munosabat bilan, pnevmatik qurollar uchun ko'pchilik o'qlar qo'rg'oshindan qilingan, chunki bu material juda yumshoq, engil va o'qga kichik boshlang'ich tezlikni beradi. O'qlarning eng keng tarqalgan turlari (kalibrli) 4,5 mm va 5,5. Albatta, kattaroq kalibrlilari ham yaratilgan - 12,7 mm. Bunday pnevmatikadan va bunday o'qdan otishni o'rganish, siz begonalarning xavfsizligi haqida o'ylashingiz kerak. Misol uchun, to'p shaklidagi o'qlar dam olish o'yinlari uchun qilingan. Aksariyat hollarda bu turdagi raketalar korroziyadan saqlanish uchun mis yoki rux bilan qoplangan.

Tavsiya: