A jsb ballisztikai együttható (rövidítve BC) a test azon képességét méri, hogy képes-e legyőzni a légellenállást repülés közben. Ez fordítottan arányos a negatív gyorsulással: nagyobb szám kisebb negatív gyorsulást jelez, a lövedék ellenállása pedig egyenesen arányos a tömegével.
Egy kis történet
1537-ben Niccolò Tartaglia több próbalövést adott le, hogy meghatározza a golyó maximális szögét és hatótávját. Tartaglia arra a következtetésre jutott, hogy a szög 45 fok. A matematikus megjegyezte, hogy a lövés pályája folyamatosan hajlik.
1636-ban Galileo Galilei a Dialogues on the Two New Sciences-ben publikálta eredményeit. Felfedezte, hogy a zuhanó testnek állandó gyorsulása van. Ezzel a Galileo megmutatta, hogy a golyó röppályája görbült.
1665 körül Isaac Newton felfedezte a légellenállás törvényét. Newton levegőt és folyadékokat használt kísérletei során. Megmutatta, hogy a lövéssel szembeni ellenállás a levegő (vagy folyadék) sűrűségével, a keresztmetszeti területtel és a golyó súlyával arányosan nő. Newton kísérleteit csak alacsony sebességgel végezték - körülbelül 260 m/s-ig (853ft/s).
1718-ban John Keel megkérdőjelezte a kontinentális matematikát. Meg akarta találni azt a görbét, amelyet a lövedék le tud írni a levegőben. Ez a probléma feltételezi, hogy a légellenállás exponenciálisan növekszik a lövedék sebességével. Keel nem talált megoldást erre a nehéz feladatra. De Johann Bernoulli váll alta, hogy megoldja ezt a nehéz problémát, és hamarosan megtalálta az egyenletet. Rájött, hogy a légellenállás úgy változik, mint a sebesség "bármilyen ereje". Később ezt a bizonyítást „Bernoulli-egyenletként” nevezték el. Ez az előfutára a "standard lövedék" fogalmának.
Történelmi találmányok
1742-ben Benjamin Robins megalkotta a ballisztikus ingát. Ez egy egyszerű mechanikus eszköz volt, amely képes volt mérni egy lövedék sebességét. Robins 1400 láb/s (427 m/s) és 1700 láb/s (518 m/s) közötti golyósebességről számolt be. Ugyanebben az évben megjelent New Principles of Shooting című könyvében Euler numerikus integrációját használta, és megállapította, hogy a légellenállás "a lövedék sebességének négyzetével változik".
1753-ban Leonhard Euler megmutatta, hogyan számíthatók ki elméleti pályák a Bernoulli-egyenlet segítségével. De ez az elmélet csak az ellenállásra használható, ami a sebesség négyzetével változik.
1844-ben feltalálták az elektroballisztikus kronográfot. 1867-ben ez az eszköz egy tizedmásodperc pontossággal mutatta a golyó repülési idejét.
Próbafutás
Sok országban és felfegyverkezveszázad közepe óta nagy lőszerrel próbalövéseket hajtottak végre, hogy meghatározzák az egyes lövedékek ellenállási jellemzőit. Ezeket az egyedi tesztkísérleteket kiterjedt ballisztikai táblázatokban rögzítették.
Komoly teszteket végeztek Angliában (Francis Bashforth volt a tesztelő, magát a kísérletet a Woolwich-mocsarakban végezték 1864-ben). A lövedék akár 2800 m / s sebességet fejlesztett ki. Friedrich Krupp 1930-ban (Németország) folytatta a tesztelést.
Maguk a héjak tömörek voltak, enyhén domborúak, a hegyük kúpos alakú volt. Méretük 75 mm (0,3 hüvelyk) és 3 kg (6,6 font) tömeg és 254 mm (10 hüvelyk) és 187 kg (412,3 font) közötti volt.
Módszerek és szabványlövedék
Az 1860-as évek előtt sok katonaság használta a kalkulus módszerét a lövedék röppályájának helyes meghatározására. Ez a módszer, amely csak egy pálya kiszámítására volt alkalmas, manuálisan történt. A számítások sokkal egyszerűbbé és gyorsabbá tétele érdekében megkezdődött a kutatás egy elméleti ellenállási modell létrehozására. A kutatás a kísérleti feldolgozás jelentős egyszerűsítéséhez vezetett. Ez volt a "standard lövedék" koncepció. A ballisztikai táblázatokat egy adott tömeggel és formájú, meghatározott méretekkel és egy bizonyos kaliberű, kitalált lövedékhez állították össze. Ez megkönnyítette egy olyan szabványos lövedék ballisztikai együtthatójának kiszámítását, amely matematikai képlet szerint képes áthaladni a légkörön.
Táblázatballisztikus együttható
A fenti ballisztikai táblázatok általában olyan funkciókat tartalmaznak, mint: levegő sűrűsége, a lövedék repülési ideje a hatótávolságon belül, hatótávolság, a lövedék adott röppályától való eltérésének mértéke, tömeg és átmérő. Ezek az ábrák megkönnyítik a ballisztikai képletek kiszámítását, amelyek szükségesek a lövedék torkolati sebességének kiszámításához a hatótávolságban és a repülési útvonalon.
Az 1870-ből származó Bashforth-csövek 2800 m/s sebességgel lőttek ki egy lövedéket. A számításokhoz Mayevsky a Bashfort és Krupp táblákat használta, amelyek legfeljebb 6 korlátozott hozzáférésű zónát tartalmaztak. A tudós megalkotta a hetedik korlátozott zónát, és 1100 m/s-ra (3609 láb/s) feszítette ki a Bashfort aknákat. Mayevsky az adatokat angolszász mértékegységekről metrikusra (jelenleg SI-mértékegységre) konvertálta.
1884-ben James Ingalls a Mayevsky-táblázatok segítségével benyújtotta hordóit az amerikai hadsereg hadrendészeti körlevélnek. Ingalls 5000 m/s-ra bővítette a ballisztikus hordókat, amelyek a nyolcadik korlátozási zónán belül voltak, de továbbra is ugyanazzal az n-vel (1,55), mint Mayevsky 7. korlátozási zónájával. A már teljesen továbbfejlesztett ballisztikus asztalokat 1909-ben adták ki. 1971-ben a Sierra Bullet cég 9 korlátozott zónára számította ki ballisztikus asztalait, de csak 4400 láb/s (1341 m/s) sebességgel. Ennek a zónának halálos ereje van. Képzeljünk el egy 2 kg-os lövedéket, amely 1341 m/s sebességgel halad.
Majewski-módszer
Egy kicsit fentebb már említettükez a vezetéknév, de nézzük meg, milyen módszert talált ki ez a személy. 1872-ben Mayevsky jelentést tett közzé a Trité Balistique Extérieure-ról. A ballisztikai táblázatait, valamint az 1870-es jelentésből származó Bashforth-táblázatokat felhasználva Mayevsky olyan analitikus matematikai képletet készített, amely kiszámította a lövedék légellenállását log A és n értékben. Bár a matematikában a tudós más megközelítést alkalmazott, mint Bashforth, az így kapott légellenállás-számítások ugyanazok voltak. Mayevsky javasolta a korlátozott zóna koncepcióját. Kutatás közben felfedezte a hatodik zónát.
1886 körül a tábornok közzétette Krupp M. (1880) kísérleteinek megvitatásának eredményeit. Bár a felhasznált lövedékek kalibere igen változatos volt, alapvetően ugyanolyan arányúak voltak, mint a standard lövedékek, 3 méter hosszúak és 2 méter sugarúak.
Siacci-módszer
1880-ban Francesco Siacci ezredes kiadta Balisticáját. Siacci azt javasolta, hogy a légellenállás és a sűrűség nő a lövedék sebességének növekedésével.
A Siacci-módszert 20 foknál kisebb elhajlási szögű, sík tűzpályákra tervezték. Azt találta, hogy egy ilyen kis szög nem teszi lehetővé, hogy a levegő sűrűsége állandó értéke legyen. Bashforth és Mayevsky táblázatait felhasználva Siacci készített egy 4 zónás modellt. Francesco egy szabványos lövedéket használt, amelyet Mayevsky tábornok készített.
Lövedékegyüttható
A Bullet Coefficient (BC) alapvetően annak mértékemennyire racionalizált a golyó, vagyis mennyire jól vágja át a levegőt. Matematikailag ez a golyó fajsúlyának és alaktényezőjének aránya. A ballisztikus együttható lényegében a légellenállás mértéke. Minél nagyobb ez a szám, annál kisebb az ellenállás, és annál hatékonyabb a golyó átjutása a levegőben.
Még egy jelentés – Kr. e. Az indikátor határozza meg a szél pályáját és sodródását, ha más tényezők azonosak. BC változik a golyó alakjával és haladási sebességével. A "Spitzer", ami "hegyes"-et jelent, hatékonyabb forma, mint a "kerek orr" vagy a "lapos hegy". A golyó másik végén a csónak farka (vagy kúpos talpa) csökkenti a légellenállást a lapos talphoz képest. Mindkettő növeli a BC jelölést.
Lövedéktartomány
Természetesen minden golyó más, és megvan a saját sebessége és hatótávolsága. Egy körülbelül 30 fokos szögben lőtt puska adja a legnagyobb repülési távolságot. Ez egy nagyon jó szög az optimális teljesítmény közelítéseként. Sokan azt hiszik, hogy a 45 fok a legjobb szög, de nem az. A golyóra a fizika törvényei és minden olyan természeti erő érvényes, amely megzavarhatja a pontos lövést.
Miután a golyó elhagyja a hordót, a gravitáció és a légellenállás a torkolathullám indítóenergiájával szemben elkezd dolgozni, és halálos erő alakul ki. Vannak más tényezők is, de ez a kettő van a legnagyobb hatással. Amint a golyó elhagyja a csövet, a légellenállás miatt vízszintes energiát veszít. Vannak, akik azt mondják, hogy a golyó felemelkedik, amikor elhagyja a csövet, de ez csak akkor igaz, ha a cső ferdén volt elsütve, ami gyakran előfordul. Ha vízszintesen a talaj felé lövöldöz, és a golyót egyszerre felfelé dobja, akkor mindkét lövedék majdnem egy időben éri el a talajt (levonva a talaj görbületéből adódó enyhe különbséget és a függőleges gyorsulás enyhe csökkenését).
Ha a fegyverét körülbelül 30 fokos szögben célozza meg, a golyó sokkal messzebbre fog eljutni, mint sokan gondolják, és még egy olyan alacsony energiájú fegyver is, mint a pisztoly, egy mérföldön túlra küldi a golyót. Egy nagy teljesítményű puskából származó lövedék körülbelül 3 mérföldet tud megtenni 6-7 másodperc alatt, ezért soha ne lőjön a levegőbe.
Pneumatikus golyók ballisztikus együtthatója
A pneumatikus golyókat nem arra tervezték, hogy célt találjanak el, hanem arra, hogy megállítsák a célpontot, vagy kisebb fizikai sérüléseket okozzanak. Ebben a tekintetben a legtöbb pneumatikus fegyver golyója ólomból készül, mivel ez az anyag nagyon puha, könnyű és kis kezdeti sebességet ad a lövedéknek. A legelterjedtebb típusú golyók (kaliberek) a 4,5 mm-es és az 5,5-ös. Természetesen készültek nagyobb kaliberűek is - 12,7 mm-esek. Ha ilyen pneumatikából és egy ilyen golyóból lő ki, gondolnia kell a kívülállók biztonságára. Például a labda alakú golyókat szabadidős játékra készítik. A legtöbb esetben az ilyen típusú lövedékeket rézzel vagy cinkkel vonják be a korrózió elkerülése érdekében.