Coeficientes balísticos. Alcance da bala

Coeficiente balístico jsb (abreviado BC)corpo é uma medida de sua capacidade de superar a resistência do ar durante o vôo. É inversamente proporcional à aceleração negativa: um número maior indica menos aceleração negativa e a resistência de um projétil é diretamente proporcional à sua massa.

Uma pequena historia

Em 1537, Niccolò Tartaglia passou váriostiros de teste para determinar o ângulo máximo e alcance da bala. Tartaglia concluiu que o ângulo é de 45 graus. O matemático observou que a trajetória do tiro é constantemente dobrada.

Em 1636 Galileo Galilei publicou seuresulta em Diálogos sobre Duas Novas Ciências. Ele descobriu que um corpo em queda tem uma aceleração constante. Isso permitiu a Galileu mostrar que a trajetória da bala era curva.

Por volta de 1665 Isaac Newton descobriu a leia resistência do ar. Em seus experimentos, Newton usou ar e líquidos. Ele mostrou que a resistência a um tiro aumenta em proporção à densidade do ar (ou líquido), à área da seção transversal e ao peso da bala. Os experimentos de Newton foram realizados apenas em baixas velocidades - até cerca de 260 m / s (853 pés / s).

Em 1718, John Keel desafiou o ContinentalMatemática. Ele queria encontrar uma curva que o projétil pudesse descrever no ar. Este problema sugere que a resistência do ar aumenta exponencialmente com a velocidade do projétil. Keel não conseguia encontrar uma solução para este difícil problema. Mas Johann Bernoulli se propôs a resolver esse difícil problema e logo depois encontrou a equação. Ele percebeu que a resistência do ar varia como "qualquer força" de velocidade. Mais tarde, essa prova ficou conhecida como a "equação de Bernoulli". É este o antecessor do conceito de "projétil padrão".

Invenções históricas

Em 1742 Benjamin Robins crioupêndulo balístico. Era um dispositivo mecânico simples que podia medir a velocidade de um projétil. Robins relatou velocidades de projéteis de 1400 pés / s (427 m / s) a 1700 pés / s (518 m / s). Em seu livro New Shooting Principles, publicado no mesmo ano, ele usou a integração numérica de Euler e descobriu que a resistência do ar "varia com o quadrado da velocidade do projétil".

Em 1753, Leonard Euler mostrou comotrajetórias teóricas podem ser calculadas usando a equação de Bernoulli. Mas essa teoria só pode ser usada para resistência, que varia com o quadrado da velocidade.

Em 1844, o cronógrafo eletrobalístico foi inventado. Em 1867, esse dispositivo mostrava o tempo de voo de uma bala com precisão de um décimo de segundo.

Execução de teste

Em muitos países e suas forças armadas comEm meados do século 18, tiros de teste foram conduzidos usando munição grande para determinar as características de resistência de cada projétil individual. Esses experimentos de teste individuais foram registrados em extensas tabelas balísticas.

Testes sérios foram realizados na Inglaterra(O teste foi Francis Bashfort, o experimento em si foi realizado nos Pântanos de Woolwich em 1864). O projétil desenvolveu uma velocidade de até 2.800 m / s. Friedrich Krupp em 1930 (Alemanha) continuou testando.

As próprias conchas eram sólidas, ligeiramente convexas,a ponta era cônica. Seus tamanhos variaram de 75 mm (0,3 pol.) Com um peso de 3 kg (6,6 lb) a 254 mm (10 pol.) Com um peso de 187 kg (412,3 lb).

Métodos e projétil padrão

Antes da década de 1860, muitos militares usavam o métodocálculo para determinar corretamente a trajetória do projétil. Este método, que era adequado para calcular apenas uma trajetória, era executado manualmente. Para tornar os cálculos muito mais fáceis e rápidos, as pesquisas começaram a criar um modelo teórico de arrasto. A pesquisa levou a uma simplificação significativa do processamento experimental. Este era o conceito de um "projétil padrão". As tabelas balísticas foram compiladas para um projétil artificial com um determinado peso e forma, dimensões específicas e um calibre específico. Isso simplificou o cálculo do coeficiente balístico de um projétil padrão que poderia viajar na atmosfera de acordo com uma fórmula matemática.

Tabela de coeficiente balístico

As tabelas balísticas acima são geralmenteincluem as seguintes funções: densidade do ar, tempo de vôo do projétil na faixa, alcance, grau de saída do projétil de uma dada trajetória, peso e diâmetro. Esses indicadores facilitam o cálculo de fórmulas balísticas que são necessárias para calcular a velocidade inicial do projétil no alcance e na trajetória de vôo.

1870 barris de Bashforth dispararam um projétil comvelocidade 2800 m / s. Para os cálculos, Mayevsky usou as tabelas de Bashfort e Krupp, que incluíam até 6 zonas com acesso limitado. O cientista concebeu uma sétima zona restrita e estendeu os poços de Bashfort até 1100 m / s (3.609 pés / s). Mayevsky converteu os dados de unidades imperiais de medida em métricas (atualmente unidades SI).

Em 1884, James Ingalls apresentou seus baúsna Circular de Artilharia do Exército dos EUA usando tabelas de Mayevsky. Ingalls expandiu os barris balísticos para 5000 m / s, que estavam dentro da oitava área restrita, mas ainda com o mesmo valor. n (1.55), como a 7ª zona restrita de Mayevsky.Já no final, tabelas balísticas melhoradas foram publicadas em 1909. Em 1971, a Sierra Bullet calculou suas tabelas balísticas para 9 zonas limitadas, mas apenas a 4.400 pés por segundo (1.341 m / s). Esta zona tem poder destrutivo. Imagine um projétil de 2 kg viajando a 1341 m / s.

Método de Mayevsky

Acima, já mencionamos um pouco esse sobrenome, masvamos ver que tipo de método essa pessoa usou. Em 1872, Mayevsky publicou o relatório Trité Balistique Extérieure. Usando suas tabelas balísticas em conjunto com as tabelas de Bashforth de um relatório de 1870, Mayevsky criou uma fórmula matemática analítica que calculou a resistência do ar para um projétil em termos de log A e o valor n... Embora na matemática o cientista tenha usado um método diferenteabordagem do que Bashfort, os cálculos de resistência do ar obtidos foram os mesmos. Mayevsky propôs o conceito de uma área restrita. Após investigação, ele descobriu a sexta zona.

Por volta de 1886, o general publicou os resultadosdiscussão das experiências de M. Krupp (1880). Apesar de as conchas utilizadas variarem muito em calibre, tinham basicamente as mesmas proporções da concha padrão, com 3 metros de comprimento e 2 metros de raio.

Método Siacci

Em 1880, o coronel Francesco Siacci publicou sua obra Balistica. Siacci sugeriu que a resistência do ar e a densidade aumentam à medida que a velocidade do projétil aumenta.

O método Siacci foi planejado para trajetórias comfogo plano com ângulos de deflexão inferiores a 20 graus. Ele descobriu que um ângulo tão pequeno não permitia que a densidade do ar fosse constante. Usando as tabelas de Bashfort e Majewski, Siacchi criou um modelo de 4 zonas. Francesco usou um projétil padrão criado pelo General Majewski.

Coeficiente balístico de bala

O coeficiente balístico de bala (BC) é principalmenteé uma medida de quão racionalizada é a bala, isto é, quão bem ela corta o ar. Matematicamente, esta é a razão entre a gravidade específica de uma bala e seu fator de forma. O coeficiente balístico é essencialmente uma medida da resistência do ar. Quanto maior o número, menor a resistência e mais eficientemente a bala penetra no ar.

Outro significado é BC.O indicador determina a trajetória e a deriva do vento quando outros fatores são iguais. BC muda com a forma da bala e a velocidade com que ela se move. Spitzer, que significa direcional, é mais eficaz do que nariz redondo ou ponta plana. Na outra extremidade da bala, a cauda do barco (ou calcanhar cônico) reduz a resistência do ar em comparação com uma base plana. Ambos aumentam o BC da bala.

Alcance da bala

Claro, cada marcador é diferente e tem seu própriovelocidade e alcance. Um tiro de rifle em um ângulo de cerca de 30 graus fornecerá a distância de vôo mais longa. Este é um ângulo muito bom como uma aproximação ao desempenho ideal. Muitas pessoas presumem que 45 graus é o melhor ângulo, mas não é o caso. A bala é afetada pelas leis da física e todas as forças naturais que podem interferir em um tiro certeiro.

Depois que a bala sai do barril, a gravidadee a resistência do ar começa a trabalhar contra a energia inicial da onda focal, e a força destrutiva se desenvolve. Existem outros fatores, mas esses dois têm o maior impacto. Assim que a bala sai do cano, começa a perder energia horizontal devido à resistência do ar. Algumas pessoas dirão que a bala sobe à medida que sai do cano, mas isso só é verdade se o cano estiver inclinado ao disparar, o que costuma ser o caso. Se você atirar horizontalmente em direção ao solo e simultaneamente lançar a bala para cima, os dois projéteis atingirão o solo quase ao mesmo tempo (sem o ligeiro diferencial causado pela curvatura do solo e a ligeira queda na aceleração vertical).

Se você apontar a arma em um ângulo de cerca de 30graus, a bala viajará muito mais longe do que muitas pessoas pensam, e mesmo uma arma de baixa energia como uma pistola a enviará por mais de um quilômetro. Um projétil de um rifle de alta potência pode viajar aproximadamente 3 milhas em 6 a 7 segundos, então em nenhum caso você deve atirar para o ar.

Coeficiente balístico de balas pneumáticas

As balas pneumáticas não foram projetadas para acertaralvos, mas a fim de parar um alvo ou causar danos físicos menores. Nesse sentido, a maioria das balas para armas pneumáticas é feita de chumbo, já que esse material é muito macio, leve e dá ao projétil uma velocidade inicial baixa. Os tipos mais comuns de balas (calibres) são 4,5 mm e 5,5. Claro, também foram criados 12,7 mm de calibre maior. Fazendo um tiro com tal pneumática e tal bala, você precisa pensar na segurança de estranhos. Por exemplo, balas em forma de bola são feitas para um jogo divertido. Na maioria dos casos, este tipo de projétil é revestido com cobre ou zinco para evitar a corrosão.