Die ballistiese koëffisiënt jsb (afgekort BC) van 'n liggaam is 'n maatstaf van sy vermoë om lugweerstand tydens vlug te oorkom. Dit is omgekeerd eweredig aan negatiewe versnelling: 'n groter getal dui op minder negatiewe versnelling, en die projektiel se sleep is direk eweredig aan sy massa.
'n Klein storie
In 1537 het Niccolò Tartaglia verskeie toetsskote afgevuur om die maksimum hoek en reikafstand van 'n koeël te bepaal. Tartaglia het tot die gevolgtrekking gekom dat die hoek 45 grade is. Die wiskundige het opgemerk dat die trajek van die skoot voortdurend buig.
In 1636 het Galileo Galilei sy resultate in Dialogues on the Two New Sciences gepubliseer. Hy het ontdek dat 'n vallende liggaam 'n konstante versnelling het. Dit het Galileo toegelaat om te wys dat die trajek van die koeël geboë was.
Omstreeks 1665 het Isaac Newton die wet van lugweerstand ontdek. Newton het lug en vloeistowwe in sy eksperimente gebruik. Hy het getoon dat die weerstand teen 'n skoot toeneem in verhouding tot die digtheid van die lug (of vloeistof), die deursnee-area en die gewig van die koeël. Newton se eksperimente is slegs teen lae snelhede uitgevoer - tot ongeveer 260 m/s (853ft/s).
In 1718 het John Keel Kontinentale Wiskunde uitgedaag. Hy wou die kurwe vind wat die projektiel in die lug kan beskryf. Hierdie probleem veronderstel dat lugweerstand eksponensieel toeneem met projektielspoed. Keel kon nie 'n oplossing vir hierdie moeilike taak kry nie. Maar Johann Bernoulli het onderneem om hierdie moeilike probleem op te los en kort daarna die vergelyking gevind. Hy het besef dat lugweerstand wissel soos "enige krag" van spoed. Later het hierdie bewys bekend geword as "Bernoulli se vergelyking". Dit is die voorloper van die konsep van die "standaard projektiel".
Historiese uitvindings
In 1742 het Benjamin Robins die ballistiese slinger geskep. Dit was 'n eenvoudige meganiese toestel wat die spoed van 'n projektiel kon meet. Robins het koeëlsnelhede van 1400 vt/s (427 m/s) tot 1700 vt/s (518 m/s) aangemeld. In sy boek New Principles of Shooting, wat dieselfde jaar gepubliseer is, het hy Euler se numeriese integrasie gebruik en gevind dat lugweerstand "varieer soos die kwadraat van die projektiel se spoed."
In 1753 het Leonhard Euler gewys hoe teoretiese trajekte met behulp van Bernoulli se vergelyking bereken kan word. Maar hierdie teorie kan slegs gebruik word vir weerstand, wat verander as die kwadraat van spoed.
In 1844 is die elektroballistiese chronograaf uitgevind. In 1867 het hierdie toestel die tyd van vlug van 'n koeël met 'n akkuraatheid van een tiende van 'n sekonde getoon.
Toetslopie
In baie lande en hul gewapendekragte sedert die middel van die 18de eeu, is toetsskote uitgevoer met behulp van groot ammunisie om die weerstandseienskappe van elke individuele projektiel te bepaal. Hierdie individuele toetseksperimente is in uitgebreide ballistiese tabelle aangeteken.
Ernstige toetse is in Engeland uitgevoer (Francis Bashforth was die toetser, die eksperiment self is in 1864 op Woolwich Marshes uitgevoer). Die projektiel het 'n spoed van tot 2800 m/s ontwikkel. Friedrich Krupp in 1930 (Duitsland) het voortgegaan om te toets.
Die skulpe self was solied, effens konveks, die punt het 'n koniese vorm gehad. Hulle groottes het gewissel van 75 mm (0,3 duim) met 'n gewig van 3 kg (6,6 pond) tot 254 mm (10 duim) met 'n gewig van 187 kg (412,3 pond).
Metodes en standaardprojektiel
Baie weermagte voor die 1860's het die metode van calculus gebruik om die trajek van 'n projektiel korrek te bepaal. Hierdie metode, wat geskik was vir die berekening van slegs een trajek, is met die hand uitgevoer. Om berekeninge baie makliker en vinniger te maak, het navorsing begin om 'n teoretiese weerstandsmodel te skep. Navorsing het gelei tot 'n aansienlike vereenvoudiging van eksperimentele verwerking. Dit was die "standaard projektiel" konsep. Ballistiese tabelle is saamgestel vir 'n gesoute projektiel met 'n gegewe gewig en vorm, spesifieke afmetings en 'n sekere kaliber. Dit het dit makliker gemaak om die ballistiese koëffisiënt van 'n standaard projektiel wat deur die atmosfeer kon beweeg volgens 'n wiskundige formule te bereken.
Tafelballistiese koëffisiënt
Bogenoemde ballistiese tabelle sluit gewoonlik funksies in soos: lugdigtheid, tyd van vlug van die projektiel in omvang, reikwydte, mate van vertrek van die projektiel vanaf 'n gegewe trajek, gewig en deursnee. Hierdie syfers vergemaklik die berekening van ballistiese formules, wat nodig is om die beksnelheid van die projektiel in die afstand en vlugbaan te bereken.
Bashforth-vate van 1870 het 'n projektiel teen 'n spoed van 2800 m/s afgevuur. Vir berekeninge het Mayevsky die Bashfort- en Krupp-tabelle gebruik, wat tot 6 beperkte toegangsones ingesluit het. Die wetenskaplike het die sewende beperkte sone bedink en die Bashfort-skagte tot 1100 m/s (3 609 vt/s) gerek. Mayevsky het die data van imperiale eenhede na metriese (tans SI-eenhede) omgeskakel.
In 1884 het James Ingalls sy vate ingedien by die US Army Ordnance Circular met behulp van Mayevsky-tabelle. Ingalls het die ballistiese lope uitgebrei tot 5000 m/s, wat binne die agtste beperkingsone was, maar steeds met dieselfde waarde van n (1.55) as Mayevsky se 7de beperkingsone. Reeds ten volle verbeterde ballistiese tabelle is in 1909 gepubliseer. In 1971 het die Sierra Bullet-maatskappy hul ballistiese tabelle vir 9 beperkte sones bereken, maar slegs binne 4 400 voet per sekonde (1 341 m / s). Hierdie sone het dodelike krag. Stel jou 'n 2 kg-projektiel voor wat teen 1341 m/s beweeg.
Majewski-metode
Ons het reeds 'n bietjie hierbo genoemhierdie van, maar kom ons kyk na met watter soort metode hierdie persoon vorendag gekom het. In 1872 het Mayevsky 'n verslag oor die Trité Balistique Extérieure gepubliseer. Deur sy ballistiese tabelle te gebruik, saam met Bashforth se tabelle uit die 1870-verslag, het Mayevsky 'n analitiese wiskundige formule geskep wat die lugweerstand vir die projektiel in terme van log A en die waarde van n bereken het. Alhoewel die wetenskaplike in wiskunde 'n ander benadering as Bashforth gebruik het, was die gevolglike berekeninge van lugweerstand dieselfde. Mayevsky het die konsep van 'n beperkte sone voorgestel. Terwyl hy verken het, het hy die sesde sone ontdek.
Omstreeks 1886 het die generaal die resultate van 'n bespreking van die eksperimente van M. Krupp (1880) gepubliseer. Alhoewel die projektiele wat gebruik is baie gewissel in kalibers, het hulle basies dieselfde proporsies as die standaard projektiel gehad, 3 meter lank en 2 meter in radius.
Siacci-metode
In 1880 het kolonel Francesco Siacci sy Balistica gepubliseer. Siacci het voorgestel dat lugweerstand en digtheid toeneem soos die projektielspoed toeneem.
Die Siacci-metode was bedoel vir plat brandbane met afbuigingshoeke van minder as 20 grade. Hy het gevind dat so 'n klein hoek nie toelaat dat lugdigtheid 'n konstante waarde het nie. Deur die tabelle van Bashforth en Mayevsky te gebruik, het Siacci 'n 4-sone-model geskep. Francesco het 'n standaardprojektiel gebruik wat generaal Mayevsky geskep het.
koeëlkoëffisiënt
Koeëlkoëffisiënt (BC) is basies 'n maatstaf vanhoe gerasionaliseer die koeël is, dit wil sê hoe goed dit deur die lug sny. Wiskundig is dit die verhouding van die koeël se soortlike gewig tot sy vormfaktor. Ballistiese koëffisiënt is in wese 'n maatstaf van lugweerstand. Hoe hoër die getal, hoe laer die weerstand, en hoe doeltreffender is die koeël deur die lug.
Nog een betekenis - BC. Die aanwyser bepaal die trajek en drywing van die wind wanneer ander faktore gelyk is. BC verander met die vorm van die koeël en die spoed waarteen dit beweeg. "Spitzer", wat "puntig" beteken, is 'n meer effektiewe vorm as "ronde neus" of "plat punt". Aan die ander kant van die koeël verminder die boot se stert (of tapse voet) lugweerstand in vergelyking met 'n plat basis. Albei verhoog kolpunt BC.
Bullet Range
Natuurlik is elke koeël anders en het sy eie spoed en reikafstand. 'n Geweerskoot teen 'n hoek van ongeveer 30 grade sal die langste vlugafstand gee. Dit is 'n baie goeie hoek as 'n benadering tot optimale werkverrigting. Baie mense neem aan dat 45 grade die beste hoek is, maar dit is nie. Die koeël is onderworpe aan die wette van fisika en alle natuurlike kragte wat met 'n akkurate skoot kan inmeng.
Nadat die koeël die vat verlaat, begin swaartekrag en lugweerstand teen die beginenergie van die snuitgolf werk, en dodelike krag ontwikkel. Daar is ander faktore, maar hierdie twee het die meeste impak. Sodra die koeël die loop verlaat, begin dit horisontale energie verloor as gevolg van lugweerstand. Sommige mense sal vir jou sê dat die koeël styg wanneer dit die loop verlaat, maar dit is net waar as die loop skuins geplaas is toe dit afgevuur is, wat dikwels die geval is. As jy horisontaal na die grond skiet en die koeël terselfdertyd boontoe gooi, sal albei projektiele die grond byna op dieselfde tyd tref (minus die geringe differensiaal wat veroorsaak word deur die kromming van die grond en die effense daling in vertikale versnelling).
As jy jou wapen teen 'n hoek van ongeveer 30 grade rig, sal die koeël baie verder beweeg as wat baie mense dink, en selfs 'n lae-energie wapen soos 'n pistool sal die koeël oor een myl stuur. 'n Projektiel van 'n hoë-aangedrewe geweer kan ongeveer 3 myl in 6-7 sekondes beweeg, so jy moet nooit die lug in skiet nie.
Ballistiese koëffisiënt van pneumatiese koeëls
Pneumatiese koeëls is nie ontwerp om 'n teiken te tref nie, maar om 'n teiken te stop of 'n bietjie fisiese skade aan te rig. In hierdie verband is die meeste koeëls vir pneumatiese wapens van lood gemaak, aangesien hierdie materiaal baie sag, lig is en die projektiel 'n klein aanvanklike snelheid gee. Die mees algemene tipes koeëls (kalibers) is 4,5 mm en 5,5. Natuurlik is groter kalibers ook geskep - 12,7 mm. Om 'n skoot uit sulke pneumatika en so 'n koeël te maak, moet jy dink aan die veiligheid van buitestanders. Byvoorbeeld, balvormige koeëls word gemaak vir ontspanningsspel. In die meeste gevalle word hierdie tipe projektiel met koper of sink bedek om korrosie te voorkom.
