Балістичний коефіцієнт jsb (скорочено ПС) тіла є мірою його здатності долати опір повітря в польоті. Він обернено пропорційний негативного прискорення: більше число вказує на меншу негативне прискорення, а опір снаряда прямо пропорційна його масі.

Невелика історія

У 1537 році Нікколо Тарталья провів кілька пробних пострілів, щоб визначити максимальний кут і дальність польоту кулі. Тарталья прийшов до висновку, що кут 45 градусів. Математик зазначив, що траєкторія пострілу постійно згинається.


У 1636 році Галілео Галілей опублікував свої результати в «Діалогах з двох нових наук». Він виявив, що падаюче тіло має постійне прискорення. Це дозволило Галілею показати, що траєкторія кулі була кривої. Близько 1665 року Ісаак Ньютон відкрив закон опору повітря. У своїх експериментах Ньютон використовував повітря і рідини. Він показав, що опір пострілу збільшується пропорційно щільності повітря (або рідини), площі поперечного перерізу і ваги кулі. Експерименти Ньютона проводилися тільки при малих швидкостях - приблизно до 260 м/с (853 фут/с). У 1718 році Джон Кіл кинув виклик Континентальної Математики. Він хотів знайти криву, яку снаряд може описати в повітрі. Ця проблема припускає, що опір повітря зростає експоненціально швидкості снаряда. Кіл не зміг знайти рішення цієї нелегкої задачі. Але Йоганн Бернуллі взявся вирішити цю важку проблему і незабаром після цього знайшов рівняння. Він зрозумів, що опір повітря варіюється як «будь-яка сила» швидкості. Надалі це доказ стало відомим як «рівняння Бернуллі». Саме воно є попередником концепції «стандартного снаряда».

Історичні винаходу

У 1742 році Бенджамін Робінс створив балістичний маятник. Це було просте механічне пристрій, яке могло вимірювати швидкість польоту снаряда. Робінс повідомляв про швидкостях кулі від 1400 м/с (427 м/с) до 1700 футів/з (518 м/с). У своїй книзі «Нові принципи стрільби», опублікованій у тому ж році, він використовував чисельне інтегрування за методом Ейлера і виявив, що опір повітря «змінюється як квадрат швидкості польоту снаряда». У 1753 році Леонард Ейлер показав, як теоретичні траєкторії можуть бути розраховані з використанням рівняння Бернуллі. Але цю теорію можна використовувати тільки для опору, мінливого як квадрат швидкості. У 1844 році був винайдений электробаллистический хронограф. У 1867 році цей прилад показував час польоту кулі з точністю до однієї десятої частки секунди.

Тестовий запуск

У багатьох країнах і їх збройних силах з середини 18 століття були проведені випробувальні постріли з використанням великих боєприпасів для визначення характеристик опору кожного окремого снаряда. Ці індивідуальні тестові експерименти реєструвалися у великих балістичних таблиць. Серйозні випробування були проведені в Англії (випробувачем був Френсіс Башфорт, сам експеримент проведено на Вулвичских болотах у 1864 році). Снаряд розвинув швидкість до 2800 м/с. Фрідріх Крупп в 1930 році (Німеччина) продовжив тестування.
Самі снаряди були суцільними, трохи опуклими, наконечник мав конусоподібну форму. Їх розміри становили від 75 мм (03 дюйма) з вагою 3 кг (66 фунтів) до 254 мм (10 дюймів) з вагою 187 кг (4123 фунтів).

Методи і стандартний снаряд

Багато військові до 1860-х років використовували метод обчислення для того, щоб правильно визначити траєкторію польоту снаряда. Цей метод, який підходив для розрахунку тільки одній траєкторії, виконувався вручну. Щоб зробити обчислення набагато простіше і швидше, почалися дослідження по створенню моделі теоретичного опору. Дослідження привели до значного спрощення експериментальної обробки. Це була концепція «стандартного снаряда». Балістичні таблиці складалися для надуманого снаряда з заданими вагою і формою, конкретними розмірами і певним калібром. Це спрощувало розрахунок балістичного коефіцієнта стандартного снаряда, який міг би переміщатися в атмосфері відповідно до математичної формули.

Таблиця балістичного коефіцієнта

Вищезазначені балістичні таблиці зазвичай включають в себе такі функції: щільність повітря, час польоту снаряда в діапазоні, дальність, ступінь відходу снаряда від заданої траєкторії, вага і діаметр. Ці показники полегшують розрахунок балістичних формул, які потрібні для того, щоб обчислити початкову швидкість снаряда в діапазоні і траєкторію польоту. Стовбури Bashforth 1870 року випускали снаряд зі швидкістю 2800 м/с. Для розрахунків Маєвський використовував таблиці Башфорта і Круппа, які включали в себе до 6 зон з обмеженим доступом. Вчений задумав сьому обмежену зону і простягнув стовбури Башфорта до 1100 м/с (3609 фути/с). Маєвський перетворив дані з імператорських одиниць вимірювання в метричні (на даний момент одиниці виміру СІ). В 1884 році Джеймс Инголлс представив свої стовбури в Артилерійському циркулярі армії США, використовуючи таблиці Маєвського. Инголлс розширив балістичні стовбури до 5000 м/с, які були в межах восьмий обмеженою зони, але все-таки з тим же значенням n (155), що і 7-я обмежена зона Маєвського. Вже до кінця вдосконалені балістичні таблиці були опубліковані в 1909 році. В 1971 році компанія Sierra Bullet розрахувала свої балістичні таблиці 9 обмежених зон, але тільки в межах 4400 футів в секунду (1341 м/с). Ця зона має забійною силою. Уявіть собі снаряд масою 2 кг, що летить зі швидкістю 1341 м/с.

Метод Маєвського

Вище ми вже трохи згадували це прізвище, але давайте розглянемо, що за метод придумав цей чоловік. У 1872 році Маєвський опублікував доповідь Trite Balistique Exterieure. Використовуючи свої балістичні таблиці разом з таблицями Башфорта зі звіту 1870 року, Маєвський створив аналітичну математичну формулу, яка розрахувала опір повітря для снаряда в термінах log A і значення n . Хоча в математиці вчений використав інший підхід, ніж Башфорт, отримані розрахунки опору повітря були однаковими. Маєвський запропонував концепцію обмеженої зони. При дослідженні він виявив шосту зону. Близько 1886 року генерал опублікував результати обговорення експериментів М. Круппа (1880). Незважаючи на те, що використовувані снаряди сильно розрізнялися по калібру, вони мали в основному ті ж пропорції, що і стандартний снаряд, довжиною 3 метри і радіусом 2 метри.

Метод Сиаччи

У 1880 році полковник Франческо Сиаччи опублікував свою роботу Balistica. Сиаччи припустив, що опір і щільність повітря стають більше, коли збільшується швидкість снаряда. Метод Сиаччи призначався для траєкторій з плоским вогнем з кутами відхилення менше 20 градусів. Він виявив, що такий маленький кут не дозволяє щільності повітря мати постійне значення. Використовуючи таблиці Башфорта і Маєвського, Сиаччи створив 4-зонний модель. Франческо використовував стандартний снаряд, який створив генерал Маєвський.

Балістичний коефіцієнт кулі

Балістичний коефіцієнт кулі (БК) в основному є мірою того, як раціоналізована куля, тобто, наскільки добре вона прорізає повітря. Математично це відношення питомої щільності кулі до її коефіцієнтом форми. Балістичний коефіцієнт - це, по суті, захід повітряного опору. Чим вище число, тим менший опір, і тим ефективніше куля пробиває повітря. Ще одне значення - BC. Показник визначає траєкторію і дрейф вітру, коли інші фактори дорівнюють. BC змінюється з формою кулі і швидкістю, з якою вона рухається. «Спітцер», який означає «спрямований», є більш ефективною формою, ніж «круглий ніс» або «плоска точка». На іншому кінці кулі хвіст човни (або конічна п'ята) зменшує опір повітря порівняно з плоскою базою. Обидва збільшують BC кулі.

Дальність польоту кулі

Звичайно ж, кожна куля відрізняється і має свою швидкість і дальність польоту. Постріл з гвинтівки під кутом близько 30 градусів дасть найбільшу відстань польоту. Це дійсно хороший кут в якості наближення до оптимальних показників. Багато припускають, що 45 градусів - це кращий кут, але це не так. На кулю впливають закони фізики і всі природні сили, які можуть заважати точному пострілу. Після того як куля залишає барило, гравітація і опір повітря починають працювати проти стартової енергії дуловою хвилі, і розвивається забійна сила. Є й інші чинники, але ці два мають найбільший вплив. Як тільки куля залишає стовбур, вона починає втрачати горизонтальну енергію через опір повітря. Деякі люди скажуть вам, що куля піднімається, коли вона покидає стовбур, але це дійсно так тільки в тому випадку, якщо при пострілі ствол був розміщений під кутом, що часто буває. Якщо ви вистрелите горизонтально до землі і одночасно кинете кулю вгору, обидва снаряда торкнуться землі майже в один і той же час (мінус незначний диференціал, викликаний кривизною землі і невеликим падінням вертикального прискорення). Якщо ви прицеливаете зброю під кутом близько 30 градусів, куля буде летіти набагато далі, ніж вважають багато людей, і навіть таке низькоенергетичне зброї, як пістолет, відправить кулю більш ніж на одну милю. Снаряд з високопотужної гвинтівки за 6-7 секунд здатний подолати приблизно 3 милі, тому ні в якому разі не можна стріляти в повітря.

Балістичний коефіцієнт пневматичних куль

Пневматичні кулі були створені не для ураження цілі, а для того, щоб зупинити мета або нанести невелику фізичну шкоду. У зв'язку з цим більшість куль для пневматичної зброї роблять з свинцю, так як цей матеріал дуже м'який, легкий і задає снаряду невелику початкову швидкість. Найпоширеніші види куль (калібри) - 45 мм та 55. Звичайно ж, були створені і більше великокаліберні - 127 мм Виробляючи постріл з такої пневматики і такою кулею, потрібно вже замислитися про безпеку сторонніх. Наприклад, кулясті кульки зроблені для розважальної гри. У більшості випадків такий вид снаряда покривають міддю або цинком, щоб уникнути корозії.