Pochodna kuli: opis, cechy i ciekawostki

Termin "pochodna pocisku" Ma wiele znaczeń w języku potocznym. Tworzy się go od łacińskiego słowa derywat, które oznacza "objazd", "ugięcie". Termin ten w języku potocznym odnosi się do odchylenia od trajektorii, odejścia od podstawowego znaczenia.

Pochodne w dziedzinie wojskowości

W dziedzinie broni palnej derywacja odnosi się do odchylenia trajektorii pocisku, pocisku. Jest to spowodowane ich rotacją, która wynika z rowków w lufie broni palnej. Pochodną jest zarówno ugięcie pocisku spowodowane efektami żyroskopowymi jak i Magnusa.

Siły działające na pocisk

Pocisk, poruszając się po swojej trajektorii po opuszczeniu lufy, doświadcza grawitacji i oporu powietrza. Pierwsza siła jest zawsze skierowana w dół, powodując opadanie rzuconego ciała.

Opór powietrza ze względu na swoje stałe oddziaływanie na pocisk spowalnia go i jest zawsze skierowany wzajemnie do pocisku. Robi wszystko, by przechylić lecące ciało, by wypchnąć głowę do tyłu.

W wyniku działania tych sił, pocisk nie podąża za linią rzutu, ale raczej podąża po nieregularnej, zakrzywionej krzywej poniżej linii rzutu, co nazywamy trajektorią.

Siły oporu powietrza są wynikiem działania kilku czynników, a mianowicie tarcia, wirów i fal balistycznych.

Kula i tarcie

Cząstki powietrza stykające się bezpośrednio z pociskiem (projectile) poruszają się z nim na skutek kontaktu z jego powierzchnią. Warstwa cząstek powietrza następująca po pierwszej warstwie również zaczyna się poruszać ze względu na lepkość ośrodka powietrznego. Jednak przy mniejszej prędkości.

Ta warstwa przekazuje ruch do następnej i tak dalej. Dopóki cząstki powietrza nie zostaną dotknięte, ich prędkość względem lecącego pocisku wynosi zero. Środek powietrzny, od tego w bezpośrednim kontakcie z pociskiem (projectile) do tego, w którym prędkość cząsteczek staje się równa 0, nazywamy warstwą graniczną.

W nim tworzy.. "napięcia styczne", innymi słowy, tarcie. Skraca drogę lotu pocisku (projectile`a) poprzez spowolnienie jego prędkości.

Procesy w warstwie granicznej

Warstwa graniczna otaczająca ciało w momencie osiągnięcia dna zostaje oderwana. W ten sposób powstaje przestrzeń próżniowa. Pomiędzy głową pocisku a jego dnem powstaje różnica ciśnień. Proces ten generuje siłę, której wektor wskazuje w kierunku przeciwnym do ruchu. Cząstki powietrza pędzące w kierunku obszaru rzadkiego tworzą obszary wirowe.

Fala balistyczna

W locie pocisk zderza się z cząstkami powietrza, które zderzając się zaczynają oscylować. Dzięki temu uzyskuje się uszczelnienie powietrza. Tworzą one fale dźwiękowe. Charakterystyczny dźwięk towarzyszący lotowi pocisku. Gdy pocisk zacznie poruszać się z prędkością mniejszą niż soniczna, powstałe zagęszczenie będzie go wyprzedzać, uciekając do przodu bez poważnego wpływu na jego lot.

Jednak w locie, w którym prędkość pocisku lub ładunku jest większa niż prędkość dźwięku, fale dźwiękowe wpadają na siebie, tworząc zagęszczoną falę (balistyczną), która spowalnia pocisk. Z obliczeń wynika, że na czoło fali balistycznej działa ciśnienie około 8 do 10 atmosfer. Większość energii ciała latającego jest wydatkowana na jego pokonanie.

Inne czynniki wpływające na lot pocisku

Oprócz sił oporu powietrza i grawitacji na kulę wpływają: ciśnienie atmosferyczne, wartości temperatury otoczenia, kierunek wiatru, wilgotność powietrza.

Ciśnienie atmosferyczne na powierzchni Ziemi nie jest jednolite w stosunku do poziomu morza. Zmniejsza się o około 10 mm Hg podczas pokonywania wysokości 100 metrów. W konsekwencji strzelanie, które ma miejsce na wysokości, odbywa się w warunkach zmniejszonego oporu i gęstości powietrza. Powoduje to zwiększenie zasięgu.

Wilgotność również ma wpływ, ale niewielki. Na ogół nie bierze się go pod uwagę, poza strzelaniem na duże odległości. Jeśli wiatr jest sprawiedliwy dla przeciwnika, pokona on większy dystans niż w standardowych warunkach wiatrowych W warunkach bezwietrznych. Wiatr czołowy - dystans maleje. Wiatry boczne mają duży wpływ na pocisk, odchylając go w kierunku, w którym jest wietrzony.

Wszystkie powyższe siły i czynniki działają na pocisk pod kątami do niego. Ich efektem jest przewrócenie poruszającego się ciała. Aby więc zapobiec przewróceniu się pocisku (projectile) w locie, otrzymuje się przy wyjściu z otworu lufy ruch obrotowy. Powstaje on dzięki obecności ryflowania w lufie.

Obracający się pocisk uzyskuje właściwości żyroskopowe, które umożliwiają mu utrzymanie położenia w przestrzeni. W ten sposób pocisk uzyskuje możliwość przeciwstawienia się wpływowi sił zewnętrznych na znacznym odcinku swojej drogi, utrzymania danego położenia osi. Jednak pocisk, który obraca się w locie, odchyla się od linii prostej, co powoduje pochylenie.

Efekty żyroskopowe i magnetyczne

Efekt żyroskopowy to zjawisko, gdzie Kierunek w przestrzeni szybko obracającego się ciała pozostaje niezmieniony. Jest on nieodłącznym elementem nie tylko kul i pocisków, ale także licznych urządzeń technicznych, takich jak wirniki turbin, śmigła samolotów i wszystkie orbitujące ciała niebieskie.

Efekt Magnusa to zjawisko fizyczne, które występuje, gdy obracający się pocisk jest omiatany przez strumień powietrza. Obracające się ciało generuje wokół siebie ruch wirowy i różnicę ciśnień, co powoduje powstanie siły o kierunku wektorowym prostopadłym do strumienia powietrza.

W praktycznym samolocie oznacza to, że przy wietrze bocznym z lewej strony, pocisk jest wydmuchiwany w górę, a z prawej w dół. Ale przy małych odległościach wpływ efektu Magnusa jest znikomy. Trzeba to wziąć pod uwagę przy fotografowaniu na dużych odległościach. Z tego powodu strzelcy muszą używać specjalnego anemometru, który mierzy prędkość wiatru. Co więcej, powszechną praktyką jest uwzględnianie pochodnych pocisku 7,62.

Przyczyny powstawania derywatów i ich znaczenie

Jego pochodna jest zawsze skierowana w kierunku, w którym przebiega ryflowanie. Ponieważ wszystkie nowoczesne bronie gwintowane są gwintowane od lewej do prawej (z wyjątkiem japońskiej broni strzeleckiej), pocisk jest odchylany w prawo.

Pochodna rośnie nieproporcjonalnie w stosunku do odległości wypalania. Jednocześnie wraz ze wzrostem zasięgu pocisku, pochodność ma tendencję do stopniowego zwiększania się. Trajektoria pocisku, widziana z góry, jest więc linią o stale rosnącej krzywiźnie.

W zasięgu 1 km derywacja ma znaczący wpływ na odchylenie pocisku. W tabeli 3 ślimaka 7,62 x 39 w podręcznikach standardowych podano na przykład pochodną około 40-60 cm. Jednak w opinii licznych ekspertów balistycznych derywacja jest dopuszczalna tylko na dystansach większych niż 300 m.

Nowoczesna artyleria automatycznie uwzględnia pochodne lub poprzez zastosowanie tabel strzelniczych. Niektóre egzemplarze broni krótkiej są wyposażone w celowniki teleskopowe, w których uwzględnia się konstrukcyjnie. Celowniki są zamontowane w taki sposób, że pocisk podczas wystrzału automatycznie przesuwa się lekko w lewo. Gdy osiągnie odległość 300 metrów, znajduje się na linii wzroku.

Czynniki wpływające na pochodne

Na pochodne mają wpływ pewne czynniki, a mianowicie:

1. Podziałka do krojenia w otworze lufy. Im bardziej stromo jest rozwiercony, tym większa rotacja, tym bardziej pocisk pochłania.
2. Waga pocisku. Cięższy obiekt ma mniejsze ugięcie. Przy tym samym kalibrze odchylenie na linii celowania jest mniejsze, jeśli masa pocisku jest większa.
3. Kąt rzucania. Jest to tak zwane podniesienie lufy. Im większy kąt, tym mniejsza pochodna. Pociski wystrzelone pionowo w górę (kąt 90 stopni) nie są dotknięte momentem przechylającym i w związku z tym nie występuje odchylenie. Takie cechy są brane pod uwagę przy strzelaniu do latających celów.
4. Temperatura środowisko. Bardziej znaczącym przejawem pochodności kuli jest, jeśli temperatura powietrza jest obniżona.
5. przeciwne prądy powietrzne. Jeśli wiatr wieje w kierunku lecącej kuli, to pochodna wzrasta.

Aby zmniejszyć efekt derywacji poprzez obrót pocisku w locie, opracowano obecnie specjalne pociski. Mają one osobliwą strukturę wewnętrzną z wyrównanymi środkami masy i ciężkości.

Pociski (pociski) wystrzeliwane z broni gładkolufowej (bez ryflowania) oraz takie, które nie wirują i są ustabilizowane w locie, nie podlegają derywacji.