Баллистический коэффициент

редактировать

Физическая мера преодоления сопротивления воздуха

Набор пуль разной формы и, следовательно, с разными баллистическими коэффициентами.

В баллистике баллистический коэффициент (BC) тела является мерой его способности преодолевать сопротивление воздуха в полете. Оно обратно пропорционально отрицательному ускорению: высокое число указывает на низкое отрицательное ускорение - сопротивление тела мало пропорционально его массе. BC можно выразить в единицах килограмм на квадратный метр (кг / м) или фунт массы на квадрат дюйм (фунт / дюйм) (где 1 фунт / дюйм соответствует 703,069581 кг / м).

Содержание

1 Формулы
- 1.1 Общие положения
- 1.2 Баллистика
- 1.3 Коммерческое использование
2 История
- 2.1 Предпосылки
- 2.2 Испытательный огонь
- 2.3 Методы и стандартный снаряд
  - 2.3.1 Метод Башфорта
  - 2.3.2 Метод Маевского – Сиаччи
  - 2.3.3 Баллистические таблицы
  - 2.3.4 Модель G
3 Разные математические модели и баллистические коэффициенты пули
- 3.1 Неустойчивый характер баллистических коэффициентов пули
- 3.2 Общие тенденции
- 3.3 Источники информации
4 Спутники и возвращаемые аппараты
5 См. Также
6 Ссылки
7 Внешние ссылки

Формулы

Общие

BCP hysics = MC d ⋅ A = ρ ⋅ ℓ C d {\ displaystyle BC_ {Physics} = {\ frac {M} {C_ {d} \ cdot A}} = {\ frac {\ rho \ cdot \ ell} {C_ {d}}}}

BC_{Physics}={\frac {M}{C_{d}\cdot A}}={\frac {\rho \cdot \ell }{C_{d}}}

Где:

BCФизика = баллистический коэффициент, используемый в физике и технике
M = масса
A = площадь поперечного сечения
Cd= коэффициент аэродинамического сопротивления
$ρ {\ displaystyle \ rho}$ $\rho$ = плотность
$ℓ {\ displaystyle \ ell}$ $\ell$ = характеристика bo dy length

Баллистика

Формула для расчета баллистического коэффициента только для снарядов малого и большого оружия имеет следующий вид:

BCP rojectile = md 2 ⋅ i {\ displaystyle BC_ {Projectile} = {\ frac {m} {d ^ {2} \ cdot i}}}

BC_{{Projectile}}={\frac {m}{d^{2}\cdot i}}

Где:

BCСнаряд = баллистический коэффициент, используемый в траектории точечных масс по методу Сиаччи (менее 20 градусов).
m = масса пули
d = измеренное поперечное сечение (диаметр) снаряда
i = коэффициент формы

Коэффициент формы (i) можно получить по формуле 6 методов, которые применяются по-разному в зависимости от используемых моделей траектории: G Model, Beugless / Coxe; 3 Небесный экран; 4 Небесный экран; Обнуление цели; Доплеровский радар.

Вот несколько методов для вычисления i или Cd:

i = 2 n ⋅ 4 n - 1 n {\ displaystyle i = {\ frac {2} {n} } \ cdot {\ sqrt {\ frac {4n-1} {n}}}}

i={\frac {2}{n}}\cdot {\sqrt {{\frac {4n-1}{n}}}}

Где:

i = коэффициент формы.
n = количество калибров снаряда ogive.

Где n неизвестно:

n = (4 ⋅ ℓ 2 + 1) 4 {\ displaystyle n = {\ frac {(4 \ cdot \ ell ^ {2} +1)} {4} }}

n={\frac {(4\cdot \ell ^{2}+1)}{4}}

Где:

n = количество калибров боевой части снаряда.
𝓁 = длина головы (ожив) в количестве калибров.

Также может быть рассчитан коэффициент лобового сопротивления математически:

C d = 8 ρ ⋅ v 2 ⋅ π ⋅ d 2 {\ displaystyle C_ {d} = {\ frac {8} {\ rho \ cdot v ^ {2} \ cdot \ pi \ cdot d ^ {2}}}}

C_{{d}}={\frac {8}{\rho \cdot v^{2}\cdot \pi \cdot d^{2}}}

Где:

Cd= коэффициент лобового сопротивления.
$ρ {\ displaystyle \ rho}$ $\rho$ = плотность снаряда.
v = скорость снаряда на расстоянии.
π (pi) ≈ 3,14159
d = измеренное поперечное сечение (диаметр) снаряда

Исходя из стандартной физики применительно к моделям «G»:

i = C p CG { \ displaystyle i = {\ frac {C_ {p}} {C_ {G}}}}

i={\frac {C_{p}}{C_{G}}}

Где:

i = коэффициент формы.
CG= коэффициент лобового сопротивления 1,00 для любой модели «G», эталонного чертежа, снаряда.
Cp= коэффициент сопротивления фактического испытательного снаряда на дальности.

Коммерческое использование

Эта формула предназначена для расчета баллистического коэффициента в сообществе стрелков, но является избыточной с BC Снаряд :

BCS mallarms = SD i {\ displaystyle BC_ {Smallarms} = {\ frac {SD} {i}}}

BC_{{Smallarms}}={\frac {SD}{i}}

Где:

BCSmallarms = Баллистический коэффициент
SD = Поперечная плотность
i = Коэффициент формы (форма фактор)

История

Предпосылки

В 1537 году Никколо Тарталья провел пробную стрельбу, чтобы определить максимальный угол и дальность выстрела . Его вывод был около 45 градусов. Он отметил, что траектория выстрела была непрерывно изогнутой.

В 1636 году Галилео Галилей опубликовал результаты в «Диалогах о двух новых науках». Он обнаружил, что падающее тело имело постоянное ускорение. Это позволило Галилею показать, что траектория пули представляет собой кривую.

Около 1665 г., сэр Исаак Ньютон вывел закон сопротивления воздуха. Эксперименты Ньютона с сопротивлением проводились через воздух и жидкости. Он показал, что сопротивление при выстреле увеличивается пропорционально плотности воздуха (или жидкости), площади поперечного сечения и квадрату скорости. Эксперименты Ньютона проводились только при низких скоростях, примерно до 260 м / с (853 фута / с).

В 1718 году Джон Кейл бросил вызов континентальной математике: «Найти кривую, по которой снаряд может описывать в воздухе, исходя из простейшего предположения о гравитации и плотности однородной среды, с другой стороны, в двойном соотношении скорости сопротивления ». Эта задача предполагает, что сопротивление воздуха увеличивается экспоненциально до скорости снаряда. Кейл не дал решения своей проблемы. Иоганн Бернулли принял этот вызов и вскоре после этого решил проблему, и сопротивление воздуха варьировалось как «любая сила» скорости; известное как уравнение Бернулли. Это предшественник концепции «стандартного снаряда».

В 1742 году Бенджамин Робинс изобрел баллистический маятник. Это было простое механическое устройство, которое могло измерять скорость снаряда. Робинс сообщил о дульной скорости в диапазоне от 1400 футов / с (427 м / с) до 1700 футов / с (518 м / с). В своей книге «Новые принципы артиллерийского дела», опубликованной в том же году, он использовал численное интегрирование из метода Эйлера и обнаружил, что сопротивление воздуха изменяется пропорционально квадрату скорости, но настаивал на том, что оно изменяется на скорость звука.

В 1753 году Леонард Эйлер показал, как теоретические траектории могут быть рассчитаны с использованием его метода применительно к уравнению Бернулли, но только для сопротивления, изменяющегося как квадрат скорости.

В 1844 году был изобретен Электробаллистический хронограф, и к 1867 году электробаллистический хронограф имел точность в пределах одной десятимиллионной секунды.

Пробный выстрел

Многие страны и их военные с середины восемнадцатого века проводили испытательные стрельбы с использованием крупных боеприпасов для определения характеристик сопротивления каждого отдельного снаряда. Эти отдельные испытательные стрельбы регистрировались и отражались в обширных баллистических таблицах.

Наиболее заметными из испытательных стрельб были: Фрэнсис Башфорт в Вулвичских болотах и Шуберинессе, Англия (1864-1889) со скоростями до 2800 фут / с ( 853 м / с) и М. Крупп (1865–1880) из Friedrich Krupp AG в Меппене, Германия, Friedrich Krupp AG продолжали эти испытательные стрельбы до 1930 г.; в меньшей степени генерал Николай В. Маевский, затем полковник (1868–1869) в Санкт-Петербурге, Россия; Комиссия по опыту Гавра (1873–1889) в Гавре, Франция, со скоростями до 1830 м / с (6004 фута / с) и Британская королевская артиллерия (1904–1906).

Используемые испытательные снаряды (выстрел) варьируются от сферического, сфероидального, оживального ; быть полыми, сплошными и иметь сердцевину по конструкции с удлиненными снарядами с оживальной головкой, имеющими 1, 1½, 2 и 3 калибр радиус. Эти снаряды различались по размеру от 75 мм (3,0 дюйма) при 3 кг (6,6 фунта) до 254 мм (10,0 дюйма) при 187 кг (412,3 фунта)

Методы и стандартный снаряд

Многие военные до 1860-х годов использовали исчисление для вычисления траектории снаряда. Численные расчеты, необходимые для расчета только одной траектории, были длительными, утомительными и выполнялись вручную. Итак, начались исследования по разработке теоретической модели сопротивления. Исследования привели к значительному упрощению экспериментальной обработки сопротивления. Это была концепция «стандартного снаряда». Баллистические таблицы составлены для искусственного снаряда, определяемого как: «искусственный вес с определенной формой и конкретными размерами в соотношении калибров». Это упрощает расчет баллистического коэффициента стандартной модели снаряда, который может математически перемещаться через стандартную атмосферу с той же способностью, что и любой реальный снаряд может перемещаться в реальной атмосфере.

Башфорт method

В 1870 году Башфорт публикует отчет, содержащий свои баллистические таблицы. Башфорт обнаружил, что сопротивление его испытательных снарядов варьировалось в зависимости от квадрата скорости (v) от 830 футов / с (253 м / с) до 430 футов / с (131 м / с) и с кубом скорости (v) от От 1000 фут / с (305 м / с) до 830 фут / с (253 м / с). В своем отчете за 1880 год он обнаружил, что сопротивление изменяется на v от 1100 футов / с (335 м / с) до 1040 футов / с (317 м / с). Башфорт использовал нарезные орудия диаметром 3 дюйма (76 мм), 5 дюймов (127 мм), 7 дюймов (178 мм) и 9 дюймов (229 мм); гладкоствольные орудия аналогичного калибра для стрельбы сферическими выстрелами и гаубицы приводили в действие удлиненные снаряды, имеющие радиус действия 1½ калибра.

Башфорт использует b в качестве переменной для баллистического коэффициента. Когда b равно или меньше v, тогда b равно P для сопротивления снаряда. Было бы обнаружено, что воздух не отклоняется от передней части снаряда в одном и том же направлении, когда они имеют разные формы. Это побудило введение второго фактора к b, коэффициента формы (i). Это особенно верно при высоких скоростях, превышающих 830 фут / с (253 м / с). Следовательно, Башфорт ввел «неопределенный множитель» любой мощности, называемый $k {\ displaystyle k}$ $k$ фактором, который компенсирует этот неизвестный эффект сопротивления при скорости выше 830 футов / с (253 м / с); $k>я {\ displaystyle k>i}$ $k>i$ . Затем Башфорт интегрировал $k {\ displaystyle k}$ $k$ и $i {\ displaystyle i}$ $i$ как $K v {\ displaystyle K_ {v}}$ $K_{v}$ .

Хотя Башфорт не задумывал «зону ограничения», он математически показал, что существует 5. Башфорт не предлагал стандартный снаряд, но хорошо знал эту концепцию. 96>

Метод Маевского – Сиаччи

В 1872 году Маевский опубликовал свой отчет Trité Balistique Extérieure, который включал модель Маевского. Используя свои баллистические таблицы вместе с таблицами Башфорта из отчета 1870 года, Маевский создал аналитическую математику. формула, которая рассчитывала сопротивление воздуха снаряда в единицах log A и значение n. Хотя математика Маевски использовала другой подход, чем Башфорт, полученный расчет сопротивления воздуха Танцы были такими же. Маевский предложил концепцию зоны ограничения и обнаружил, что существует шесть зон ограничения для снарядов.

Около 1886 года Маевский опубликовал результаты обсуждения экспериментов, проведенных М. Круппом (1880). Хотя используемые снаряды с оживальной головкой сильно различались по калибру, они по существу имели те же пропорции, что и стандартные снаряды, в основном 3 калибра в длину с радиусом действия 2 калибра. Размер стандартного снаряда составляет 10 см (3,9 дюйма) и 1 кг (2,2 фунта).

В 1880 году полковник Франческо Сьяччи опубликовал свою работу «Balistica». Сиаччи, как и те, кто был до него, обнаружил, что сопротивление и плотность воздуха становятся все больше и больше по мере того, как снаряд перемещает воздух с все более и более высокими скоростями.

Метод Сиаччи был для траекторий плоского огня с углами вылет менее 20 градусов. Он обнаружил, что угол вылета достаточно мал, чтобы плотность воздуха оставалась прежней, и смог сократить баллистические таблицы до легко табулируемых квадрантов с указанием расстояния, времени, наклона и высоты снаряда. Используя k Башфорта и таблицы Маевски, Сиаччи создал четырехзонную модель. Сиаччи использовал стандартный снаряд Маевски. На основе этого метода и стандартного снаряда Сиаччи сформулировал сокращение.

Сиаччи обнаружил, что в пределах зоны ограничения низкой скорости снаряды аналогичной формы и скорости в одинаковой плотности воздуха ведут себя одинаково; $δ wd 2 {\ displaystyle {\ tfrac {\ delta w} {d ^ {2}}}}$ ${\tfrac {\delta w}{d^{2}}}$ или $δ C {\ displaystyle {\ tfrac {\ delta} {C }}}$ ${\tfrac {\delta }{C}}$ . Сиаччи использовал переменную $C {\ displaystyle C}$ $C$ в качестве баллистического коэффициента. Это означает, что плотность воздуха, как правило, одинакова для траекторий плоского огня, поэтому плотность в разрезе равна баллистическому коэффициенту, и плотность воздуха можно снизить. Затем, когда скорость возрастает до $k {\ displaystyle k}$ $k$ Башфорта для высокой скорости, когда $C {\ displaystyle C}$ $C$ требует введения $i { \ Displaystyle i}$ $i$ . Следуя сегодняшним таблицам баллистических траекторий для среднего баллистического коэффициента: $md 2 ⋅ p 0 p {\ displaystyle {\ tfrac {m} {d ^ {2}}} \ cdot {\ tfrac {p_ {0} } {p}}}$ ${\tfrac {m}{d^{2}}}\cdot {\tfrac {p_{0}}{p}}$ будет равно $md 2 i {\ displaystyle {\ tfrac {m} {d ^ {2} i}}}$ ${\tfrac {m}{d^{2}i}}$ равно $SD i {\ displaystyle {\ tfrac {SD} {i}}}$ ${\tfrac {SD}{i}}$ as $BC {\ displaystyle BC}$ $BC$ .

Сиаччи написал, что в любой зоне ограниченного доступа C одинаков для двух или более снаряды, отличия траекторий будут незначительными. Следовательно, C соответствует средней кривой, и эта средняя кривая применима для всех снарядов. Следовательно, можно рассчитать единую траекторию для стандартного снаряда, не прибегая к утомительным методам расчета, а затем траекторию для любой реальной пули с известным C можно рассчитать по стандартной траектории с помощью простой алгебры.

Баллистические таблицы

Вышеупомянутые баллистические таблицы обычно включают: функции, плотность воздуха, время полета снаряда на дальности, дальность, степень вылета снаряда, вес и диаметр, чтобы облегчить расчет баллистических формул . Эти формулы определяют скорость снаряда на дальности, лобовом сопротивлении и траектории. Современные коммерчески публикуемые баллистические таблицы или таблицы баллистических программ для стрелкового оружия, спортивных боеприпасов - это внешняя баллистика, таблицы траектории.

Таблицы Башфорта 1870 года составляли 2800 футов / с (853 м) / с). Маевский, используя свои таблицы, дополнил таблицами Башфорта (до 6 запретных зон) и таблицами Круппа. Маевский задумал седьмую ограниченную зону и расширил столы Башфорта до 1100 м / с (3609 футов / с). Маевский преобразовал данные Башфорта из имперских единиц измерения в метрических единиц измерения (теперь в единицах измерения СИ ). В 1884 году Джеймс Ингаллс опубликовал свои таблицы в Артиллерийском циркуляре Армии США M, используя таблицы Маевского. Ингаллс расширил баллистические таблицы Маевского до 5000 футов / с (1524 м / с) в пределах 8-й запретной зоны, но все же с тем же значением n (1,55), что и 7-я ограниченная зона. Ингаллс перевел результаты Маевского обратно в имперские единицы. Результаты британской Королевской артиллерии были очень похожи на результаты Маевского и расширили их таблицу до 5 000 футов / с (1524 м / с) в 8-й зоне ограниченного доступа, изменив значение n с 1,55 до 1,67. Эти баллистические таблицы были опубликованы в 1909 году и почти идентичны таблицам Ингаллса. В 1971 году компания Sierra Bullet рассчитала свои баллистические таблицы для 9 ограниченных зон, но только в пределах 4400 футов / с (1341 м / с).

Модель G

В 1881 году Комиссия d ' Experience de Gâvre провел всесторонний обзор данных, полученных из их тестов, а также из других стран. После принятия стандартных атмосферных условий для данных сопротивления была принята функция сопротивления Гавра. Эта функция сопротивления была известна как функция Гавра, и стандартным снарядом был снаряд Типа 1. После этого стандартный снаряд Типа 1 был переименован отделом баллистики Абердинского полигона в Мэриленде, США, в G 1 в честь Комиссии по опыту Гавра. Для практических целей нижний индекс 1 в G 1 обычно пишется обычным шрифтом как G1.

Общей формой для расчетов траектории, принятой для модели G, является метод Сиаччи. Стандартная модель снаряда - это «фиктивный снаряд», используемый в качестве математической основы для расчета фактической траектории снаряда, когда известна начальная скорость. Снаряд модели G1 имеет безразмерные размеры: радиус огивальной головки 2 калибра и длину 3,28 калибра. По расчетам, длина корпуса составляет 1,96 калибра, а длина головы - 1,32 калибра.

За прошедшие годы возникла некоторая путаница в отношении принятых размеров, веса и радиуса оживальной головки стандартного снаряда G1. Это заблуждение может быть объяснено полковником Ингаллсом в публикации 1886 года «Внешняя баллистика в плане огня»; стр. 15. В следующих таблицах в первом и втором столбцах указаны скорости и соответствующее сопротивление в фунтах для удлиненного диаметром в один дюйм и с оживальной головкой в полтора калибра. Они были выведены из экспериментов Башфорта профессором А. Г. Гринхиллом и взяты из его статей, опубликованных в Proceedings of the Royal Artillery Institution, № 2, Vol. XIII. Далее обсуждается, что вес снаряда составлял один фунт.

Для математического удобства для любого стандартного снаряда (G) BC равен 1,00. Поскольку плотность сечения (SD) снаряда безразмерна с массой, равной 1, деленной на квадрат диаметра 1 калибра, равный SD, равному 1. Тогда стандартному снаряду присваивается коэффициент формы 1.. После этого $BC = SD i = 1 1 = 1,00 {\ displaystyle BC = {\ tfrac {SD} {i}} = {\ tfrac {1} {1}} = 1,00}$ $BC={\tfrac {SD}{i}}={\tfrac {1}{1}}=1.00$ . БК, как правило, в пределах плоской траектории осуществляется с точностью до 2-х знаков после запятой. В коммерческих публикациях BC обычно приводится с точностью до 3 знаков после запятой, так как немногочисленные спортивные снаряды стрелкового оружия достигают уровня 1,00 для баллистического коэффициента.

При использовании метода Сиаччи для различных моделей G Формула, используемая для вычисления траекторий, такая же. Что отличает, так это коэффициенты замедления, найденные при испытании реальных снарядов, которые по форме похожи на стандартные образцы проекта. Это создает несколько разный набор факторов замедления для разных моделей G. Когда правильные коэффициенты замедления G-модели применяются в математической формуле Siacci для той же BC-модели G, скорректированная траектория может быть рассчитана для любой G-модели.

Другой метод определения траектории и баллистического коэффициента был разработан и опубликован Уоллесом Х. Коксом и Эдгаром Бьюлессом из DuPont в 1936 году. Этот метод представляет собой сравнение формы в логарифмической шкале, как показано на 10 графиках. Метод оценивает баллистический коэффициент, связанный с моделью сопротивления таблиц Ингаллса. При сопоставлении действительного снаряда с радиусами калибра, нарисованными на Таблице № 1, будет получено i, а с помощью Таблицы № 2 можно быстро рассчитать C. Кокс и Бьюлесс использовали в качестве баллистического коэффициента переменную C.

От метода Сьяччи отказались к концу Первой мировой войны для артиллерийского огня. Но США Армейский артиллерийский корпус продолжал использовать метод Сьяччи до середины 20 века для прямой (плоской) артиллерийской стрельбы по танкам. Разработка электромеханического аналогового компьютера способствовала расчету траекторий воздушных бомбардировок во время Второй мировой войны. После Второй мировой войны появление цифровой вычислительной машины на основе кремниевых полупроводников позволило создавать траектории для управляемых ракет / бомб, межконтинентальных баллистических ракет и космических аппаратов.

Между Первой мировой войной и II исследовательские лаборатории по баллистике армии США на Абердинском полигоне, штат Мэриленд, США, разработали стандартные модели для G2, G5, G6. В 1965 году Winchester Western опубликовал набор баллистических таблиц для G1, G5, G6 и GL. В 1971 году Sierra Bullet Company перепроверила все свои пули и пришла к выводу, что модель G5 не лучшая модель для их пуль с хвостовой частью, и начала использовать модель G1. Это было удачно, так как вся коммерческая индустрия спортивного и огнестрельного оружия основывала свои расчеты на модели G1. Модель G1 и метод Маевски / Сьяччи продолжают оставаться отраслевым стандартом сегодня. Это преимущество позволяет сравнивать все баллистические таблицы для траектории в коммерческом спортивном и огнестрельном оружии.

В последние годы были достигнуты огромные успехи в вычислении траекторий плоского огня с появлением доплеровского радара. и персональные компьютеры и портативные вычислительные устройства. Кроме того, новая методология , предложенная д-ром Артуром Пейса, и использование модели G7, используемой г-ном Брайаном Литцем, инженером по баллистике компании Berger Bullets, LLC для расчета траекторий пули винтовки Spitzer с лодочным хвостовиком и 6 Программное обеспечение на основе модели Dof улучшило прогнозирование траекторий плоского огня.

Различные математические модели и баллистические коэффициенты пули

Стандартный снаряд формы G1. Все размеры указаны в калибрах / диаметрах.

Стандартный снаряд формы G7. Все измерения указаны в калибрах / диаметрах.

Расчет ветрового сноса для винтовочных пуль с различными БК G1, выпущенных с начальной скоростью 2950 футов / с (900 м / с) на скорости 10 миль в час (4,5 м / с; 16 км / ч)) боковой ветер.

Расчет энергии для 9,1-граммовых (140 г) винтовочных пуль различных БК G1, выпущенных с начальной скоростью 2950 футов в секунду (900 м / с).

Большинство баллистических математических моделей и, следовательно, таблиц или программного обеспечения считать само собой разумеющимся, что одна конкретная функция сопротивления правильно описывает сопротивление и, следовательно, летные характеристики пули, связанные с ее баллистическим коэффициентом. Эти модели не делают различий между типами и формами пуль wadcutter, с плоским основанием, spitzer, лодкой-хвостом, с очень низким лобовым сопротивлением и т. Д. Они предполагают одну неизменную функцию сопротивления, как указано в опубликованном BC. Однако доступно несколько различных моделей кривой сопротивления, оптимизированных для нескольких стандартных форм снарядов.

Результирующие модели кривой сопротивления для нескольких стандартных форм или типов снарядов называются:

G1 или Ingalls (плоская база с тупым носом 2 калибра огив - безусловно, самые популярный)
G2 (снаряд Aberdeen J)
G5 (короткий хвостовой элемент 7,5 °, длина 6,19 калибров тангенциальный огив )
G6 (плоское основание, длина 6 калибров секущая оживляющая часть )
G7 (длинная задняя часть 7,5 °, касательная увеличивающая сила 10 калибров, предпочтительна некоторыми производителями для пуль с очень низким лобовым сопротивлением)
G8 (плоская база, длинная секущая огива 10 калибров)
GL (тупой свинцовый наконечник)

Поскольку эти стандартные формы снаряда значительно отличаются, Gx BC также будет значительно отличаться от Gy BC для идентичной пули. Чтобы проиллюстрировать это, производитель пули Berger опубликовал BC G1 и G7 для большинство своих целевых, тактических, варминтных и охотничьих пуль. Другие производители пуль, такие как Lapua и Nosler, также опубликовали BC G1 и G7 для большинства своих целевых пуль. Сколько снаряда devi Количество использованного эталонного снаряда математически выражается форм-фактором (i). Применяемая эталонная форма снаряда всегда имеет коэффициент формы (i) ровно 1. Когда конкретный снаряд имеет коэффициент формы меньше 1 (i), это указывает на то, что конкретный снаряд демонстрирует меньшее сопротивление, чем применяемая форма эталонного снаряда. Коэффициент формы (i) больше 1 указывает на то, что конкретный снаряд демонстрирует большее сопротивление, чем применяемая эталонная форма снаряда. В целом модель G1 дает сравнительно высокие значения BC и часто используется в индустрии спортивных боеприпасов.

Неустойчивый характер баллистических коэффициентов пули

Вариации в заявках BC для точно таких же снарядов можно объяснить различиями в окружающей плотности воздуха, используемой для вычисления конкретных значений или различные измерения дальности и скорости, на которых основаны указанные средние значения G1 BC. Кроме того, BC изменяется во время полета снаряда, и заявленные BC всегда являются средними для определенных режимов дальности и скорости. Дополнительное объяснение изменчивости БК снаряда G1 во время полета можно найти в статье внешняя баллистика. Статья о внешней баллистике подразумевает, что знание того, как был определен BC, почти так же важно, как и знание заявленного значения BC.

Для точного установления BC (или, возможно, более выраженных с научной точки зрения коэффициентов сопротивления ) требуются измерения доплеровским радаром. Однако энтузиаст обычной стрельбы или аэродинамики не имеет доступа к таким дорогим профессиональным измерительным приборам. Weibel 1000e или Infinition BR-1001 Доплеровские радары используются правительствами, профессиональными баллистами, силами обороны и некоторыми производителями боеприпасов для получения точных реальных данных о полете интересующих снарядов.

Результаты измерений доплеровским радаром для токарного станка, превращенного в монолитное твердое тело.50 BMG пуля с очень низким лобовым сопротивлением (Lost River J40 13,0 миллиметра (0,510 дюйма), 50,1 грамма (773 г) монолитного твердого тела скорость пули / скручивания 1: 380 миллиметров (15 дюймов)) выглядит так:

Диапазон (м)	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1700	1800	1900	2000
Баллистический коэффициент G1 (фунт / дюйм)	1.040	1.051	1.057	1.063	1.064	1.067	1.068	1,068	1,068	1,066	1,064	1,060	1,056	1,050	1,042	1,032
Баллистический коэффициент G1 (кг / м)	731,2	738,9	743,1	747,4	748,1	750,2	750,9	750,9	750,9	749,5	748,1	745,3	742,4	738,2	732,6	725,6

Первоначальное увеличение BC объясняется постоянным рысканием и прецессией снаряда из ствола. Результаты испытаний были получены по множеству выстрелов, а не только по одному. Пуля была присвоена пуле 1,062 фунта / дюйм (746,7 кг / м) для ее номера BC производителем пули, Lost River Ballistic Technologies.

Измерения на других пулях могут дать совершенно другие результаты. Как различные скоростные режимы влияют на несколько винтовочных пуль 8,6 мм (.338 калибра), произведенных финским производителем боеприпасов Lapua, можно увидеть в брошюре по продукции.338 Lapua Magnum, в которой указаны данные BC, полученные доплеровским радаром.

Общие тенденции

Спортивные пули с калибром d в диапазоне от 4,4 до 12,7 миллиметров (от 0,172 до 0,50 дюйма) имеют BC в диапазоне от 0,12 фунта / дюйм до чуть более 1,00 фунта / дюйм (84 кг / м до 703 кг / м). Пули с более высоким BC являются наиболее аэродинамическими, а пули с низким BC - наименьшими. Пули с очень низким лобовым сопротивлением с BC ≥ 1,10 фунта / дюйм (более 773 кг / м) могут быть спроектированы и изготовлены на высокоточных токарных станках с ЧПУ из монометаллических стержней, но их часто приходится стрелять из изготовленные на заказ полнопроходные винтовки со специальными стволами.

Производители боеприпасов часто предлагают пули нескольких типов и веса для каждого патрона. У тяжелых для калибра заостренных (спитцеров) пуль с дизайном боаттэйл BC находятся на более высоком уровне нормального диапазона, тогда как у более легких пуль с квадратным хвостом и тупым носом BC более низкие. Патроны 6 мм и 6,5 мм, вероятно, наиболее известны благодаря высокому БК и часто используются в дальних стрельбах от 300 м (328 ярдов) до 1000 м (1094 ярдов). Пули 6 и 6,5 имеют относительно небольшую отдачу по сравнению с пулями с большим BC и большим калибром и, как правило, стреляют победителем в матчах, где точность является ключевым фактором. Примеры включают 6 мм PPC, 6 мм Norma BR, 6x47 мм SM, 6,5 × 55 мм Swedish Mauser, 6,5 × 47 мм Lapua, 6.5 Creedmoor, 6.5 Grendel, .260 Remington и 6.5-284. 6.5 мм также является популярным охотничьим калибром в Европе.

В США охотничьи патроны, такие как .25-06 Remington (калибр 6,35 мм), .270 Winchester (калибр 6,8 мм), и .284 Winchester (калибр 7 мм) используются, когда требуются высокие BC и умеренная отдача. Патроны .30-06 Springfield и .308 Winchester также предлагают несколько зарядов с высоким BC, хотя вес пули является более тяжелым.

В категории большего калибра популярны патроны .338 Lapua Magnum и .50 BMG с пулями с очень большим BC для стрельбы на дальность более 1000 метров. Более новые патроны в категории большего калибра - это .375 и.408 Cheyenne Tactical и .416 Barrett.

Источники информации

В течение многих лет производители пуль были основными источник баллистических коэффициентов для использования в расчетах траектории. Однако в последнее десятилетие или около того было показано, что измерения баллистических коэффициентов независимыми сторонами часто могут быть более точными, чем спецификации производителя. Поскольку баллистические коэффициенты зависят от конкретного огнестрельного оружия и других условий, примечательно, что для отдельных пользователей были разработаны методы измерения их собственных баллистических коэффициентов.

Спутники и возвращаемые аппараты

Спутники в Низкая околоземная орбита (НОО) с высокими баллистическими коэффициентами испытывает меньшие возмущения орбиты из-за сопротивления атмосферы.

Баллистический коэффициент транспортного средства с атмосферным входом оказывает значительное влияние на его поведение. Транспортное средство с очень высоким баллистическим коэффициентом будет очень медленно терять скорость и ударяться о поверхность Земли с более высокой скоростью. Напротив, низкий баллистический коэффициент достигнет дозвуковой скорости, прежде чем достигнет земли.

В общем, возвращаемые аппараты, которые доставляют людей на Землю из космоса, имеют высокое сопротивление и, соответственно, низкий баллистический коэффициент. Транспортные средства, несущие ядерное оружие, запускаемое межконтинентальной баллистической ракетой (МБР), напротив, имеют высокий баллистический коэффициент, что позволяет им быстро перемещаться из космоса к цели на суше. Это делает оружие менее уязвимым для бокового ветра или других погодных явлений, и его сложнее отслеживать, перехватывать или иным образом защищаться.

См. Также

Внешняя баллистика - поведение снаряда в полете.
Траектория снаряда

Ссылки

Внешние ссылки