Il coefficiente balistico jsb (abbreviato BC) di un corpo è una misura della sua capacità di superare la resistenza dell'aria in volo. È inversamente proporzionale all'accelerazione negativa: un numero maggiore indica una minore accelerazione negativa e la resistenza del proiettile è direttamente proporzionale alla sua massa.
Una piccola storia
Nel 1537, Niccolò Tartaglia sparò diversi colpi di prova per determinare l'angolo e la portata massima di un proiettile. Tartaglia è giunto alla conclusione che l'angolo è di 45 gradi. Il matematico ha notato che la traiettoria del tiro si piega costantemente.
Nel 1636 Galileo Galilei pubblicò i suoi risultati in Dialoghi sulle due nuove scienze. Ha scoperto che un corpo in caduta ha un'accelerazione costante. Ciò ha permesso a Galileo di dimostrare che la traiettoria del proiettile era curva.
Intorno al 1665, Isaac Newton scoprì la legge della resistenza dell'aria. Newton ha usato aria e liquidi nei suoi esperimenti. Ha mostrato che la resistenza a un colpo aumenta in proporzione alla densità dell'aria (o del liquido), all'area della sezione trasversale e al peso del proiettile. Gli esperimenti di Newton sono stati condotti solo a basse velocità - fino a circa 260 m/s (853piedi/s).
Nel 1718, John Keel sfidò la matematica continentale. Voleva trovare la curva che il proiettile poteva descrivere nell'aria. Questo problema presuppone che la resistenza dell'aria aumenti esponenzialmente con la velocità del proiettile. Keel non riusciva a trovare una soluzione a questo difficile compito. Ma Johann Bernoulli si impegnò a risolvere questo difficile problema e subito dopo trovò l'equazione. Si rese conto che la resistenza dell'aria variava come "qualsiasi forza" della velocità. Successivamente questa dimostrazione divenne nota come "equazione di Bernoulli". È questo il precursore del concetto di "proiettile standard".
Invenzioni storiche
Nel 1742 Benjamin Robins creò il pendolo balistico. Era un semplice dispositivo meccanico in grado di misurare la velocità di un proiettile. Robins ha riportato velocità dei proiettili da 1400 piedi / s (427 m / s) a 1700 piedi / s (518 m / s). Nel suo libro New Principles of Shooting, pubblicato lo stesso anno, ha utilizzato l'integrazione numerica di Eulero e ha scoperto che la resistenza dell'aria "varia come il quadrato della velocità del proiettile".
Nel 1753, Leonhard Euler mostrò come si potessero calcolare le traiettorie teoriche usando l'equazione di Bernoulli. Ma questa teoria può essere utilizzata solo per la resistenza, che cambia come il quadrato della velocità.
Nel 1844 fu inventato il cronografo elettrobalistico. Nel 1867, questo dispositivo mostrava il tempo di volo di un proiettile con una precisione di un decimo di secondo.
Esecuzione di prova
In molti paesi e nelle loro armateforze armate dalla metà del 18 ° secolo, i colpi di prova sono stati effettuati utilizzando grandi munizioni per determinare le caratteristiche di resistenza di ogni singolo proiettile. Questi singoli esperimenti di prova sono stati registrati in ampie tabelle balistiche.
Test seri furono effettuati in Inghilterra (Francis Bashforth era il tester, l'esperimento stesso fu condotto a Woolwich Marshes nel 1864). Il proiettile ha sviluppato una velocità fino a 2800 m / s. Friedrich Krupp nel 1930 (Germania) continuò i test.
I gusci stessi erano solidi, leggermente convessi, la punta aveva una forma conica. Le loro dimensioni variavano da 75 mm (0,3 pollici) con un peso di 3 kg (6,6 libbre) a 254 mm (10 pollici) con un peso di 187 kg (412,3 libbre).
Metodi e proiettili standard
Molti militari prima del 1860 usavano il metodo del calcolo per determinare correttamente la traiettoria di un proiettile. Questo metodo, adatto al calcolo di una sola traiettoria, veniva eseguito manualmente. Per rendere i calcoli molto più facili e veloci, la ricerca ha iniziato a creare un modello teorico di resistenza. La ricerca ha portato a una significativa semplificazione dell'elaborazione sperimentale. Questo era il concetto di "proiettile standard". Le tabelle balistiche sono state compilate per un proiettile inventato con un determinato peso e forma, dimensioni specifiche e un certo calibro. Ciò ha reso più facile calcolare il coefficiente balistico di un proiettile standard che potrebbe muoversi nell'atmosfera secondo una formula matematica.
Tabellacoefficiente balistico
Le tabelle balistiche sopra di solito includono funzioni come: densità dell'aria, tempo di volo del proiettile nella portata, portata, grado di partenza del proiettile da una data traiettoria, peso e diametro. Queste cifre facilitano il calcolo delle formule balistiche, necessarie per calcolare la velocità iniziale del proiettile nella portata e nella traiettoria di volo.
Barili Bashforth del 1870 spararono un proiettile a una velocità di 2800 m/s. Per i calcoli, Mayevsky ha utilizzato le tabelle Bashfort e Krupp, che includevano fino a 6 zone ad accesso limitato. Lo scienziato ha concepito la settima zona riservata e ha allungato i pozzi di Bashfort fino a 1100 m/s (3.609 piedi/s). Mayevsky ha convertito i dati dalle unità imperiali in metriche (attualmente unità SI).
Nel 1884, James Ingalls presentò le sue canne alla US Army Ordnance Circular usando le tabelle Mayevsky. Ingalls ha ampliato le canne balistiche a 5000 m/s, che erano all'interno dell'ottava zona ristretta, ma ancora con lo stesso valore di n (1,55) della 7a zona ristretta di Mayevsky. Tavole balistiche già completamente migliorate furono pubblicate nel 1909. Nel 1971, la compagnia Sierra Bullet calcolò le proprie tabelle balistiche per 9 zone limitate, ma solo entro 4.400 piedi al secondo (1.341 m / s). Questa zona ha una forza letale. Immagina un proiettile da 2 kg che viaggia a 1341 m/s.
Metodo Majewski
Abbiamo già accennato poco sopraquesto cognome, ma consideriamo che tipo di metodo ha inventato questa persona. Nel 1872 Mayevsky pubblicò un rapporto sulla Trité Balistique Extérieure. Utilizzando le sue tavole balistiche, insieme alle tavole di Bashforth del rapporto del 1870, Mayevsky creò una formula matematica analitica che calcolava la resistenza dell'aria per il proiettile in termini di log A e il valore di n. Sebbene in matematica lo scienziato abbia utilizzato un approccio diverso rispetto a Bashforth, i calcoli risultanti della resistenza dell'aria erano gli stessi. Mayevsky ha proposto il concetto di zona limitata. Durante l'esplorazione, ha scoperto la sesta zona.
Intorno al 1886, il generale pubblicò i risultati di una discussione sugli esperimenti di M. Krupp (1880). Sebbene i proiettili usati variassero ampiamente nei calibri, avevano sostanzialmente le stesse proporzioni del proiettile standard, 3 metri di lunghezza e 2 metri di raggio.
Metodo Siacci
Nel 1880 il colonnello Francesco Siacci pubblicò la sua Balistica. Siacci ha suggerito che la resistenza e la densità dell'aria aumentano all'aumentare della velocità del proiettile.
Il metodo Siacci è stato concepito per traiettorie di fuoco piatte con angoli di deviazione inferiori a 20 gradi. Ha scoperto che un angolo così piccolo non consente alla densità dell'aria di avere un valore costante. Utilizzando le tabelle di Bashforth e Mayevsky, Siacci ha creato un modello a 4 zone. Francesco ha usato un proiettile standard creato dal generale Mayevsky.
Coefficiente puntato
Il coefficiente proiettile (BC) è fondamentalmente una misura diquanto è razionalizzato il proiettile, cioè quanto bene taglia l'aria. Matematicamente, questo è il rapporto tra il peso specifico del proiettile e il suo fattore di forma. Il coefficiente balistico è essenzialmente una misura della resistenza dell'aria. Più alto è il numero, minore è la resistenza e più efficace sarà il proiettile nell'aria.
Un altro significato - BC. L'indicatore determina la traiettoria e la deriva del vento quando gli altri fattori sono uguali. BC cambia con la forma del proiettile e la velocità con cui viaggia. "Spitzer", che significa "appuntito", è una forma più efficace di "naso tondo" o "punta piatta". All' altra estremità del proiettile, la coda della barca (o piede conico) riduce la resistenza dell'aria rispetto a una base piatta. Entrambi aumentano il punto BC.
Intervallo elenco puntato
Ovviamente, ogni proiettile è diverso e ha la sua velocità e portata. Un colpo di fucile con un angolo di circa 30 gradi darà la distanza di volo più lunga. Questo è un angolo davvero buono come approssimazione per prestazioni ottimali. Molte persone presumono che 45 gradi sia l'angolo migliore, ma non lo è. Il proiettile è soggetto alle leggi della fisica ea tutte le forze naturali che possono interferire con un tiro preciso.
Dopo che il proiettile ha lasciato il fusto, la gravità e la resistenza dell'aria iniziano a lavorare contro l'energia iniziale dell'onda della volata e si sviluppa una forza letale. Ci sono altri fattori, ma questi due hanno l'impatto maggiore. Non appena il proiettile lascia la canna, inizia a perdere energia orizzontale a causa della resistenza dell'aria. Alcune persone ti diranno che il proiettile si alza quando lascia la canna, ma questo è vero solo se la canna è stata posizionata ad angolo quando sparato, come spesso accade. Se spari orizzontalmente verso il suolo e contemporaneamente lanci il proiettile verso l' alto, entrambi i proiettili colpiranno il suolo quasi contemporaneamente (meno il leggero differenziale causato dalla curvatura del terreno e il leggero calo dell'accelerazione verticale).
Se miri la tua arma con un angolo di circa 30 gradi, il proiettile viaggerà molto più lontano di quanto molti pensino, e anche un'arma a bassa energia come una pistola invierà il proiettile per oltre un miglio. Un proiettile di un fucile ad alta potenza può viaggiare per circa 3 miglia in 6-7 secondi, quindi non dovresti mai sparare in aria.
Coefficiente balistico dei proiettili pneumatici
I proiettili pneumatici non sono stati progettati per colpire un bersaglio, ma per fermarlo o causare lievi danni fisici. A questo proposito, la maggior parte dei proiettili per armi pneumatiche sono realizzati in piombo, poiché questo materiale è molto morbido, leggero e conferisce al proiettile una piccola velocità iniziale. I tipi più comuni di proiettili (calibri) sono 4,5 mm e 5,5 Naturalmente sono stati creati anche quelli di calibro maggiore: 12,7 mm. Facendo un colpo da una tale pneumatica e un tale proiettile, devi pensare alla sicurezza degli estranei. Ad esempio, i proiettili a forma di palla sono fatti per il gioco ricreativo. Nella maggior parte dei casi, questo tipo di proiettile è rivestito con rame o zinco per evitare la corrosione.
