Внешняя баллистика — Arc.Ask3.Ru

Внешняя баллистика Внешняя баллистика Изучает поведение снаряда в полете   Включает механические, неуправляемые, управляемые и неуправляемоуправляемые снаряды   Учитывает влияние гравитации, лобового […]

Внешняя баллистика

  • Внешняя баллистика

    • Изучает поведение снаряда в полете  
    • Включает механические, неуправляемые, управляемые и неуправляемоуправляемые снаряды  
    • Учитывает влияние гравитации, лобового сопротивления, ветра и тяги  
  • Основные силы, действующие на снаряд

    • Сила тяжести, лобовое сопротивление и ветер  
    • В полете с приводом учитывается тяга  
    • При наведении учитываются силы, передаваемые управляющими поверхностями  
  • Влияние силы тяжести

    • Придает снаряду ускорение вниз  
    • Снаряд исчезает с линии прицеливания  
  • Лобовое сопротивление

    • Замедляет снаряд с силой, пропорциональной квадрату скорости  
  • Ветер

    • Заставляет снаряд отклоняться от траектории  
  • Мезопеременные

    • Важны для стрельбы под углом или на больших дистанциях  
    • Не имеют значения на обычных дистанциях охоты и стрельбы по мишеням  
  • Факторы большой дальности

    • Важны на дальних и очень дальних дистанциях  
    • Включают незначительные воздействия и силы  
  • Стабилизация несферических снарядов

    • Нажимание на стрелки или вращение вокруг продольной оси  
    • Вращение создает гироскопические силы для стабилизации  
  • Основные эффекты во внешней баллистике

    • Падение снаряда/пули и траектория полета  
    • Падение снаряда определяется как расстояние по вертикали от снаряда ниже линии вылета  
    • Траектория полета зависит от начальной скорости, силы тяжести и аэродинамического сопротивления  
  • Анализ траектории полета

    • Полезен для стрелков для составления баллистических таблиц  
    • Включает аэродинамические характеристики и эффекты рыскания в покое  
    • Моделирование траектории упрощает расчеты до четырех степеней свободы  
  • Значения траектории полета

    • Определяются высотой прицела и дальностью обнуления прицельных приспособлений  
    • Снаряд движется по баллистической траектории, достигая вершины и снижаясь до удара о землю  
    • Траектория пересекает горизонтальную плоскость прицеливания два раза  
  • Точка прицеливания и траектория полета

    • Точка прицеливания находится в момент прохождения пули через линию прицеливания.  
    • Дальний ноль определяет текущее расстояние прицеливания.  
    • Траектория полета описывается численно как расстояния выше или ниже горизонтальной плоскости прицеливания.  
  • Максимальная дальность стрельбы и нулевая боевая готовность

    • Знание о падении и траектории полета важно для стрелков.  
    • Максимальная дальность стрельбы в упор важна для военных.  
    • Солдатам предписывается вести огонь по любой цели в пределах этой дальности.  
  • Сопротивление лобовому сопротивлению

    • Математические модели используются для расчета аэродинамического сопротивления.  
    • Эмпирическое измерение является наиболее надежным методом.  
    • Снаряды описываются баллистическим коэффициентом (BC), сочетающим сопротивление воздуха и плотность сечения.  
  • Модели кривых лобового сопротивления

    • G1 BC является наиболее популярным.  
    • Различные формы снарядов имеют разные BC.  
    • BC зависит от числа Маха и уменьшается с увеличением скорости.  
  • Проблемы моделей с фиксированной кривой лобового сопротивления

    • Модели с фиксированной кривой лобового сопротивления дают точные прогнозы только для снарядов, похожих на эталонный.  
    • Форм-фактор (i) используется для сравнения сопротивления.  
  • Модель Pejsa

    • Модель Pejsa предсказывает траектории с точностью до 2,5 мм и скорости до 914 м.  
    • Модель использует два измерения скорости и постоянный коэффициент наклона.  
    • Коэффициент наклона регулируется для различных форм и размеров пуль.  
  • Модель Pejsa

    • Практический недостаток: сложность точных измерений скорости полета снаряда.  
    • Средний коэффициент замедления рассчитывается для заданного коэффициента наклона.  
    • Используется средневзвешенный коэффициент замедления с диапазоном 0,25.  
    • Модель не использует простое усреднение по хордам.  
  • Уравнения и процедуры

    • Для начального коэффициента замедления используются два уравнения.  
    • Для определения среднего коэффициента замедления при R/4 используется противоположная процедура.  
    • N используется как наклон линии хорды.  
  • Точность и эмпирические данные

    • Модель Pejsa использует степенной ряд для доказательства точности.  
    • Четвертый член в степенном ряде совпадает при N = 0,36.  
    • Коэффициент замедления может быть смоделирован как C × VN.  
  • Контрольные кривые лобового сопротивления

    • Первая кривая основана на функции скорости торможения Сиаччи/Маевского.  
    • Вторая кривая соответствует функции скорости замедления Сиаччи/Маевского при скорости 2600 кадров в секунду.  
    • Данные предоставлены американскими военными.  
  • Альтернативная модель Мэнджеса

    • Разработана полковником Даффом Мэнджесом в 1989 году.  
    • Использует теоретический подход, исключающий кривые «G».  
    • Генерирует последовательность аппроксимационных функций коэффициента лобового сопротивления.  
    • Результаты показывают отличное соответствие с численными расчетами.  
  • Модель с шестью степенями свободы

    • Продвинутые профессиональные модели, такие как PRODAS, основаны на расчетах с шестью степенями свободы.  
    • Требуют тщательного ввода данных и дорогостоящих методов сбора данных.  
    • Полуэмпирические модели минимизируют данные о дальностях испытаний.  
  • Программное обеспечение для прогнозирования аэродинамики

    • SPINNER и FINNER aeroprediction code используются для расчета входных данных для снарядов с ребром.  
    • Программное обеспечение для моделирования твердых тел доступно для анализа устойчивости снарядов.  
    • Алгоритмы численного интегрирования с 6 степенями точности подходят для 4-го порядка Рунге-Кутты.  
  • Практическое применение 6 DoF

    • 6 DoF используется в аэрокосмической и оборонной промышленности, а также военными организациями.  
    • Рассчитанные тренды могут быть включены в традиционные баллистические приложения.  
    • Ограничения вычислительной мощности мобильных устройств затрудняют использование в полевых условиях.  
  • Lapua Ballistics

    • Бесплатное программное обеспечение от Nammo Lapua Oy основано на модели с 6 степенями мощности.  
    • Ограничено пулями Lapua и требует данных о коэффициенте лобового сопротивления и геометрических размерах.  
  • Артиллерийские программные комплексы

    • NATO Armament Ballistic Kernel (NABK) и BALCO используются для систем управления огнем артиллерии.  
    • BALCO реализует 6/7-Уравнения движения DoF и интеграцию Рунге-Кутты-Фельберга 7-го порядка.  
  • Измерения с помощью доплеровского радара

    • Доплеровские радары используются для определения аэродинамического сопротивления снарядов.  
    • Измерения позволяют определить траекторию полета снарядов с точностью до нескольких миллиметров.  
    • Данные измерений могут быть выражены в баллистических коэффициентах или коэффициентах лобового сопротивления.  
  • Общие тенденции изменения лобового сопротивления

    • Заостренные снаряды имеют лучший коэффициент лобового сопротивления.  
    • Кривые большого радиуса и сужающееся основание уменьшают сопротивление.  
    • Каннелюры увеличивают лобовое сопротивление.  
  • Околозвуковая проблема

    • Снаряд, выпущенный со сверхзвуковой скоростью, замедляется до околозвуковой области.  
    • Центр давления смещается вперед, что влияет на устойчивость снаряда.  
    • Нестабильность в околозвуковой области может привести к рассеиванию и снижению точности.  
  • Расширенная дальнобойность

    • Концепция «расширенной дальнобойности» определяет стрельбу на дальностях, где пули попадают в околозвуковую область.  
    • Плотность окружающего воздуха влияет на динамическую устойчивость при трансзвуковом переходе.  
  • Влияние длины снаряда на предельный цикл рыскания

    • Более длинные снаряды испытывают большее отклонение от предельного цикла.  
    • Фаска в основании снаряда также влияет на предельный цикл рыскания.  
  • Управляемые снаряды

    • Снаряды могут управляться во время полета для обхода околозвуковых проблем.  
    • Национальная лаборатория Сандии разработала самонаводящиеся пули для гладкоствольного оружия.  
  • Тестирование прогностических свойств программного обеспечения

    • Программное обеспечение не всегда идеально предсказывает траектории.  
    • Полевые испытания на малых и средних дистанциях необходимы для проверки точности.  
  • Измерение с помощью доплеровского радара

    • Доплеровские радары используются для получения точных данных о поведении снарядов.  
    • Данные о коэффициенте лобового сопротивления (Cd) могут быть использованы для улучшения прогнозов.  
  • Прогнозирование внешней баллистики

    • Методы моделирования и измерения сопротивления лобовому сопротивлению могут давать разные результаты.  
    • Прогнозы для винтовочной пули Lapua Scenar GB528 показывают различия в зависимости от метода.  
  • Модели прогнозирования в сверхзвуковом полете

    • Модели предсказывают скорость снаряда более 1,2 Маха и разницу в падении до 51 см.  
    • В околозвуковом режиме скорость снаряда от 1,0 до 1,1 Маха, разница в падении до 150 см.  
  • Влияние ветра

    • Ветер вызывает горизонтальное отклонение снаряда.  
    • Аэродинамическое сопротивление поворачивает снаряд по ветру.  
    • Встречный ветер увеличивает лобовое сопротивление и падение, попутный ветер уменьшает.  
  • Вертикальные углы

    • Вертикальный угол выстрела влияет на траекторию.  
    • Снаряд, выпущенный вверх или вниз, пролетает больше на ровной местности.  
    • Баллистические программы учитывают незначительные гравитационные эффекты.  
  • Плотность окружающего воздуха

    • Влажность снижает плотность воздуха и лобовое сопротивление.  
    • Осадки могут вызвать отклонение от курса.  
  • Долгосрочные факторы

    • Гироскопический дрейф возникает из-за вращения пули.  
    • Эффект Магнуса создает силу, действующую перпендикулярно ветру.  
    • Эффект Пуассона влияет на устойчивость пули.  
  • Причины дрейфа снарядов

    • Эффект Пуассона: незначительный, действует в том же направлении, что и гироскопический дрейф  
    • Эффект Магнуса: незначительный, изменяет направление дрейфа при опускании носовой части ниже траектории  
  • Кориолисово смещение

    • Вызывает отклонение вправо в северном полушарии и влево в южном  
    • Вертикальное отклонение (эффект Этвеша) зависит от направления стрельбы  
    • Величина эффекта Кориолиса невелика для стрелкового оружия, но важна для баллистических снарядов  
  • Горизонтальный эффект

    • Снаряд движется по прямой линии в невращающейся системе отсчета  
    • В системе отсчета, закрепленной относительно Земли, траектория изгибается вбок  
    • Горизонтальная кривизна наибольшая на полюсах и уменьшается до нуля на экваторе  
  • Вертикальный эффект (эффект Этвеша)

    • Изменяет воспринимаемое гравитационное притяжение на основе направления и скорости движения  
    • Наиболее выражен на экваторе, уменьшается до нуля на полюсах  
    • Приводит к отклонению снарядов, летящих на восток, вверх, а на запад, вниз  
  • Факторы, связанные с оборудованием

    • Боковой прыжок: вызван небольшим боковым и вращательным движением ствола  
    • Боковой выброс: вызван дисбалансом массы снарядов или давления  
  • Максимальная эффективная дальность стрельбы

    • Зависит от аэродинамической или баллистической эффективности снарядов  
    • Включает баллистический коэффициент, высоту прицельных приспособлений, массу пули и другие переменные  
  • Использование баллистических данных

    • Пример баллистической таблицы для пули Speer 30-го калибра  
    • Изменение точки попадания важно на больших дистанциях  
    • Стрелок должен целиться на расстояние, соответствующее типичному диапазону стрельбы  
  • Общая внешняя баллистика

    • Упрощенный расчет движения снаряда под действием силы сопротивления  
    • Включает баскетбольную и стрелковую баллистику  
  • Программное обеспечение для расчета баллистики

    • Ballistics.com: статьи заархивированы  
    • Patagonia Ballistics: баллистический математический программный движок  
    • JBM: онлайн-калькуляторы баллистики  
    • Bison Ballistics: онлайн-баллистический калькулятор  
  • Внешняя баллистика артиллерии

    • Управление огнем британской артиллерии  
    • Полевая артиллерия, том 6: Баллистика и боеприпасы  
    • Производство таблиц стрельбы для ствольной артиллерии  
  • Баллистические таблицы и калькуляторы

    • Баллистическая таблица нового поколения на основе NABK  
    • Калькулятор траекторий на C++  
    • Бесплатное программное обеспечение для внешней баллистики  
  • Баллистика стрелкового оружия

    • Hawke X-ACT Pro: iOS, Android, OSX и Windows  
    • ChairGun Pro: огнестрельное оружие с ободком и дробью  
    • GNU Exterior Ballistics Computer: 3DOF с открытым исходным кодом  
    • 6mmbr.com: 4 бесплатные внешние компьютерные программы  
    • McCoy — Gavre: модели сопротивления G1, G2, G5, G6, G7, G8, GS, GL, GI, GB и RA4  
    • Точечная баллистика: модель сопротивления Siacci/Mayevski G1  
    • Стреляй из «Ремингтона»: модель сопротивления Siacci/Mayevski G1  
    • Баллистические калькуляторы JBM: модели сопротивления G1, G2, G5, G6, G7, G8, GI, GL  
    • Баллистика Пейса: модель Пейса  
    • Sharpshooter Friend: модель Pejsa  
    • Quick Target Unlimited: модели сопротивления G1, G2, G5, G6, G7, G8, GL, GS Spherical 9/16″SAAMI, GS Spherical Don Miller, RA4, советские патроны 1943 года выпуска, британские патроны 1909 года выпуска  
    • Lapua Ballistics: модели сопротивления снарядов и патронов Lapua  
    • BfX: набор функций надстроек MS Excel для баллистики  
    • GunSim: бесплатная браузерная программа-симулятор баллистики  
    • Баллистический симулятор: бесплатная программа-симулятор баллистики  
    • 5H0T: бесплатный онлайн-баллистический калькулятор с возможностью экспорта данных и построения графиков  
    • SAKO Ballistics: калькулятор для Android и iOS  
    • py-библиотека Python ballisticcalc LGPL для баллистических расчетов точечной массы  

Полный текст статьи:

Внешняя баллистика — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх