Bir cismin balistik katsayısı jsb (kıs altılmış BC), uçuş sırasında hava direncinin üstesinden gelme yeteneğinin bir ölçüsüdür. Negatif ivme ile ters orantılıdır: daha büyük bir sayı daha az negatif ivmeyi gösterir ve merminin sürüklemesi kütlesi ile doğru orantılıdır.
Küçük bir hikaye
1537'de Niccolò Tartaglia, bir merminin maksimum açısını ve menzilini belirlemek için birkaç deneme atışı yaptı. Tartaglia, açının 45 derece olduğu sonucuna vardı. Matematikçi, atışın yörüngesinin sürekli büküldüğünü kaydetti.
1636'da Galileo Galilei, Dialogues on the Two New Sciences'ta sonuçlarını yayınladı. Düşen bir cismin sabit bir ivmeye sahip olduğunu keşfetti. Bu, Galileo'nun merminin yörüngesinin kavisli olduğunu göstermesine izin verdi.
1665 civarında, Isaac Newton hava direnci yasasını keşfetti. Newton deneylerinde hava ve sıvıları kullandı. Bir atışa karşı direncin, havanın (veya sıvının) yoğunluğu, kesit alanı ve merminin ağırlığı ile orantılı olarak arttığını gösterdi. Newton'un deneyleri sadece düşük hızlarda - yaklaşık 260 m/s'ye (853) kadar gerçekleştirildi.ft/s).
1718'de John Keel, Continental Mathematics'e meydan okudu. Merminin havada tanımlayabileceği eğriyi bulmak istedi. Bu problem, hava direncinin mermi hızıyla katlanarak arttığını varsayar. Keel bu zor göreve bir çözüm bulamadı. Ancak Johann Bernoulli bu zor sorunu çözmeyi üstlendi ve kısa süre sonra denklemi buldu. Hava direncinin hızın "herhangi bir kuvveti" gibi değiştiğini fark etti. Daha sonra bu kanıt "Bernoulli denklemi" olarak bilinir hale geldi. "Standart mermi" kavramının öncüsü budur.
Tarihi icatlar
1742'de Benjamin Robins balistik sarkacı yarattı. Bir merminin hızını ölçebilen basit bir mekanik cihazdı. Robins, mermi hızlarını 1400 ft/sn (427 m/sn) ile 1700 ft/sn (518 m/sn) arasında bildirdi. Aynı yıl yayınlanan New Principles of Shooting adlı kitabında Euler'in sayısal entegrasyonunu kullandı ve hava direncinin "merminin hızının karesi kadar değiştiğini" buldu.
1753'te Leonhard Euler, Bernoulli denklemi kullanılarak teorik yörüngelerin nasıl hesaplanabileceğini gösterdi. Ancak bu teori yalnızca hızın karesi olarak değişen direnç için kullanılabilir.
1844'te elektrobalistik kronograf icat edildi. 1867'de bu cihaz, bir merminin uçuş süresini saniyenin onda biri hassasiyetle gösterdi.
Test çalıştırması
Birçok ülkede ve silahlı18. yüzyılın ortalarından bu yana kuvvetler, her bir merminin direnç özelliklerini belirlemek için büyük mühimmat kullanılarak test atışları gerçekleştirildi. Bu bireysel test deneyleri, kapsamlı balistik tablolara kaydedildi.
İngiltere'de ciddi testler yapıldı (deneyici Francis Bashforth'du, deneyin kendisi 1864'te Woolwich Bataklıkları'nda gerçekleştirildi). Mermi 2800 m / s'ye kadar bir hız geliştirdi. 1930'da Friedrich Krupp (Almanya) testlere devam etti.
Kabukların kendileri sağlamdı, hafif dışbükeydi, uç konik bir şekle sahipti. Boyutları 75 mm (0,3 inç) ve 3 kg (6,6 pound) ile 254 mm (10 inç) ve 187 kg (412,3 pound) arasında değişiyordu.
Yöntemler ve standart mermi
1860'lardan önce birçok ordu, bir merminin yörüngesini doğru bir şekilde belirlemek için hesap yöntemini kullandı. Sadece bir yörünge hesaplamak için uygun olan bu yöntem manuel olarak gerçekleştirilmiştir. Hesaplamaların çok daha kolay ve hızlı yapılabilmesi için araştırmalar teorik bir direnç modeli oluşturmaya başlamıştır. Araştırma, deneysel işlemenin önemli ölçüde basitleştirilmesine yol açmıştır. Bu "standart mermi" konseptiydi. Belirli bir ağırlık ve şekle, belirli boyutlara ve belirli bir kalibreye sahip yapay bir mermi için balistik tablolar derlendi. Bu, atmosferde hareket edebilen standart bir merminin balistik katsayısını matematiksel bir formüle göre hesaplamayı kolaylaştırdı.
Masabalistik katsayısı
Yukarıdaki balistik tablolar genellikle şu gibi işlevleri içerir: hava yoğunluğu, merminin menzildeki uçuş süresi, menzil, merminin belirli bir yörüngeden ayrılma derecesi, ağırlık ve çap. Bu rakamlar, merminin menzil ve uçuş yolundaki namlu çıkış hızını hesaplamak için ihtiyaç duyulan balistik formüllerin hesaplanmasını kolaylaştırır.
1870'ten Bashforth varilleri, 2800 m/s hızında bir mermi ateşledi. Hesaplamalar için Mayevsky, 6 adede kadar kısıtlı erişim bölgesi içeren Bashfort ve Krupp tablolarını kullandı. Bilim adamı yedinci kısıtlı bölgeyi tasarladı ve Bashfort şaftlarını 1100 m/s'ye (3.609 ft/sn) kadar uzattı. Mayevsky, verileri emperyal birimlerden metriğe (şu anda SI birimlerine) dönüştürdü.
1884'te James Ingalls, Mayevsky tablolarını kullanarak varillerini ABD Ordusu Mühimmat Genelgesine sundu. Ingalls, sekizinci kısıtlı bölge içinde olan, ancak yine de Mayevsky'nin 7. kısıtlı bölgesi ile aynı n (1,55) değerinde olan balistik varilleri 5000 m/s'ye genişletti. Zaten tamamen geliştirilmiş balistik tablolar 1909'da yayınlandı. 1971'de, Sierra Bullet şirketi balistik tablolarını 9 sınırlı bölge için hesapladı, ancak bu sadece saniyede 4.400 fit (1.341 m / s) içindeydi. Bu bölge öldürücü güce sahiptir. 1341 m/s hızla hareket eden 2 kg'lık bir mermi hayal edin.
Majewski yöntemi
Yukarıda biraz bahsettikbu soyadı, ama bu kişinin nasıl bir yöntem bulduğunu bir düşünelim. 1872'de Mayevsky, Trité Balistique Extérieure hakkında bir rapor yayınladı. Mayevsky, Bashforth'un 1870 raporundaki tablolarıyla birlikte balistik tablolarını kullanarak merminin hava direncini log A ve n değeri cinsinden hesaplayan analitik bir matematiksel formül yarattı. Matematikte bilim adamı Bashforth'tan farklı bir yaklaşım kullansa da, sonuçta ortaya çıkan hava direnci hesaplamaları aynıydı. Mayevsky sınırlı bir bölge kavramını önerdi. Keşfederken altıncı bölgeyi keşfetti.
1886 civarında, general M. Krupp'un (1880) deneyleriyle ilgili bir tartışmanın sonuçlarını yayınladı. Kullanılan mermiler kalibre olarak büyük farklılıklar gösterse de temelde standart mermi ile aynı orantılara sahiptiler, 3 metre uzunluğunda ve 2 metre yarıçapındaydılar.
Siacci yöntemi
1880'de Albay Francesco Siacci, Balistica'sını yayınladı. Siacci, mermi hızı arttıkça hava direncinin ve yoğunluğunun arttığını öne sürdü.
Siacci yöntemi, sapma açıları 20 dereceden az olan düz ateş yörüngeleri için tasarlanmıştır. Böyle küçük bir açının hava yoğunluğunun sabit bir değere sahip olmasına izin vermediğini buldu. Bashforth ve Mayevsky'nin tablolarını kullanarak Siacci, 4 bölgeli bir model oluşturdu. Francesco, General Mayevsky'nin yarattığı standart bir mermi kullandı.
Kurşun Katsayısı
Kurşun Katsayısı (BC) temel olarakmermi ne kadar mantıklı, yani havayı ne kadar iyi kesiyor. Matematiksel olarak bu, merminin özgül ağırlığının şekil faktörüne oranıdır. Balistik katsayı esasen hava direncinin bir ölçüsüdür. Sayı ne kadar yüksek olursa, direnç o kadar düşük olur ve mermi havada o kadar etkili olur.
Bir anlam daha - BC. Gösterge, diğer faktörler eşit olduğunda rüzgarın yörüngesini ve sürüklenmesini belirler. BC, merminin şekline ve hareket hızına göre değişir. "Sivri" anlamına gelen "Spitzer", "yuvarlak burun" veya "düz nokta" dan daha etkili bir şekildir. Merminin diğer ucunda, teknenin kuyruğu (veya konik ayağı), düz bir tabana kıyasla hava direncini az altır. Her ikisi de madde işareti BC'yi artırır.
Kurşun Aralığı
Elbette her mermi farklıdır ve kendi hızı ve menzili vardır. Yaklaşık 30 derecelik bir açıyla atılan bir tüfek, en uzun uçuş mesafesini verecektir. Bu, optimum performansa bir yaklaşım olarak gerçekten iyi bir açıdır. Birçok kişi 45 derecenin en iyi açı olduğunu varsayar, ancak değil. Mermi, fizik yasalarına ve isabetli bir atışa müdahale edebilecek tüm doğal güçlere tabidir.
Mermi fıçıyı terk ettikten sonra, yerçekimi ve hava direnci namlu dalgasının başlangıç enerjisine karşı çalışmaya başlar ve öldürücü kuvvet gelişir. Başka faktörler de var, ancak bu ikisi en fazla etkiye sahip. Mermi namludan çıkar çıkmaz hava direncinden dolayı yatay enerjisini kaybetmeye başlar. Bazı insanlar size merminin namludan çıktığında yükseldiğini söyleyecektir, ancak bu yalnızca namlu ateşlendiğinde bir açıyla yerleştirilmişse doğrudur, çoğu zaman böyledir. Yere yatay olarak ateşler ve mermiyi aynı anda yukarı fırlatırsanız, her iki mermi de yere neredeyse aynı anda çarpacaktır (yerin eğriliğinden kaynaklanan hafif fark ve dikey ivmedeki hafif düşüş).
Silahınızı yaklaşık 30 derecelik bir açıyla nişanlarsanız, mermi birçok insanın düşündüğünden çok daha uzağa gidecek ve tabanca gibi düşük enerjili bir silah bile mermiyi bir mil öteye gönderecektir. Yüksek güçlü bir tüfekten çıkan bir mermi 6-7 saniyede yaklaşık 3 mil yol alabilir, bu nedenle hiçbir durumda havaya ateş etmemelisiniz.
Pnömatik mermilerin balistik katsayısı
Pnömatik mermiler bir hedefi vurmak için değil, bir hedefi durdurmak veya küçük fiziksel hasar vermek için tasarlandı. Bu bağlamda, pnömatik silahlar için mermilerin çoğu kurşundan yapılmıştır, çünkü bu malzeme çok yumuşak, hafiftir ve mermiye küçük bir başlangıç hızı verir. En yaygın mermi türleri (kalibreler) 4,5 mm ve 5.5'tir. Tabii ki, daha büyük kalibreli olanlar da yaratıldı - 12.7 mm. Bu tür pnömatiklerden ve böyle bir mermiden atış yaparken, yabancıların güvenliğini düşünmeniz gerekir. Örneğin, top şeklindeki mermiler eğlence amaçlı oyun için yapılmıştır. Çoğu durumda, bu tür mermi korozyonu önlemek için bakır veya çinko ile kaplanır.
