Derivace kulky: popis, funkce a zajímavá fakta

Termín "odvození" má v každodenním životě mnoho významů. Je tvořen latinským slovem derivative, což znamená "vedení", "odchylka". Pod pojmem v obecném smyslu se rozumí odchylka od trajektorie, odklon od základních významů.

Derivace ve vojenské oblasti

Pokud jde o střelnou zbraň, derivace označuje odchylku trajektorie střely, střely. Je to způsobeno jejich rotací, ke které dochází v důsledku pušek v kanálu hlavně střelné zbraně. Derivace je také odchylka střely způsobená gyroskopickým a Magnusovým efektem.

Síly působící na kulku

Kulky, když se pohybují po trajektorii po opuštění hlavně, zažívají působení gravitace a odporu vzduchu. První síla vždy směřuje dolů, což způsobuje pokles opuštěného těla.

Síla odporu vzduchu, neustále působící na kulku, zpomaluje její translační pohyb a je vždy zaměřena na setkání. Dělá to nejlepší, aby se létající tělo převrátilo, nasměrovalo jeho hlavu dozadu.

V důsledku účinků uvedených sil nedochází k pohybu střely v souladu s linií házení, ale podél nerovnoměrné zakřivené křivky pod hodovou čarou, která se nazývá trajektorie.

Síla odporu vzduchu vděčí za svůj vznik několika faktorům, jmenovitě: tření, víry, balistická vlna.

Kulka a tření

Vzdušné částice, které se přímo dotýkají střely (střely), se s ní pohybují v důsledku kontaktu s jejím povrchem. Po první vrstvě vzduchových částic se také začne pohybovat vrstva kvůli viskozitě vzduchu. S nižší rychlostí.

Tato vrstva přenáší pohyb na další atd. Dokud vzduchové částice přestanou mít dopad, jejich rychlost vzhledem k létající kulce se stane nulovou. Vzdušné prostředí, od přímého kontaktu s kulkou (projektil) a končící rychlostí částic se stává 0, se nazývá hraniční vrstva.

V něm se tvoří "tangenciální napětí", jinými slovy-tření. Zkracuje vzdálenost letu střely (střely) a zpomaluje její rychlost.

Procesy v mezní vrstvě

Hraniční vrstva obklopující létající tělo, když dosáhne svého dna, se odtrhne. V tomto případě vzniká vybíjecí prostor. Vytváří se tlakový rozdíl, který ovlivňuje hlavu střely a její dno. Tento proces vytváří sílu, jejíž vektor směřuje na opačnou stranu pohybu. Vzdušné částice pronikající do řídké oblasti vytvářejí vířící oblasti.

Balistická vlna

Za letu kulka dopadá na vzdušné částice, které, když se srazí, začnou kolísat. Z toho vznikají vzduchová těsnění. Tvoří zvukové vlny. V důsledku toho je let střely doprovázen charakteristickým zvukem. Jakmile se kulka začne pohybovat rychlostí, která je menší než zvuk, výsledné těsnění ji předběhne a uteče dopředu, aniž by měla vážný dopad na let.

Ale při letu, ve kterém je rychlost střely nebo střely vyšší než zvuk, vlny zvuku narážejí na sebe, vytvářejí zhutněnou vlnu (balistickou), která kulku zpomaluje. Výpočty ukazují, že na přední straně je tlak balistické vlny na ni asi 8-10 atmosfér. K jeho překonání se vynakládá většina energie létajícího těla.

Další faktory ovlivňující let kulky

Kromě sil odporu vzduchu a gravitace je kulka ovlivněna: atmosférickým tlakem, teplotními hodnotami prostředí, směrem větru, vlhkostí vzduchu.

Atmosférický tlak na zemském povrchu je nerovnoměrný vzhledem k hladině moře. S nárůstem o 100 metrů klesá přibližně o 10 mm rtuti. V důsledku toho se střelba, která probíhá ve výšce, provádí za podmínek snížené tažné síly a hustoty vzduchu. To vede ke zvýšení dosahu.

Vlhkost vzduchu má také vliv, ale mírně. Obvykle se nepočítá, s výjimkou střelby na dlouhé vzdálenosti. Pokud je při střelbě vítr, pak kulka letí větší vzdálenost než v bezvětří. Protivětrný vítr-vzdálenost klesá. Boční větry na kulku mají velký vliv, odchylují ji ve směru, kde fouká.

Všechny výše uvedené síly a faktory ovlivňují kulku v úhlech k ní. Jejich vliv je zaměřen na převrácení pohybujícího se těla. Proto, aby se zabránilo převrácení střely (střely) za letu, jsou jim přiděleny při výstupu z kanálu hlavně rotační pohyb. Vzniká přítomností pušek v kmeni.

Rotující kulka získává gyroskopické vlastnosti, které umožňují udržet létající tělo v prostoru jeho polohy. V tomto případě je kulka schopna vyvinout odpor vůči vnějším silám na významné části své cesty, zachovat danou polohu osy. Kulka rotující za letu se však odchyluje od přímého směru pohybu, což způsobuje derivaci.

Gyroskopický efekt a Magnusův efekt

Gyroskopický efekt je fenomén, při kterém směr pohybu v prostoru rychle se otáčejícího těla zůstává nezměněn. Je vlastní nejen kulkám, projektilům, ale také mnoha technickým zařízením, jako jsou turbínové rotory, vrtule letadel, a všem nebeským tělesům pohybujícím se po oběžných drahách.

Magnusův efekt se nazývá fyzický jev, ke kterému dochází při proudění vzduchu kolem rotující střely. Rotující těleso kolem sebe vytváří vírový pohyb a tlakové rozdíly, což způsobuje sílu, která má vektorový směr kolmý na proud vzduchu.

Při použití na praktickou rovinu to znamená, že v přítomnosti bočního větru na levé straně kulka fouká nahoru a na pravé straně dolů. Ale na krátké vzdálenosti je účinek Magnusova efektu bezvýznamný. Měl by být vzat v úvahu při střelbě na dlouhé vzdálenosti. V důsledku toho jsou odstřelovači nuceni používat speciální zařízení-anemometr, který měří rychlost větru. Kromě toho jsou v praxi běžné 7,62 tabulky zohledňující derivaci střely.

Příčiny derivace a její význam

Derivace střely je vždy směrována směrem, kterým prochází hlavně. Vzhledem k tomu, že všechny moderní modely puškových zbraní mají pušky ve směru zleva - nahoru-doprava (s výjimkou japonských ručních palných zbraní), odchylka střely, střely se provádí na pravé straně.

Derivace roste s ohledem na vzdálenost střelby nepřiměřeně. Spolu se zvyšováním dosah střely, derivace má tendenci postupně růst. Trajektorie střely, při pohledu shora, je tedy čára, ve které se zakřivení neustále zvyšuje.

Při střelbě ve vzdálenosti 1 km má derivace významný vliv na vychýlení střely. Takže ve standardních adresářích tabulka 3 kulky 7,62 x 39 ukazuje derivaci ve velikosti asi 40-60 cm. Četné studie odborníků na balistiku však vedou k závěru, že derivace by měla být zvažována pouze na vzdálenosti větší než 300 m.

Moderní Dělostřelectvo derivační korekce bere v úvahu automaticky, a to buď pomocí střeleckých tabulek. Jednotlivé vzorky ručních palných zbraní jsou vybaveny optickými zaměřovači, ve kterých je konstruktivně zohledňována. Mířidla jsou namontována tak, že při výstřelu kulka automaticky odejde trochu doleva. Když dosáhne vzdálenosti 300 m, ocitne se na střelecké lince.

Faktory ovlivňující derivaci

Derivace je ovlivněna určitými faktory, a to:

1. Závitový krok v kanálu hlavně. Čím strmější je řez, tím silnější je rotace, derivace střely se stává významnější.
2. Hmotnostní charakteristiky střely. Těžší objekt derivačním efektem je méně vychýlen. Při stejném kalibru bude odklon od trajektorie podél cílové čáry menší, pokud je hmotnost střely větší.
3. Úhel házení. Jedná se o takzvanou výšku kmene. Čím větší je tento úhel, tím menší je derivace. Kulka vystřelená svisle nahoru (úhel je 90 stupňů) neovlivňuje převrácený moment, v důsledku čehož nedochází k derivaci. Tyto vlastnosti se berou v úvahu při střelbě na létající cíle.
4. Teplota okolního prostředí. Derivace střely se v tomto případě projevuje významněji, pokud je teplota vzduchu klesá.
5. Protijedoucí proudy vzduchu. Pokud vítr fouká směrem k létající kulce, pak se derivace zvyšuje.

Aby se snížil účinek derivace rotací kulky za letu, byly v současné době vyvinuty speciální kulky. Mají zvláštní vnitřní strukturu s odpovídajícími středy hmoty a gravitace.

Kulky (projektily) vyrobené z zbraní s hladkým vývrtem (chybí puška), stejně jako ty, které mají stabilizaci za letu v důsledku peří a které se neotáčejí, nezažívají fenomén derivace.