Ķermeņa ballistiskais koeficients jsb (saīsināti BC) mēra tā spēju pārvarēt gaisa pretestību lidojuma laikā. Tas ir apgriezti proporcionāls negatīvajam paātrinājumam: lielāks skaitlis norāda uz mazāku negatīvu paātrinājumu, un šāviņa pretestība ir tieši proporcionāla tā masai.
Mazs stāsts
1537. gadā Nikolo Tartaglija izšāva vairākus testa šāvienus, lai noteiktu lodes maksimālo leņķi un attālumu. Tartaglija nonāca pie secinājuma, ka leņķis ir 45 grādi. Matemātiķis atzīmēja, ka šāviena trajektorija pastāvīgi liecas.
1636. gadā Galileo Galilejs publicēja savus rezultātus žurnālā Dialogues on the Two New Sciences. Viņš atklāja, ka krītošam ķermenim ir pastāvīgs paātrinājums. Tas ļāva Galileo parādīt, ka lodes trajektorija ir izliekta.
Ap 1665. gadu Īzaks Ņūtons atklāja gaisa pretestības likumu. Ņūtons savos eksperimentos izmantoja gaisu un šķidrumus. Viņš parādīja, ka pretestība šāvienam palielinās proporcionāli gaisa (vai šķidruma) blīvumam, šķērsgriezuma laukumam un lodes svaram. Ņūtona eksperimenti tika veikti tikai ar mazu ātrumu - līdz aptuveni 260 m/s (853ft/s).
1718. gadā Džons Kīls izaicināja kontinentālo matemātiku. Viņš gribēja atrast līkni, ko šāviņš varētu aprakstīt gaisā. Šī problēma paredz, ka gaisa pretestība palielinās eksponenciāli līdz ar šāviņa ātrumu. Ķīlis nevarēja atrast risinājumu šim sarežģītajam uzdevumam. Bet Johans Bernulli apņēmās atrisināt šo sarežģīto problēmu un drīz pēc tam atrada vienādojumu. Viņš saprata, ka gaisa pretestība mainās tāpat kā "jebkurš ātruma spēks". Vēlāk šis pierādījums kļuva pazīstams kā "Bernulli vienādojums". Tas ir "standarta šāviņa" jēdziena priekštecis.
Vēstures izgudrojumi
1742. gadā Bendžamins Robins izveidoja ballistisko svārstu. Tā bija vienkārša mehāniska ierīce, ar kuru varēja izmērīt šāviņa ātrumu. Robins ziņoja par lodes ātrumu no 1400 pēdām/s (427 m/s) līdz 1700 pēdām/s (518 m/s). Savā grāmatā New Principles of Shooting, kas izdota tajā pašā gadā, viņš izmantoja Eilera skaitlisko integrāciju un atklāja, ka gaisa pretestība "mainās atkarībā no šāviņa ātruma kvadrāta".
1753. gadā Leonhards Eilers parādīja, kā teorētiskās trajektorijas var aprēķināt, izmantojot Bernulli vienādojumu. Taču šo teoriju var izmantot tikai pretestībai, kas mainās kā ātruma kvadrāts.
1844. gadā tika izgudrots elektroballistiskais hronogrāfs. 1867. gadā šī ierīce rādīja lodes lidojuma laiku ar vienas sekundes desmitdaļas precizitāti.
Pārbaudes brauciens
Daudzās valstīs un to bruņotiespēkus kopš 18. gadsimta vidus, izmēģinājuma šāvieni tika veikti, izmantojot lielu munīciju, lai noteiktu katra atsevišķa šāviņa pretestības raksturlielumus. Šie atsevišķie testa eksperimenti tika reģistrēti plašās ballistikas tabulās.
Anglijā tika veikti nopietni testi (Frānsiss Bašforts bija testētājs, pats eksperiments tika veikts Vulvičas purvos 1864. gadā). Šāviņš attīstīja ātrumu līdz 2800 m/s. Frīdrihs Krups 1930. gadā (Vācija) turpināja testēšanu.
Paši čaumalas bija cietas, nedaudz izliektas, galam bija koniska forma. To izmēri svārstījās no 75 mm (0,3 collas) ar svaru 3 kg (6,6 mārciņas) līdz 254 mm (10 collas) ar svaru 187 kg (412,3 mārciņas).
Metodes un standarta šāviņš
Daudzi militāristi pirms 1860. gadiem izmantoja aprēķinu metodi, lai pareizi noteiktu šāviņa trajektoriju. Šī metode, kas bija piemērota tikai vienas trajektorijas aprēķināšanai, tika veikta manuāli. Lai veiktu aprēķinus daudz vienkāršāk un ātrāk, ir uzsākti pētījumi, lai izveidotu teorētisko pretestības modeli. Pētījumi ir noveduši pie ievērojamas eksperimentālās apstrādes vienkāršošanas. Šī bija "standarta šāviņa" koncepcija. Ballistiskās tabulas tika sastādītas izdomātam šāviņam ar noteiktu svaru un formu, konkrētiem izmēriem un noteiktu kalibru. Tādējādi bija vieglāk aprēķināt ballistisko koeficientu standarta šāviņam, kas varētu pārvietoties pa atmosfēru saskaņā ar matemātisko formulu.
Tabulaballistiskais koeficients
Iepriekšminētās ballistikas tabulas parasti ietver tādas funkcijas kā: gaisa blīvums, šāviņa lidojuma laiks diapazonā, diapazons, šāviņa novirzīšanās pakāpe no noteiktās trajektorijas, svars un diametrs. Šie skaitļi atvieglo ballistisko formulu aprēķinu, kas nepieciešamas, lai aprēķinātu šāviņa purna ātrumu diapazonā un lidojuma trajektorijā.
Bashforth stobri no 1870. gada izšāva lādiņu ar ātrumu 2800 m/s. Aprēķiniem Mayevsky izmantoja Bašforta un Krupa tabulas, kas ietvēra līdz 6 ierobežotas piekļuves zonām. Zinātnieks izveidoja septīto ierobežoto zonu un izstiepja Bašfortas šahtas līdz 1100 m/s (3609 pēdas/s). Majevskis konvertēja datus no imperatora vienībām uz metrisko (pašlaik SI vienībām).
1884. gadā Džeimss Ingalls, izmantojot Mayevsky tabulas, iesniedza savus stobrus ASV armijas munīcijas apkārtrakstam. Ingalls paplašināja ballistisko stobru ātrumu līdz 5000 m/s, kas atradās astotajā ierobežotajā zonā, bet joprojām ar tādu pašu vērtību n (1,55) kā Majevska 7. ierobežotajā zonā. 1909. gadā tika publicēti jau pilnībā uzlaboti ballistikas galdi. 1971. gadā uzņēmums Sierra Bullet aprēķināja savus ballistiskos galdus 9 ierobežotām zonām, bet tikai ar ātrumu 4400 pēdas sekundē (1341 m/s). Šai zonai ir nāvējošs spēks. Iedomājieties 2 kg smagu šāviņu, kas pārvietojas ar ātrumu 1341 m/s.
Majevska metode
Mēs jau minējām nedaudz augstākšis uzvārds, bet padomāsim, kādu metodi šis cilvēks izdomājis. 1872. gadā Mayevsky publicēja ziņojumu par Trité Balistique Extérieure. Izmantojot savas ballistikas tabulas, kā arī Bašforta tabulas no 1870. gada ziņojuma, Majevskis izveidoja analītisko matemātisko formulu, kas aprēķināja šāviņa gaisa pretestību log A un n vērtības izteiksmē. Lai gan matemātikā zinātnieks izmantoja atšķirīgu pieeju nekā Bašforts, iegūtie gaisa pretestības aprēķini bija vienādi. Mayevsky ierosināja ierobežotas zonas koncepciju. Izpētot, viņš atklāja sesto zonu.
Ap 1886. gadu ģenerālis publicēja M. Krupa (1880) eksperimentu diskusijas rezultātus. Lai gan izmantoto lādiņu kalibrs bija ļoti atšķirīgs, tiem būtībā bija tādas pašas proporcijas kā standarta šāviņam, 3 metrus garš un 2 metrus rādiusā.
Siacci metode
1880. gadā pulkvedis Frančesko Siači publicēja savu Balistica. Siacci ierosināja, ka gaisa pretestība un blīvums palielinās, palielinoties šāviņa ātrumam.
Siacci metode bija paredzēta plakanām uguns trajektorijām ar novirzes leņķiem, kas mazāki par 20 grādiem. Viņš atklāja, ka tik mazs leņķis neļauj gaisa blīvumam būt nemainīgam. Izmantojot Bašforta un Majevska tabulas, Siacci izveidoja 4 zonu modeli. Frančesko izmantoja standarta lādiņu, ko radīja ģenerālis Majevskis.
Ložu koeficients
Uzzīmju koeficients (BC) būtībā ir mērscik lode ir racionalizēta, tas ir, cik labi tā griež gaisu. Matemātiski šī ir lodes īpatnējā smaguma attiecība pret tās formas faktoru. Ballistiskais koeficients būtībā ir gaisa pretestības mērs. Jo lielāks skaitlis, jo mazāka pretestība un jo efektīvāka ir lode pa gaisu.
Vēl viena nozīme - pirms mūsu ēras. Indikators nosaka vēja trajektoriju un virzību, kad citi faktori ir vienādi. BC mainās līdz ar lodes formu un tās kustības ātrumu. "Spitzer", kas nozīmē "smails", ir efektīvāka forma nekā "apaļš deguns" vai "plakans punkts". Lodes otrā galā laivas aste (vai konusveida pēda) samazina gaisa pretestību salīdzinājumā ar plakanu pamatni. Abi palielina aizzīmi BC.
Bullet Range
Protams, katra lode ir atšķirīga, un tai ir savs ātrums un darbības rādiuss. Vislielāko lidojuma attālumu nodrošinās šautenes šāviens aptuveni 30 grādu leņķī. Tas ir patiešām labs leņķis kā tuvinājums optimālai veiktspējai. Daudzi cilvēki pieņem, ka 45 grādi ir labākais leņķis, bet tā nav. Uz lodi attiecas fizikas likumi un visi dabas spēki, kas var traucēt precīzu šāvienu.
Pēc tam, kad lode atstāj mucu, gravitācija un gaisa pretestība sāk darboties pret purna viļņa sākuma enerģiju, un attīstās letāls spēks. Ir arī citi faktori, taču šiem diviem ir vislielākā ietekme. Tiklīdz lode atstāj stobru, tā gaisa pretestības dēļ sāk zaudēt horizontālo enerģiju. Daži cilvēki jums teiks, ka lode paceļas, kad tā atstāj stobru, taču tā ir tikai tad, ja šāviena stobra bija novietota leņķī, kas bieži notiek. Ja šaut horizontāli pret zemi un vienlaikus metot lodi uz augšu, abi lādiņi trāpīs zemei gandrīz vienlaikus (atskaitot nelielo atšķirību, ko rada zemes izliekums un nelielais vertikālā paātrinājuma kritums).
Ja mērķēsit ieroci aptuveni 30 grādu leņķī, lode virzīsies daudz tālāk, nekā daudzi cilvēki domā, un pat tāds zemas enerģijas ierocis kā pistole raidīs lodi tālāk par vienu jūdzi. Lieljaudas šautenes šāviņš var nobraukt aptuveni 3 jūdzes 6–7 sekundēs, tāpēc jums nekad nevajadzētu šaut gaisā.
Pneimatisko ložu ballistiskais koeficients
Pneimatiskās lodes nebija paredzētas, lai sasniegtu mērķi, bet gan apturētu mērķi vai radītu nelielus fiziskus bojājumus. Šajā sakarā lielākā daļa pneimatisko ieroču ložu ir izgatavotas no svina, jo šis materiāls ir ļoti mīksts, viegls un piešķir šāviņam nelielu sākotnējo ātrumu. Izplatītākie ložu (kalibru) veidi ir 4,5 mm un 5,5. Protams, tika radītas arī lielāka kalibra - 12,7 mm. Izdarot šāvienu no šādas pneimatikas un šādas lodes, jums jādomā par nepiederošo drošību. Piemēram, lodes formas lodes ir izgatavotas izklaides spēlēm. Vairumā gadījumu šāda veida lādiņi ir pārklāti ar varu vai cinku, lai izvairītos no korozijas.
