Kūno balistinis koeficientas jsb (sutrumpintai BC) yra jo gebėjimo įveikti oro pasipriešinimą skrydžio metu matas. Jis yra atvirkščiai proporcingas neigiamam pagreičiui: didesnis skaičius rodo mažesnį neigiamą pagreitį, o sviedinio pasipriešinimas yra tiesiogiai proporcingas jo masei.
Maža istorija
1537 m. Niccolò Tartaglia paleido kelis bandomuosius šūvius, kad nustatytų didžiausią kulkos kampą ir nuotolį. Tartaglia padarė išvadą, kad kampas yra 45 laipsniai. Matematikas pastebėjo, kad šūvio trajektorija nuolat krypsta.
1636 m. Galilėjus Galilėjus paskelbė savo rezultatus žurnale „Dialogai apie du naujus mokslus“. Jis atrado, kad krintantis kūnas turi nuolatinį pagreitį. Tai leido „Galileo“parodyti, kad kulkos trajektorija buvo išlenkta.
Apie 1665 m. Izaokas Niutonas atrado oro pasipriešinimo dėsnį. Niutonas savo eksperimentuose naudojo orą ir skysčius. Jis parodė, kad pasipriešinimas šūviui didėja proporcingai oro (arba skysčio) tankiui, skerspjūvio plotui ir kulkos svoriui. Niutono eksperimentai buvo atliekami tik nedideliu greičiu – iki maždaug 260 m/s (853ft/s).
1718 m. Johnas Keelis metė iššūkį kontinentinei matematikai. Jis norėjo rasti kreivę, kurią sviedinys galėtų apibūdinti ore. Ši problema daro prielaidą, kad oro pasipriešinimas didėja eksponentiškai didėjant sviedinio greičiui. Kelis negalėjo rasti šios sunkios užduoties sprendimo. Tačiau Johanas Bernoulli ėmėsi išspręsti šią sudėtingą problemą ir netrukus rado lygtį. Jis suprato, kad oro pasipriešinimas skiriasi kaip „bet kuri greičio jėga“. Vėliau šis įrodymas tapo žinomas kaip „Bernulio lygtis“. Būtent tai yra „standartinio sviedinio“koncepcijos pirmtakas.
Istoriniai išradimai
1742 m. Benjaminas Robinsas sukūrė balistinę švytuoklę. Tai buvo paprastas mechaninis prietaisas, galintis išmatuoti sviedinio greitį. Robinsas pranešė apie kulkos greitį nuo 1400 pėdų/s (427 m/s) iki 1700 pėdų/s (518 m/s). Tais pačiais metais išleistoje knygoje „New Principles of Shooting“jis panaudojo Eulerio skaitmeninę integraciją ir nustatė, kad oro pasipriešinimas „kinta kaip sviedinio greičio kvadratas“.
1753 m. Leonhardas Euleris parodė, kaip naudojant Bernulio lygtį galima apskaičiuoti teorines trajektorijas. Tačiau šią teoriją galima naudoti tik pasipriešinimui, kuris keičiasi kaip greičio kvadratas.
1844 m. buvo išrastas elektrobalistinis chronografas. 1867 m. šis prietaisas rodė kulkos skrydžio laiką dešimtosios sekundės tikslumu.
Bandomasis paleidimas
Daugelyje šalių ir jų ginkluotipajėgos nuo XVIII amžiaus vidurio, bandomieji šūviai buvo atliekami naudojant didelius šovinius, siekiant nustatyti kiekvieno atskiro sviedinio atsparumo charakteristikas. Šie atskiri bandymo eksperimentai buvo įrašyti į plačias balistines lenteles.
Anglijoje buvo atlikti rimti bandymai (bandytojas buvo Francis Bashforthas, pats eksperimentas buvo atliktas Woolwich pelkėse 1864 m.). Sviedinys išvystė iki 2800 m/s greitį. Friedrichas Kruppas 1930 m. (Vokietija) tęsė bandymus.
Patys lukštai buvo kieti, šiek tiek išgaubti, galas buvo kūgio formos. Jų dydžiai svyravo nuo 75 mm (0,3 colio) ir sveria 3 kg (6,6 svaro) iki 254 mm (10 colių) ir svėrė 187 kg (412,3 svaro).
Metodai ir standartinis sviedinys
Daugelis kariškių iki 1860 m. naudojo skaičiavimo metodą, kad teisingai nustatytų sviedinio trajektoriją. Šis metodas, kuris tiko skaičiuoti tik vieną trajektoriją, buvo atliktas rankiniu būdu. Kad skaičiavimai būtų daug lengvesni ir greitesni, pradėtas tyrimas kuriant teorinį pasipriešinimo modelį. Tyrimai leido žymiai supaprastinti eksperimentinį apdorojimą. Tai buvo „standartinio sviedinio“koncepcija. Balistinės lentelės buvo sudarytos sugalvotam sviediniui, turinčiam tam tikrą svorį ir formą, specifinius matmenis ir tam tikrą kalibrą. Taip buvo lengviau apskaičiuoti standartinio sviedinio, galinčio judėti atmosfera, balistinį koeficientą pagal matematinę formulę.
Lentelėbalistinis koeficientas
Aukščiau pateiktose balistinėse lentelėse paprastai yra tokios funkcijos kaip: oro tankis, sviedinio skrydžio laikas nuotoliu, nuotolis, sviedinio nukrypimo nuo nurodytos trajektorijos laipsnis, svoris ir skersmuo. Šie skaičiai palengvina balistinių formulių, reikalingų norint apskaičiuoti sviedinio tūtos greitį nuotolio ir skrydžio trajektorijoje, skaičiavimą.
Bashforth vamzdžiai iš 1870 m. šaudė sviedinį 2800 m/s greičiu. Skaičiavimams Mayevsky naudojo Bashfort ir Krupp lenteles, kuriose buvo iki 6 ribotos prieigos zonų. Mokslininkas sumanė septintąją draudžiamą zoną ir ištempė Bašforto šachtas iki 1100 m/s (3609 pėdų/s). Mayevsky konvertavo duomenis iš imperijos vienetų į metrinius (šiuo metu SI vienetus).
1884 m. Jamesas Ingallsas, naudodamas Mayevsky lenteles, pateikė savo statines JAV armijos ordino aplinkraščiui. Ingallsas išplėtė balistines statines iki 5000 m/s, kurios buvo aštuntoje ribojimų zonoje, bet vis tiek jų n (1,55) vertė kaip Mayevsky 7-oji ribojama zona. Jau visiškai patobulintos balistinės lentelės buvo išleistos 1909 m. 1971 m. kompanija „Sierra Bullet“apskaičiavo savo balistinius stalus 9 ribotoms zonoms, bet tik 4400 pėdų per sekundę (1341 m/s) greičiu. Ši zona turi mirtiną jėgą. Įsivaizduokite 2 kg sviedinį, skriejantį 1341 m/s greičiu.
Majevskio metodas
Jau minėjome šiek tiek aukščiauši pavardė, bet pasvarstykime, kokį metodą šis žmogus sugalvojo. 1872 m. Mayevsky paskelbė pranešimą apie Trité Balistique Extérieure. Naudodamas savo balistines lenteles ir Bashfortho lenteles iš 1870 m. ataskaitos, Mayevsky sukūrė analitinę matematinę formulę, kuri apskaičiavo sviedinio oro pasipriešinimą log A ir n reikšme. Nors matematikoje mokslininkas naudojo kitokį požiūrį nei Bashforthas, oro pasipriešinimo skaičiavimai buvo tokie patys. Mayevskis pasiūlė ribotos zonos koncepciją. Tyrinėdamas jis atrado šeštąją zoną.
Apie 1886 m. generolas paskelbė M. Kruppo (1880 m.) eksperimentų aptarimo rezultatus. Nors naudojamų sviedinių kalibras buvo labai įvairus, iš esmės jų proporcijos buvo tokios pačios kaip standartinio sviedinio – 3 metrų ilgio ir 2 metrų spindulio.
Siacci metodas
1880 m. pulkininkas Francesco Siacci išleido savo Balistica. Siacci pasiūlė, kad oro pasipriešinimas ir tankis padidėtų didėjant sviedinio greičiui.
Siacci metodas buvo skirtas plokščioms ugnies trajektorijoms, kurių nukreipimo kampas mažesnis nei 20 laipsnių. Jis nustatė, kad toks mažas kampas neleidžia oro tankiui turėti pastovios vertės. Naudodamas Bashforth ir Mayevsky lenteles, Siacci sukūrė 4 zonų modelį. Francesco panaudojo standartinį sviedinį, kurį sukūrė generolas Mayevskis.
Kulkos koeficientas
Bullet Coefficient (BC) iš esmės yra mataskiek racionalizuota kulka, tai yra, kaip gerai ji kerta orą. Matematiškai tai yra kulkos savitojo svorio ir formos koeficiento santykis. Balistinis koeficientas iš esmės yra oro pasipriešinimo matas. Kuo didesnis skaičius, tuo mažesnis pasipriešinimas ir tuo efektyvesnė kulka sklinda per orą.
Dar viena reikšmė – pr. Rodiklis nustato vėjo trajektoriją ir dreifą, kai kiti veiksniai yra vienodi. BC keičiasi atsižvelgiant į kulkos formą ir greitį, kuriuo ji sklinda. „Spitzer“, o tai reiškia „smailas“, yra efektyvesnė forma nei „apvali nosis“ar „plokščia nosis“. Kitame kulkos gale v alties uodega (arba smailėjanti pėda) sumažina oro pasipriešinimą, palyginti su plokščiu pagrindu. Abu padidina ženklą BC.
Bullet Range
Žinoma, kiekviena kulka yra skirtinga ir turi savo greitį bei diapazoną. Iš šautuvo šūvis maždaug 30 laipsnių kampu duos ilgiausią skrydžio atstumą. Tai tikrai geras kampas kaip optimalaus veikimo apytikslis rodiklis. Daugelis žmonių mano, kad 45 laipsnių kampas yra geriausias, bet taip nėra. Kulkai galioja fizikos dėsniai ir visos gamtos jėgos, kurios gali trukdyti tiksliai šūviui.
Kai kulka palieka statinę, gravitacija ir oro pasipriešinimas pradeda veikti prieš snukio bangos pradinę energiją ir atsiranda mirtina jėga. Yra ir kitų veiksnių, tačiau šie du turi didžiausią įtaką. Kai tik kulka palieka vamzdį, ji pradeda prarasti horizontalią energiją dėl oro pasipriešinimo. Kai kurie žmonės jums pasakys, kad kulka pakyla, kai palieka vamzdį, tačiau tai tiesa tik tuo atveju, jei šaudant vamzdis buvo pastatytas kampu, o tai dažnai būna. Jei šaudysite horizontaliai į žemę ir vienu metu išmesite kulką aukštyn, abu sviediniai pataikys į žemę beveik tuo pačiu metu (atėmus nedidelį skirtumą, kurį sukelia žemės kreivumas ir nežymus vertikalaus pagreičio sumažėjimas).
Jei nusitaikysite savo ginklą maždaug 30 laipsnių kampu, kulka nuskris daug toliau, nei daugelis galvoja, ir net mažai energijos sunaudojantis ginklas, pavyzdžiui, pistoletas, nusiųs kulką per vieną mylią. Didelės galios šautuvo sviedinys gali nuvažiuoti maždaug 3 mylias per 6–7 sekundes, todėl niekada neturėtumėte šaudyti į orą.
Pneumatinių kulkų balistinis koeficientas
Pneumatinės kulkos skirtos ne pataikyti į taikinį, o sustabdyti taikinį arba padaryti nedidelę fizinę žalą. Šiuo atžvilgiu dauguma pneumatinių ginklų kulkų yra pagamintos iš švino, nes ši medžiaga yra labai minkšta, lengva ir suteikia sviediniui nedidelį pradinį greitį. Labiausiai paplitę kulkų (kalibrų) tipai yra 4,5 mm ir 5,5. Žinoma, buvo sukurtos ir didesnio kalibro – 12,7 mm. Darant šūvį iš tokios pneumatikos ir tokios kulkos, reikia galvoti apie pašalinių asmenų saugumą. Pavyzdžiui, rutulio formos kulkos gaminamos pramoginiam žaidimui. Daugeliu atvejų šio tipo sviediniai yra padengti variu arba cinku, kad būtų išvengta korozijos.
