Начальная скорость это скорость снаряда ( пуля , гранулы , пули , шарик / кадров или оболочки ) по отношению к [1] дуло на данный момент он покидает конец пистолета «ы ствола (т.е. морды ). [2] Огнестрельное дульной скорости в диапазоне от примерно 120 м / с (390 фут / с) до 370 м / с (1200 фут / с) в черный порошка ружей , [3] до более чем 1200 м / с (3,900 футов / сек ) [4] в современных винтовках с высокоскоростными патронами, такими как.220 Swift и .204 Ruger , вплоть до 1700 м / с (5600 фут / с) [5] для танковых орудий, стреляющих боеприпасами с кинетической энергией . Для имитации столкновения орбитального мусора с космическим кораблем НАСА запускает снаряды из газовых пушек со скоростью до 8 500 м / с (28 000 футов / с). [6]
Скорость снаряда [ править ]
Для снарядов, летящих без двигателя , их скорость максимальна при выходе из дульного среза и постоянно падает из-за сопротивления воздуха . Снаряды, летящие со скоростью меньше скорости звука (около 340 м / с (1100 футов / с) в сухом воздухе на уровне моря ), являются дозвуковыми , тогда как снаряды , летящие быстрее, являются сверхзвуковыми и, таким образом, могут лететь на значительное расстояние и даже поражать цель до того, как ближайший наблюдатель слышит «грохот» выстрела. Скорость полета снаряда в воздухе зависит от ряда факторов, таких как атмосферное давление , влажность , температура воздуха и скорость ветра . Некоторые высокоскоростныестрелковое оружие у морды скорости выше , чем эвакуационных скоростей некоторых Солнечной системы тел , таких как Плутон и Церера , это означает , что пуля из такого пистолета на поверхности тела оставит ее гравитационное поле; однако не известно ни одного оружия с дульной скоростью, которое могло бы преодолеть гравитацию Земли (и атмосферы) или гравитации других планет или Луны.
В то время как традиционные патроны обычно не могут достичь лунной скорости убегания (приблизительно 2300 м / с (7500 футов / с)) или выше из-за современных ограничений действия и метательного заряда , снаряд весом 1 грамм (15,4324 гран ) был ускорен до скорости, превышающей 9000 м / с (30 000 футов / с) в Сандианской национальной лаборатории в 1994 году. Пистолет работал в два этапа. Во-первых, горящий порох использовался для приведения в действие поршня для повышения давления водорода до 10 000 атм . Затем сжатый газ поступал во вторичный поршень, который двигался вперед в амортизирующую «подушку», передавая энергию от поршня к снаряду на другой стороне подушки.
Это открытие может указывать на то, что будущие скорости снарядов, превышающие 1500 м / с (4900 футов / с), должны иметь заряжающее газовое действие, которое передает энергию, а не систему, которая использует капсюль, порох и часть выпущенного газ. .22 LR картридж примерно в три раза больше массы снаряда в вопросе. Это может быть еще одним признаком того, что будущие разработки оружия будут больше интересовать патроны меньшего калибра, особенно из-за современных ограничений, таких как использование металла, стоимость и конструкция патрона. В сравнении с .50 BMG (43 г) титановый патрон любого калибра 15,4324 г (1 г)высвободил почти в 28 раз больше энергии, чем у .50 BMG, со средней потерей импульса всего 27%. В большинстве случаев для цели смертельна энергия, а не импульс. [7]
Обычное оружие [ править ]
В обычных орудиях начальная скорость определяется количеством пороха , его качеством (с точки зрения скорости химического горения и расширения), массой снаряда и длиной ствола. Для медленнее горящего пороха требуется более длинный ствол, чтобы завершить горение перед уходом, но, наоборот, можно использовать более тяжелый снаряд. Это математический компромисс. [8] Более быстро горящий порох может разгонять более легкий снаряд до более высоких скоростей, если используется такое же количество пороха. Внутри пистолета давление газаобразующийся в результате процесса сгорания является ограничивающим фактором скорости снаряда. Следовательно, качество и количество пороха, масса снаряда и длина ствола должны быть сбалансированы для достижения безопасности и оптимизации характеристик.
Более длинные стволы дают метательной силе больше времени, чтобы работать над вылетом пули. [8] По этой причине более длинные стволы обычно обеспечивают более высокую скорость при прочих равных условиях. Однако по мере того, как пуля движется по каналу ствола, давление порохового газа за ней уменьшается. При достаточно длинном стволе в конечном итоге будет точка, в которой трение между пулей и стволом и сопротивление воздуха будут равны силе давления газа позади него, и с этого момента скорость пули уменьшится.
Винтовки [ править ]
Стволы с нарезной головкой имеют вырезанные внутри спирали, которые вращают пулю так, чтобы она оставалась стабильной в полете, точно так же, как американский футбол, брошенный по спирали, летит ровно и стабильно. Этот механизм известен как нарезы . Более длинные стволы дают больше возможностей повернуть пулю до того, как она покинет ружье. Таким образом, более длинные стволы увеличивают общую точность оружия. Если исследовать группы выстрелов на бумажной мишени из 2-дюймового (51 мм) ствола, 4-дюймового (100 мм) ствола и 6-дюймового (150 мм) ствола, можно наблюдать, как производятся более длинные стволы » более плотная группировка, при которой пули приземляются ближе друг к другу в цель.
Пуля, проходя через ствол, толкается вперед газом, расширяющимся за ней. Этот газ был создан , когда триггер был остановлен, в результате чего боек , чтобы ударить праймер , который , в свою очередь , зажигается твердого ракетного топлива упакованы внутри пули патрона , что делает его сгорает в то время находится в камере . Как только она покидает ствол, сила расширяющегося газа перестает толкать пулю вперед. [9]Когда пуля выстреливается из пистолета с диаметром ствола 2 дюйма (51 мм), у пули есть только 2-дюймовая (51 мм) «взлетно-посадочная полоса», которую нужно вращать, прежде чем она покинет ствол. Точно так же у него есть только 2 дюйма (51 мм) пространства для ускорения, прежде чем он должен лететь без какой-либо дополнительной силы позади него. В некоторых случаях порох мог даже не полностью сгореть в ружьях с короткими стволами. Таким образом, начальная скорость ствола диаметром 2 дюйма (51 мм) меньше, чем у ствола диаметром 4 дюйма (100 мм), что меньше, чем у ствола диаметром 6 дюймов (150 мм).
Большие морские орудия будут иметь высокое отношение длины к диаметру в диапазоне от 38: 1 до 50: 1. Это соотношение длины максимизирует скорость снаряда. Большой интерес вызывает модернизация военно-морского вооружения за счет использования рельсотронов с электрическим приводом , которые стреляют снарядами с помощью электромагнитного импульса. Это преодолевает указанные выше ограничения. В этих рельсотронах обеспечивается постоянное ускорение по всей длине устройства с помощью электромагнитного импульса. Это значительно увеличивает начальную скорость пули. Еще одно существенное преимущество рельсотрона - отсутствие необходимости в взрывчатом веществе. [10]Результатом этого является то, что кораблю не нужно будет транспортировать топливо, и что наземная станция также не должна будет вести его инвентаризацию. Взрывоопасное топливо, хранящееся в больших количествах, подвержено взрыву. [11] Хотя это можно смягчить с помощью мер предосторожности, [11] рельсотроны вообще избегают необходимости в таких мерах. Даже внутренние заряды снаряда могут быть устранены из-за и без того высокой скорости. Это означает, что снаряд становится исключительно кинетическим оружием.
Категории скорости [ править ]
Армия Соединенных Штатов определяет разные категории начальной скорости пули для разных классов оружия: [12]
| Оружие | Низкая скорость | Высокая скорость | Гиперскорость |
|---|---|---|---|
| Артиллерийские пушки | Менее 762 м / с (2500 фут / с) | От 914 м / с (3000 футов / с) до 1067 м / с (3500 футов / с) | Более 1067 м / с (3500 фут / с) |
| Танковые пушки | - | От 472 м / с (1550 футов / с) до 1021 м / с (3350 футов / с) | Более 1021 м / с (3350 фут / с) |
| Небольшие руки | - | От 1067 м / с (3500 футов / с) до 1524 м / с (5000 футов / с) | Более 1524 м / с (5000 футов / с) |
См. Также [ править ]
- Огнестрельное оружие
- Пистолет-хронограф
- Внутренняя баллистика
- Дульная энергия
Ссылки [ править ]
- ^ https://www.thefreedictionary.com/muzzle+velocity начальная скорость. (nd) Словарь военных и смежных терминов . (2005). Получено 15 февраля 2020 г. с сайта https://www.thefreedictionary.com/muzzle+velocity.
- ^ "Дульная скорость" . Архивировано из оригинального 15 мая 2010 года . Проверено 9 июня 2011 года .
- ^ "Точность мушкетов с черным порохом" (PDF) . Проверено 9 июня 2011 года .
- ^ "Скорость пули" . Проверено 10 декабря 2013 года .
- ^ "Боеприпасы 120-мм танковой пушки KE" . Архивировано из оригинала 6 января 2010 года . Проверено 9 июня 2011 года .
- ^ "Удаленная испытательная лаборатория гиперскорости" . Архивировано из оригинала на 30 июля 2014 года . Проверено 29 июля 2014 года .
- ^ Браун, Малькольм. «Самый быстрый пистолет на Земле: цели выходят за пределы планеты» . www.nytimes.com . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 марта 2018 года .
- ^ а б «Ствол винтовки» . Проверено 9 июня 2011 года .
- ^ Mizokami, Кайл (7 марта 2018). «Как работает оружие» . Проверено 28 апреля 2019 .
- ^ "Железнодорожная забастовка" . Экономист . 9 мая 2015. Архивировано 17 мая 2015 года . Проверено 28 апреля 2019 .
- ^ a b Правительство Западной Австралии (январь 2018 г.). «Хранение взрывчатых веществ» (PDF) . Департамент горнодобывающей промышленности, регулирования промышленности и безопасности . Проверено 28 апреля 2019 .
- ^ «Словарь терминов армии Соединенных Штатов» (PDF) .
