geladen (geladen) wrote,
geladen
geladen

  • Music:

как летают пули 8 (а теперь – о погоде) – 8.2 что вообще происходит

Механика происходящего интуитивно понятна: чем больше масса воздушных частиц, которые встречаются на пути пули, тем больше сопротивление воздуха, тем быстрее пуля теряет скорость, и тем ниже проходит траектория. Иными словами, разница траектории определяется в первую очередь разной плотностью воздуха. Плотность, как учит нас Наука Физика – это масса вещества содержащаяся в единице объёма, то есть масса одного кубометра воздуха.

Вот как разница в плотности воздуха выглядит на Научном Графике:



Усидчивые читатели нашего альманаха, должно быть, помнят похожие иллюстрации из выпусков, посвящённых баллистическому коэффициенту. Коэффициент сопротивления формы определяет торможение пули на разных скоростях полёта. Чем больше плотность воздушной среды, тем – прямо пропорционально – больше торможение.

В нелабораторных условиях, измерить плотность воздуха напрямую – невозможно, зато возможно измерить давление и температуру, а потом задействовать Науку Физику, которая говорит, что плотность воздуха прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна температуре [2]. Эта зависимость интуитивно понятна: внутри баллона со сжатым воздухом под давлением, например, 100 атмосфер (т. е. в 100 раз выше атмосферного), находится в 100 раз больше воздуха, чем в том же объёме снаружи, таким образом плотность внутри – в 100 раз выше. Или, к примеру, в воздушном шаре типа монгольфьер давление внутри и снаружи – практически одно и то же (ещё бы, там между нутром и наружью – огромное отверстие снизу), но температура газа внутри – выше, отчего плотность его – ниже, за что, собственно, подобные конструкции и называют "летательный аппарат легче воздуха".

А что влажность? Влажность, т. е. водяной пар, находящийся в атмосфере, тоже оказывает влияние на общую плотность воздуха. Водяной пар – легче воздуха (облака летают по небу), соответственно при одних и тех же давлении и температуре, плотность влажного воздуха будет ниже, чем сухого. Количество водяного пара в атмосфере ограничено – выше определённой концентрации газообразная вода начинает превращаться в капли жидкости, происходит туман. Это называют 100% относительной влажностью. При прочих равных (давление, температура), минимальная плотность будет у воздуха со 100% влажностью, а максимальная – с 0%. Эта разница плотности, однако, измеряется в долях процента, и на практике, например, при стрельбе на 800 м из карабина К31 калибра 7,5х55, между 0% и 100% относительной влажности наблюдается всего около 2.5 см разницы по высоте траектории. Если ты, дорогой читатель, задействуешь баллистический калькулятор для своего любимого комплекса оружие-патрон, то придёшь к схожему выводу, а именно:

Вывод №5: Для подавляющего большинства практических стрелковых применений, влиянием влажности воздуха на траекторию пули можно пренебречь. Если есть возможность, время и нужда (нишевые применения, вроде соревнований в дисциплине F Class), и когда всё остальное точно учтено, можно учесть и влажность, но в отсутствие карманного гигрометра или для баллистических табличек рекомендуется взять рабочим значением относительную влажность 50%, и далее смело жить с ошибкой.

С температурой и давлением, однако, всё обстоит не в пример сложнее. Начнём с плохих новостей: для произвольно взятого комплекса оружие-патрон, не существует общей формулы или правила, что позволили бы просто, «на коленке», с приемлемой точностью рассчитать ПОПОУС. Для этого требуется баллистический калькулятор. Остаток сегодняшнего выпуска нашего альманаха будет посвящён тому, (1) как правильно измерить атмосферные параметры, чтобы потом накормить ими досыта баллистический калькулятор или взять правильное значение в баллистических таблицах, а также (2) что делать, если под рукой нет измерительных приборов, и какой ошибки в этом случае ожидать.

_____________________
[2] Формула плотности сухого воздуха

где p – давление, T – температура (в Кельвинах), а M и R – константы (М ≃ 29 г/моль, средняя молярная масса сухого воздуха, а R = 8,31446261815324 Дж/(моль∙К) – универсальная газовая постоянная). Формула приводится исключительно с целью запутать читателя и сбить его с толку; для понимания последующего знать её – совершенно излишне.
Tags: баллистика, внешняя баллистика, возликуй зануда, ликбез, о погоде, что такое сало
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments