Balistický koeficient jsb (zkráceně BC) tělesa je mírou jeho schopnosti překonat odpor vzduchu za letu. Je nepřímo úměrné zápornému zrychlení: větší číslo označuje menší záporné zrychlení a odpor střely je přímo úměrný její hmotnosti.
Malý příběh
V roce 1537 Niccolò Tartaglia vypálil několik zkušebních výstřelů, aby určil maximální úhel a dosah střely. Tartaglia došel k závěru, že úhel je 45 stupňů. Matematik poznamenal, že trajektorie výstřelu se neustále ohýbá.
V roce 1636 publikoval Galileo Galilei své výsledky v Dialogues on the Two New Sciences. Zjistil, že padající těleso má konstantní zrychlení. To umožnilo Galileovi ukázat, že trajektorie střely byla zakřivená.
Kolem roku 1665 objevil Isaac Newton zákon odporu vzduchu. Newton používal při svých experimentech vzduch a kapaliny. Ukázal, že odpor proti výstřelu roste úměrně s hustotou vzduchu (nebo kapaliny), plochou průřezu a hmotností střely. Newtonovy experimenty byly prováděny pouze při nízkých rychlostech – do cca 260 m/s (853ft/s).
V roce 1718 John Keel napadl kontinentální matematiku. Chtěl najít křivku, kterou by projektil mohl popsat ve vzduchu. Tento problém předpokládá, že odpor vzduchu roste exponenciálně s rychlostí střely. Keel nedokázal najít řešení tohoto obtížného úkolu. Ale Johann Bernoulli se rozhodl tento obtížný problém vyřešit a brzy poté našel rovnici. Uvědomil si, že odpor vzduchu se mění jako „jakákoli síla“rychlosti. Později se tento důkaz stal známým jako „Bernoulliho rovnice“. Je to předchůdce konceptu „standardního projektilu“.
Historické vynálezy
V roce 1742 vytvořil Benjamin Robins balistické kyvadlo. Bylo to jednoduché mechanické zařízení, které dokázalo měřit rychlost střely. Robins hlásil rychlosti střely od 1400 stop/s (427 m/s) do 1700 stop/s (518 m/s). Ve své knize New Principles of Shooting, vydané ve stejném roce, použil Eulerovu numerickou integraci a zjistil, že odpor vzduchu se "mění jako druhá mocnina rychlosti střely."
V roce 1753 Leonhard Euler ukázal, jak lze vypočítat teoretické trajektorie pomocí Bernoulliho rovnice. Ale tuto teorii lze použít pouze pro odpor, který se mění jako druhá mocnina rychlosti.
V roce 1844 byl vynalezen elektrobalistický chronograf. V roce 1867 toto zařízení ukázalo čas letu kulky s přesností na jednu desetinu sekundy.
Zkušební provoz
V mnoha zemích a jejich ozbrojenísíly od poloviny 18. století byly prováděny zkušební výstřely s použitím velké munice, aby se zjistily odporové charakteristiky každého jednotlivého projektilu. Tyto jednotlivé testovací experimenty byly zaznamenány v rozsáhlých balistických tabulkách.
Vážné testy byly provedeny v Anglii (testujícím byl Francis Bashforth, samotný experiment byl proveden na Woolwichských močálech v roce 1864). Střela vyvinula rychlost až 2800 m/s. Friedrich Krupp v roce 1930 (Německo) pokračoval v testování.
Samotné mušle byly pevné, mírně vypouklé, hrot měl kónický tvar. Jejich velikosti se pohybovaly od 75 mm (0,3 palce) s hmotností 3 kg (6,6 liber) do 254 mm (10 palců) s hmotností 187 kg (412,3 liber).
Metody a standardní projektil
Mnoho vojáků před 60. léty 19. století používalo metodu kalkulu ke správnému určení trajektorie střely. Tato metoda, která byla vhodná pro výpočet pouze jedné trajektorie, byla provedena ručně. Aby byly výpočty mnohem jednodušší a rychlejší, začal výzkum vytvářet teoretický model odporu. Výzkum vedl k výraznému zjednodušení experimentálního zpracování. To byl koncept „standardního projektilu“. Balistické tabulky byly sestaveny pro vykonstruovanou střelu s danou hmotností a tvarem, konkrétními rozměry a určitou ráží. To usnadnilo výpočet balistického koeficientu standardní střely, která se mohla pohybovat atmosférou podle matematického vzorce.
Tabulkabalistický koeficient
Výše uvedené balistické tabulky obvykle zahrnují takové funkce, jako je: hustota vzduchu, doba letu střely v dosahu, dostřel, stupeň odletu střely z dané trajektorie, hmotnost a průměr. Tyto údaje usnadňují výpočet balistických vzorců, které jsou potřebné pro výpočet úsťové rychlosti střely v dosahu a dráze letu.
Bashforthské hlavně z roku 1870 vystřelily projektil rychlostí 2800 m/s. Pro výpočty použil Mayevsky tabulky Bashfort a Krupp, které zahrnovaly až 6 zón s omezeným přístupem. Vědec vymyslel sedmou zakázanou zónu a natáhl šachty Bashfort až na 1100 m/s (3 609 stop/s). Mayevsky převedl data z imperiálních jednotek na metrické (v současnosti jednotky SI).
V roce 1884 předložil James Ingalls své sudy americké armádě Ordnance Circular pomocí Mayevského tabulek. Ingalls rozšířil balistické hlavně na 5000 m/s, které byly v osmém zakázaném pásmu, ale stále se stejnou hodnotou n (1,55) jako Mayevského 7. omezená zóna. Již plně vylepšené balistické tabulky byly zveřejněny v roce 1909. V roce 1971 společnost Sierra Bullet vypočítala své balistické tabulky pro 9 omezených zón, ale pouze do 4 400 stop za sekundu (1 341 m / s). Tato zóna má smrtící sílu. Představte si 2kg střelu letící rychlostí 1341 m/s.
Majewského metoda
Něco málo jsme již zmínili výšetoto příjmení, ale uvažme, jakou metodu tento člověk vymyslel. V roce 1872 Mayevsky publikoval zprávu o Trité Balistique Extérieure. Pomocí svých balistických tabulek, spolu s Bashforthovými tabulkami ze zprávy z roku 1870, vytvořil Mayevsky analytický matematický vzorec, který vypočítal odpor vzduchu pro projektil ve smyslu log A a hodnoty n. Přestože v matematice použil vědec jiný přístup než Bashforth, výsledné výpočty odporu vzduchu byly stejné. Mayevsky navrhl koncept omezené zóny. Při průzkumu objevil šestou zónu.
Kolem roku 1886 generál zveřejnil výsledky diskuse o experimentech M. Kruppa (1880). Přestože se použité střely značně lišily v rážích, měly v zásadě stejné rozměry jako standardní střely, 3 metry dlouhé a 2 metry v poloměru.
Siacciho metoda
V roce 1880 vydal plukovník Francesco Siacci svou Balisticu. Siacci navrhl, že odpor vzduchu a hustota se zvyšují se zvyšující se rychlostí střely.
Siacciho metoda byla určena pro ploché trajektorie střelby s úhlem vychýlení menším než 20 stupňů. Zjistil, že tak malý úhel neumožňuje, aby hustota vzduchu měla konstantní hodnotu. S použitím tabulek Bashfortha a Mayevského vytvořil Siacci 4zónový model. Francesco použil standardní projektil, který vytvořil generál Mayevsky.
Koeficient odrážky
Bullet Coefficient (BC) je v podstatě měřítkemjak racionalizovaná je kulka, tedy jak dobře protíná vzduch. Matematicky se jedná o poměr měrné hmotnosti střely k faktoru tvaru. Balistický koeficient je v podstatě měřítkem odporu vzduchu. Čím vyšší číslo, tím nižší je odpor a tím účinnější je střela vzduchem.
Ještě jeden význam – př.n.l. Indikátor určuje trajektorii a snos větru, když jsou ostatní faktory stejné. BC se mění s tvarem střely a rychlostí, kterou se pohybuje. "Spitzer", což znamená "špičatý", je účinnější tvar než "kulatý nos" nebo "plochý bod". Na druhém konci střely ocas člunu (nebo zúžená noha) snižuje odpor vzduchu ve srovnání s plochou základnou. Oba zvyšují odrážku BC.
Bullet Range
Samozřejmě, že každá střela je jiná a má svou vlastní rychlost a dostřel. Nejdelší letová vzdálenost poskytne střela z pušky pod úhlem asi 30 stupňů. Toto je opravdu dobrý úhel jako přiblížení optimálnímu výkonu. Mnoho lidí předpokládá, že 45 stupňů je nejlepší úhel, ale není tomu tak. Kulka podléhá fyzikálním zákonům a všem přírodním silám, které mohou narušit přesnou střelu.
Poté, co kulka opustí soudek, gravitace a odpor vzduchu začnou působit proti počáteční energii úsťové vlny a vyvine se smrtící síla. Existují i další faktory, ale tyto dva mají největší vliv. Jakmile střela opustí hlaveň, začne vlivem odporu vzduchu ztrácet horizontální energii. Někteří lidé vám budou tvrdit, že kulka se zvedne, když opustí hlaveň, ale to platí pouze v případě, že byla hlaveň při výstřelu umístěna pod úhlem, což se často stává. Pokud vypálíte vodorovně směrem k zemi a současně vyhodíte kulku nahoru, oba projektily dopadnou na zem téměř ve stejnou dobu (bez mírného rozdílu způsobeného zakřivením země a mírným poklesem vertikálního zrychlení).
Pokud svou zbraní zamíříte pod úhlem asi 30 stupňů, střela doletí mnohem dále, než si mnoho lidí myslí, a dokonce i nízkoenergetická zbraň, jako je pistole, pošle kulku přes jednu míli. Projektil z vysoce výkonné pušky může ujet přibližně 3 míle za 6-7 sekund, takže byste nikdy neměli střílet do vzduchu.
Balistický koeficient pneumatických střel
Pneumatické střely nebyly navrženy tak, aby zasáhly cíl, ale aby cíl zastavily nebo způsobily nějaké menší fyzické poškození. V tomto ohledu je většina střel pro pneumatické zbraně vyrobena z olova, protože tento materiál je velmi měkký, lehký a dává střele malou počáteční rychlost. Nejběžnější typy střel (ráží) jsou 4,5 mm a 5,5, vznikly samozřejmě i větší ráže - 12,7 mm. Při výstřelu z takové pneumatiky a takové kulky musíte myslet na bezpečnost cizinců. Kuličky ve tvaru koule jsou například vyráběny pro rekreační hru. Ve většině případů je tento typ střely potažen mědí nebo zinkem, aby se zabránilo korozi.
