Ballistik

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 7 januari 2021; kontroller kräver 9 redigeringar .

Ballistik (av grekiskan βάλλειν  - att kasta) är vetenskapen om rörelsen av kroppar som kastas i rymden, baserad på matematik och fysik . Den fokuserar främst på studiet av rörelsen av kulor och projektiler som avfyras från skjutvapen, raketprojektiler och ballistiska missiler .

Beroende på projektilens rörelsestadium finns det:

Historik

De första studierna av formen på flygkurvan för en projektil (från ett skjutvapen) gjordes 1537 av Tartaglia . Galileo etablerade, med hjälp av gravitationslagarna, sin paraboliska teori, där effekten av luftmotstånd på projektiler inte togs med i beräkningen. Denna teori kan appliceras utan större fel på studiet av kärnans flygning endast med litet luftmotstånd.

Vi är skyldiga studien av luftmotståndets lagar till Newton , som bevisade 1687 att flygkurvan inte kan vara en parabel.

Benjamin Robins (1742) började bestämmakärnans initiala hastighet och uppfann den ballistiska pendeln som fortfarande används idag .

Den berömda matematikern Euler gav den första riktiga lösningen på ballistikens grundläggande problem . Ballistik utvecklades vidare av Gutton, Lombard (1797) och Obenheim (1814).

Från 1820 blev friktionens inverkan mer och mer studerad, och fysikern Magnus , de franska forskarna Poisson och Didion och den preussiske översten Otto arbetade mycket i detta avseende.

En ny drivkraft för utvecklingen av ballistiken var introduktionen till allmän användning av räfflade skjutvapen och avlånga projektiler. Frågor om ballistik började flitigt utvecklas av skyttar och fysiker i alla länder; för att bekräfta de teoretiska slutsatserna började experiment utföras å ena sidan i artilleriakademier och skolor, å andra sidan i fabriker som tillverkade vapen; så, till exempel, utfördes mycket kompletta experiment för att bestämma luftmotstånd i St. Petersburg 1868 och 1869, på order av generaladjutant Barantsov , hedrad professor vid Mikhailovskaya Artillery Academy , N. V. Maievsky , som gjorde stora tjänster till ballistiken - och i England vid Bashfort .

Åren 1881-1890. på försöksfältet i Krupp-kanonfabriken bestämdes hastigheten för granater från vapen av olika kaliber på olika punkter i banan, och mycket viktiga resultat uppnåddes. Förutom N. V. Maievsky, vars förtjänster vederbörligen uppskattas av alla utlänningar, är bland de många vetenskapsmän, som nyligen arbetat på B., särskilt anmärkningsvärda: prof. Alge. Lyceum Gauthier, franska. artillerister - gr. Sankt Robert, ca. Magnus de Sparr, major Musot, kapt. Juffre; ital. konst. huvudstad. Siacci, som 1880 beskrev lösningen av problemen med riktat skytte, Noble, Neumann, Pren, Able, Resal, Sarro och Piober, som lade grunden för internt skytte; uppfinnare av ballistiska enheter - Wheatstone, Konstantinov, Nave, Marseille, Despres, Leboulanger och andra.

Förflyttningen av en materialpunkt längs en ballistisk bana beskrivs av ett ganska enkelt (ur matematisk analys ) system av differentialekvationer . Svårigheten var att hitta ett tillräckligt exakt funktionellt uttryck för luftmotståndsstyrkan, och till och med ett som skulle göra det möjligt att hitta en lösning på detta ekvationssystem i form av ett uttryck från elementära funktioner .

På 1900-talet skedde en radikal revolution för att lösa problemet. Omkring 1900 utvecklade de tyska matematikerna K. Runge och M. Kutta en numerisk metod för att integrera differentialekvationer , som gjorde det möjligt att lösa sådana ekvationer med en given noggrannhet i närvaro av numeriska värden för alla initiala data. Utvecklingen av aerodynamiken gjorde det å andra sidan möjligt att hitta en ganska exakt beskrivning av de krafter som verkar på en kropp som rör sig i hög hastighet i luften, och slutligen gjorde framstegen inom datorteknik det möjligt att utföra tidskrävande beräkningar inom rimlig tid relaterade till den numeriska integrationen av rörelseekvationerna längs en ballistisk bana.

Ballistisk bana

En ballistisk bana  är en bana längs vilken en kropp rör sig, med en viss initial hastighet, under påverkan av tyngdkraften och kraften av aerodynamiskt luftmotstånd .

Utan att ta hänsyn till luftmotståndet i det centrala gravitationsfältet är den ballistiska banan en andra ordningens kurva . Beroende på den initiala hastigheten och riktningen kommer det att vara en båge av en ellips , en av vars härdar sammanfaller med jordens gravitationscentrum, eller en gren av en hyperbel ; i speciella fall - en cirkel (den första kosmiska hastigheten ), en parabel ( den andra kosmiska hastigheten ), en vertikal rät linje. Eftersom större delen av banan för ballistiska missiler med tillräckligt lång räckvidd (mer än 500 km) passerar i försålda skikt av atmosfären, där det praktiskt taget inte finns något luftmotstånd, är deras banor i detta avsnitt elliptiska .

Formen på sektionerna av den ballistiska banan som passerar i atmosfärens täta lager beror på många faktorer: projektilens initiala hastighet, dess form och massa, atmosfärens nuvarande tillstånd på banan (temperatur, tryck, densitet) , riktningen för jordens rotation och arten av projektilens rörelse runt dess masscentrum . Formen på den ballistiska banan i detta fall beräknas vanligtvis genom att numeriskt integrera differentialekvationerna för projektilrörelse i en standardatmosfär . Baserat på sådana beräkningar sammanställs ballistiska tabeller som är en vägledning för skyttar när man siktar artilleripjäser och utskjutare av flera raketgevär .

Ballistisk undersökning

Ballistik är en typ av kriminalteknisk undersökning vars uppgift är att ge utredarna svar på tekniska frågor som uppstår under utredningen av ärenden om användning av skjutvapen. Detta inkluderar särskilt att upprätta en överensstämmelse mellan den avfyrade kulan (liksom den avfyrade patronhylsan och arten av den förstörelse som kulan producerade) och vapnet från vilket skottet avfyrades.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Bakhtadze G. E., Galtsev Yu. V.: Physical models of terminal (final) ballistics

Litteratur

Extern ballistik

Intern ballistik

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger