Guns.ru Talks
  Баллистика.
  Влияние ветра на полет пули ( 12 )
тема закрыта

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | кто здесь | ссылки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
  всего страниц: 13 :  1  2  3 ... 9  10  11  12  13 
  следующая тема | предыдущая тема
Автор Тема:   Влияние ветра на полет пули    (просмотров: 10970)
 версия для печати
tav
posted 24-10-2009 11:51        первое сообщение в теме:
Хотелось бы узнать мнение участников форума: на какой части пути ветер оказывает наибольшее влияние на полет пули?
TVA
posted 12-3-2010 17:40    
quote:
Originally posted by McC: при ветре справа и правом вращении скорость обтекания верхней поверхности пули (ладно, пусть носовой поверхности) будет больше, чем нижней, соответственно сверху давление меньше, а снизу больше
Все происходит с точностью до наоборот :-).
Подъемная сила приложена не к поверхности, а к центру давления вращающегося цилиндра. Движение верхней поверхности цилиндра навстречу потоку увлекает за собой прилегающие к нему слои воздуха, в результате чего скорость верхнего потока по отношению к ЦД цилиндра уменьшается (давление увеличивается).
Движение нижней поверхности цилиндра по ходу потока точно так же увлекает за собой прилегающие к нему слои воздуха, в результате чего скорость нижнего потока по отношению к центру давлений цилиндра увеличивается (давление уменьшается).
Так возникает сила Магнуса, приложенная к ЦД цилиндра и направленная сверху вниз:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%BF-%D1%81%D0%BF%D0%B8%D0%BD

quote:
Originally posted by McC: пуля это всё-таки не мяч
Законы физики не изменяются от того, каким словом мы называем тело, вращающееся в потоке газа - мячом, пулей, роторным крылом или ротор-парусом.


http://www.rotorboat.com/index.html


http://www.pilotfriend.com/photo_albums/potty/2.htm


http://www.rexresearch.com/flettner/flettner.htm


В середине страницы по этой ссылке есть забавный Java simulator, наглядно показывающий направление силы Магнуса в зависимости от направления вращения цилиндра.

edit log

KRSK
posted 12-3-2010 17:51    
quote:
Originally posted by Взрывотехник:
Вопрос: Что раскручивает ротор, и поддерживает его обороты ?

Это ротор быстроходного электромотора постоянного или переменного тока (частота в несколько сотен герц). В авиации применяются гироскопы с ротором в виде воздушной турбинки, приводимой в движение струёй воздуха.

С ув.

Взрывотехник
posted 12-3-2010 18:04    
Спасибо
TVA
posted 12-3-2010 18:07    
quote:
Originally posted by KRSK: Значит, если мы наклоним ось вращения волчка и отпустим, то он "застынет" и будет вращаться в таком наклоненном положении.
Да, именно так и произойдет, если прекратится действие силы тяжести, являющейся причиной прецессии волчка.

Например, если убрать опору из-под вращающегося прецессирующего волчка, то он начнет падать, сохраняя направление оси вращения неизменным.

Я подтверждаю, что во всех моих текстах, процитированных вами, нет ни лишних, ни недостающих слов. Под отсутствием либо прекращением действия внешних сил я подразумеваю именно отсутствие этих внешних сил или прекращение их действия.

quote:
Originally posted by KRSK: Все кардинально изменится, если мы принудительно повернем рамку 1 вокруг оси ее вращения В-В´... Ось АА´ повернется не только влево, но и вверх. Это второе физическое свойство.


Я готов помочь вам разобраться в поведении волчка гироскопа, но при одном условии: вы сами должны захотеть этого, я лишь буду направлять ваше самостоятельное и осознанное стремление к пониманию.

Уточните, пожалуйста, какой смысл вы вкладываете в слова "принудительно повернем рамку". Чем мы ее "принудительно повернем"? Поясните это "что-то" на словах, а лучше покажите на рисунке, чтобы исключить разночтения.

Приведите определение того "второго физического свойства" гироскопа, благодаря которому ось АА' повернется в изображенном вами направлении (своими словами, ссылки не нужны).

Сколько всего физических свойств гироскопа вам известно? (просто назовите их количество и приведите их краткие названия)

Под каким углом к горизонту ("не только влево, но и вверх") повернется ось АА' на вашем рисунке? (30 градусов, 45 градусов, 62 градуса 10 минут или ваш вариант ответа)

edit log

KRSK
posted 12-3-2010 18:18    
quote:
Originally posted by TVA:
Да, именно так и произойдет, если прекратится действие силы тяжести, являющейся причиной прецессии волчка.

Например, если убрать опору из-под вращающегося прецессирующего волчка, то он начнет падать, сохраняя направление оси вращения неизменным.



Да, если убрать опору, то тяжелый гироскоп превратится в свободный и направление оси вращения изменяться не будет. Сопротивлением формы воздуху при его падении пренебрегаем.

edit log

KRSK
posted 16-3-2010 18:29    
TVA, снова правка топика на который был дан ответ?
quote:
Originally posted by TVA:
Да, именно так и произойдет, если прекратится действие силы тяжести, являющейся причиной прецессии волчка.

А сила инерции пули или сила сопротивления воздуха прекратится?
quote:
Я подтверждаю, что во всех моих текстах, процитированных вами, нет ни лишних, ни недостающих слов. Под отсутствием либо прекращением действия внешних сил я подразумеваю именно отсутствие этих внешних сил или прекращение их действия.

Тогда какое отношение имеют все ваши умозаключения к реальному полету пули?
Запишите в "цитатник":
ПУЛЯ В ПОЛЕТЕ СОВЕРШАЕТ ПРЕЦЕССИЮ НА ВСЕМ ПРОТЯЖЕНИИ ДЕЙСТВИЯ БОКОВОГО ВЕТРА.
quote:
Я готов помочь вам разобраться в поведении волчка гироскопа.

Будьте так добры.
Ваши ошибки показываю, и пока опровержений нет. Вы лишь "глубокомысленно" делаете какие-то намеки.
quote:
Уточните, пожалуйста, какой смысл вы вкладываете в слова "принудительно повернем рамку". Чем мы ее "принудительно повернем"? Поясните это "что-то" на словах, а лучше покажите на рисунке, чтобы исключить разночтения.

См. пост #234.
Если ротор заменить на пулю, то это будет действие бокового ветра справа на ЦД.
В технике это могут делать различные корректирующие устройства.
quote:
Приведите определение того "второго физического свойства" гироскопа, благодаря которому ось АА' повернется в изображенном вами направлении (своими словами, ссылки не нужны).
Под каким углом к горизонту ("не только влево, но и вверх") повернется ось АА' на вашем рисунке? (30 градусов, 45 градусов, 62 градуса 10 минут или ваш вариант ответа)


Что толку повторять ранее сказанное?
Если желаете посчитать, где окажется ось вращения, то я не против.
Читайте..., считайте...

Вначале ось вращения пули совпадала с вектором скорости, затем появился боковой ветер и т.д.

Ветровая нагрузка

click for enlarge 640 X 352 35,1 Kb picture

Опрокидывающий момент

click for enlarge 640 X 480 59,4 Kb picture

Гироскопический эффект

click for enlarge 640 X 478 62,8 Kb picture

Стрелку направления результирующего перемещения носика пули от начала стрелки угла рыскания δ до окончания стрелки движения оси пули, нарисуйте сами.
Если эта конкретная точка на окружности прецессии не устраивает, то выберите любую.
Ссылку на источник рисунков и их названий не даю.

edit log

Fake
posted 17-3-2010 00:13    
KRSK, Вы баллистик. Т.е. знаете как что происходит и как это рассчитывается. Сделайте, плиз, математическую модель. Давайте сравним результаты теорий. Вы показываете векторы, моменты сил. Это же все считается. Тем более, это Ваш профиль. Попробуйте просчитать результат, давайте сравнивать теорию с практикой.
Было бы интересно сравнить результаты Ваших расчетов с расчетами TVA. Ну и с реальными отстрелами, естественно.
KRSK
posted 17-3-2010 13:41    
quote:
Originally posted by Fake:
Было бы интересно сравнить результаты Ваших расчетов с расчетами TVA. Ну и с реальными отстрелами, естественно.

Суть вопроса состоит в расчете отклонения пули в зоне штиля.

click for enlarge 1046 X 627 72,4 Kb picture

Подобные данные:

319 x 199

можно без труда получить на существующих бал. калькуляторах.
Например:

click for enlarge 643 X 443 70,0 Kb picture

И точно также, как TVA, подтвердить таблицей ветрового сноса из НСД (СВД):

399 x 204

Причем, точность представленного расчета на дистанции 500-800м даже выше, чем у TVA.
Только какое отношение это имеет к переходу пули из ветра в штиль?

Была ранее фраза:

quote:
Originally posted by TVA:
Вертикальная составляющая сноса пули горизонтальным ветром (в дальнейшем "вертикальное отклонение") имеет ту же природу, что и деривация - в обоих случаях первопричиной отклонения является гироскопическая стабилизация пули. Алгоритм возникновения этих отклонений таков: угловое рассогласование вектора скорости движения ЦТ пули с вектором силы лобового сопротивления -> момент опрокидывающей силы -> прецессия пули -> угол атаки продольной оси пули к набегающему потоку -> подъемная сила -> ускорение по направлению действия подъемной силы -> отклонение траектории по направлению действия подъемной силы.

Напрашивается вопрос: почему подобное поведение игнорируется в момент перехода в зону штиля?
Тем более, что перед входом в штиль, к примеру - на 200м для рассматриваемой пули и бокового ветра 4м/с
(Рис. в), "угловое рассогласование вектора скорости движения ЦТ пули с вектором силы лобового сопротивления" составит более 18 угловых минут. Если зона штиля далее 200м, то и угол рассогласования будет больший.

Реальные отстрелы с переменным ветром, зоной штиля проведем когда сойдет снег. Используем метеостанции, флаги.

С ув.

edit log

Fake
posted 17-3-2010 20:18    
quote:
Originally posted by KRSK:

Суть вопроса состоит в расчете отклонения пули в зоне штиля.



В приведенных Вами материалах я не вижу раскрытия темы расчета отклонения в зоне штиля.

quote:
Originally posted by KRSK:

(Рис. в)



Видимо, у нас разное понимание слова "Штиль". Я все время думал что в зоне штиля ветра нет совсем. У Вас же в зоне штиля есть какой-то "Ветер".

quote:
Originally posted by KRSK:

Реальные отстрелы с переменным ветром, зоной штиля проведем когда сойдет снег. Используем метеостанции, флаги.


А у Вас есть своя мат. модель полета пули в переменном ветре для проверки?

TVA
posted 18-3-2010 02:36    
quote:
Originally posted by TVA: Под каким углом к горизонту ("не только влево, но и вверх") повернется ось АА' на вашем рисунке? (30 градусов, 45 градусов, 62 градуса 10 минут или ваш вариант ответа)
quote:
Originally posted by KRSK: Если ротор заменить на пулю, то это будет действие бокового ветра справа на ЦД... Если желаете посчитать, где окажется ось вращения, то я не против.
Читайте..., считайте...

Собственно, иного ответа от KRSK я и не ожидал. Из всех его текстов и рисунков следует, что ему неведомо значение этого угла, величина которого входит в одно из фундаментальных свойств гироскопа, записанное в конспекте каждого студента-гироскописта на первой лекции по теории гироскопов.
quote:
Originally posted by KRSK: Дополнительно поясню в силу своего первого ВО, связанного с гироскопами, баллистикой...
Странно, утверждал о наличии диплома о высшем образовании, связанном с гироскопами, а объяснить базовое понятие гироскопии так и не смог.

Ну и ладно, переадресую оставшиеся без ответа вопросы к читателям темы. Те из вас, кто самостоятельно найдут на них ответы, сделают первый шаг к осознанному пониманию баллистики летящей пули, включая изменение траектории пули любым переменным ветром. Моя задача - помочь вам разобраться в этом, вам нужно только захотеть узнать.

Итак, начнем?
1. Назовите основное физическое свойство гироскопа, благодаря которому ось вращения гироскопа АА' повернется в направлении, не совпадающем с направлением действия горизонтальной силы F, приложенной к этой оси (или к рамке 1) на рисунке KRSK.
2. Под каким углом к направлению действия горизонтальной силы F повернется ось АА' на рисунке KRSK в соответствии с определением названного вами свойства?
578 x 563

edit log

GBK
posted 18-3-2010 02:44    
quote:
Originally posted by TVA:

1. Назовите основное физическое свойство гироскопа, благодаря которому ось вращения гироскопа АА' повернется в направлении, не совпадающем с направлением действия горизонтальной силы F, приложенной к этой оси (или к рамке 1) на рисунке KRSK.
2. Под каким углом к направлению действия горизонтальной силы F повернется ось АА' на рисунке KRSK в соответствии с определением названного вами свойства?



1.Данное свойство гироскопа называется прецессией.
2.Ось АА повернется строго перпендикулярно к направлению действия силы F, т.е под углом 90 град., в вертикальной плоскости. Это следует из определения прецессии: под действием силы конец А' оси АA' гироскопа будет отклонять не в сторону действия силы, а в направлении, перпендикулярном к этой силе.
TVA
posted 18-3-2010 02:50    
Очень хорошо.

Теперь давайте рассмотрим рисунок KRSK из поста #210

Вопрос: почему продольная ось быстровращающейся пули не может отклониться в направлении, указанном KRSK на этом рисунке?

edit log

GBK
posted 18-3-2010 02:59    
Это обусловлено все тем же свойством гироскопа - прецессией. Ось вращающейся пули отклонится под углом 90 град. к направлению приложеннной силы.
Отклонение как на рисунке возможно только в одном случае - если пуля не вращается.

Но, я так просто отвечать не согласен!!!!!
Бонус хочу!

TVA
posted 18-3-2010 03:14    
quote:
Originally posted by GBK: Это обусловлено все тем же свойством гироскопа - прецессией. Ось вращающейся пули отклонится под углом 90 град. к направлению приложеннной силы. Отклонение как на рисунке возможно только в одном случае - если пуля не вращается.
Абсолютно верно.
quote:
Originally posted by GBK: Бонус хочу!
Намек понял. :-)
Все, что я могу предложить в качестве бонуса за конструктивное участие в диалоге - это файл расчета сноса пули переменным ветром с учетом деривации.
Ссылка на файл ушла к уважаемому GBK с моим почтением.

Если нет возражений, то завтра продолжим беседу и рассмотрим реакцию вращающейся пули-гироскопа на изменение направления вектора силы лобового сопротивления по отношению к вектору скорости движения пули.

edit log

GBK
posted 18-3-2010 09:21    
Спасибо за бонус.
TVA
posted 18-3-2010 14:47    
Начну с того, что любая математическая модель, отражающая реальность, не должна основываться на наших умозрительных логических представлениях об этой реальности. Основой построения любой мат. модели могут быть только объективные физические законы и ничто иное.
Мы уже видели на примере с пробой объяснить силу Магнуса "на пальцах" ( http://forum.guns.ru/forummessage/13/535336-m14667383.html ), как умозрительная логика приводит к выводам, прямо противоречащим действительности, чего не случилось бы, если бы мы моделировали влияние силы Магнуса на фундаменте физического закона, выведенного Даниилом Бернулли еще в 1738 году.

Теперь давайте перейдем к выбору физической основы для мат. моделирования полета вращающейся пули, летящей в движущемся воздухе (неподвижный воздух мы будем рассматривать, как частный случай движения).

Убежден (сам неоднократно проверял в беседах), что абсолютное большинство стрелков уверены в том, что уменьшение начальной скорости пули всегда приводит к увеличению величины ветрового сноса (на одной и той же дистанции стрельбы и при одинаковом ветре). Логика здесь, казалось бы, неоспоримая: скорость пули ниже -> подлетное время больше -> время влияния ветра на пулю тоже больше -> ветровой снос несомненно больше.
Все согласны?
Давайте проверим то, что кажется нам незыблемой истиной (по нашей "железной" логике).

Загрузите в комп любой балл. калькулятор, выберите любую табличную драг-функцию (например, G1), подставьте параметры любой пули с любым БК (у меня установлен БК=0,389, я его не буду изменять).
Установите дистанцию стрельбы 300м, НСП=540м/с и полный ветер 4м/с. Подлетное время составило 0,66с, расчет ветрового сноса показал 42,64см.
625 x 488

Уменьшим НСП вдвое (270м/с). Подлетное время увеличилось до 1,18с (как мы и предполагали), но ветровой снос не просто не увеличился, он уменьшился до 28,41см (аж на 33%!!!)
625 x 490

Вы можете проверить результат этого расчета на практике, уменьшив навеску пороха настолько, чтобы НСП примерно соотвествовала скоростям из приведенного выше расчета, и контролируя скорость пули хронографом. Уверяю вас, зависимость величины ветрового сноса от скорости будет в точности такой, какой ее рассчитал ваш балл. калькулятор. Причина несовпадения нашей логики с реальностью заключается не в ошибке калькулятора, которой нет, а в том, что в шорах "железной" логики мы не можем не думать о влиянии бокового ветра непосредственно на пулю, забывая о том, что на величину ветрового сноса пули влияет не ветер, а сила лобового (эародинамического) сопротивления, величина которой связана со скоростью движения пули сложной степенной зависимостью.
272 x 246
Подлетное время обратно пропорционально первой степени скорости, а сила лобового сопротивления, от которой прямо зависят сила, ускорение, скорость и величина ветрового сноса, пропорциональна более высокой степени скорости, которая достигает значений n=5 в том диапазоне скоростей, который я выбрал намеренно, чтобы иметь возможность еще раз повторить:
Умозрительная логика и так называемый здравый смысл не могут быть основой построения мат. модели. Такой основой может быть лишь строгий расчет, основанный на знании объективных законов физики и на умении их применять.

Работа любого баллистического калькулятора строится не на наших с вами умозрительных и зачастую ошибочных представлениях о зависимости величины ветрового сноса от скорости пули. Алгоритм расчета любого балл. калькулятора базируется на постулатах классической механики Галилея-Ньютона, которая "с исключительной точностью описывает движение реальных тел, встречающихся в природе и технике. Ее законы позволяют выяснить причины и следствия этих движений и, что особенно важно для технических приложений, рассчитать заранее движение при различных условиях" (здесь я процитировал академика А.Ю.Ишлинского, выдающегося ученого и практика, посвятившего свою жизнь развитию современной гироскопии).

Именно с позиции классической механики мы с вами и будем строить нашу модель ветрового сноса. Это позволит нам сэкономить массу времени, средств и сил на эксперименты http://forum.guns.ru/forummessage/2/488912-s11879081.html , которые лишь подтверждают справедливость расчета на основе знания физических законов, проверенных практикой в значительно более сложных случаях, чем полет пули.
Мы с вами не будем повторять ошибок древних, рассматривавших непрерывное движение в виде цепочки пошаговых событий, что неизбежно приводило их к выводам, противоречащим действительности (между прочим, человечество находилось во власти подобных заблуждений более 1500 лет). Почитайте, это надо знать и помнить, чтобы не наступать на грабли полуторатысячелетней давности:
http://www.smolenskkredit.ru/181.htm
http://militera.lib.ru/tw/kelly_j/09.html
http://elementy.ru/trefil/zeno_paradox?page_design=print

edit log

Fake
posted 18-3-2010 14:55    
Пару слов от ламера, ничего не понимающего в гироскопах и баллистике.
На всем протяжении полета пуля прецессирует, т.к. постоянно изменяется вектор лобового сопротивления. Прецессирует она в плоскости, перпендикулярной вектору лобового сопротивления. Т.е. описывает конус. И эта прецессия затухает менее чем за один цикл прецессии.
Немного поправил рисунок KRSKа, посмотрите, правильно или опять наврал?
click for enlarge 957 X 1965 108,7 Kb picture
TVA
posted 18-3-2010 16:35    
quote:
Originally posted by Fake: посмотрите, правильно.. ?
Вверху - правильно, внизу - нет.
quote:
Originally posted by Fake: Прецессирует она в плоскости, перпендикулярной вектору лобового сопротивления. Т.е. описывает конус.
Совершенно верно, плоскость прецессии - основание конуса, а высота конуса - ось прецессии. Ось прецессии позиционного гироскопа-пули всегда совпадает с направлением вектора внешней силы (на нижней части рисунка это длинная стрелка силы аэродинамического сопротивления, направленная вдоль оси нарисованной пули). Вокруг этой оси и прецессировала пуля, пока ее ось не сориентировалась вдоль вектора силы л.с.
Время, ушедшее на затухание прецессии, определило ту дистанцию, до которой кучность была хуже (пуля летела по сходящейся спирали, не повторяющейся в точности от выстрела к выстрелу), а после которой кучность улучшилась.
Справедливости ради надо сказать, что спиральный полет пули на начальном участке траектории определяется не столько движением воздуха, сколько другими причинами, не относящимися к предмету рассмотрения данной темы. Но анализируя поведение пули при ветровом сносе, мы делаем допущение о полном отсутствии прочих факторов, приводящих к прецессии, оставляя для рассмотрения только фактор движения воздуха.

edit log

Fake
posted 18-3-2010 17:14    
Спасибо за разъяснения. Значит, так:
click for enlarge 957 X 1965 108,9 Kb picture
GBK
posted 18-3-2010 17:22    
quote:
Originally posted by TVA:

Ось прецессии позиционного гироскопа-пули всегда совпадает с направлением вектора внешней силы



Правильно ли я понимаю, что при заходе пули из "зоны ветра" в "зону штиля" вектор силы лобового сопротивления будет параллелен вектору скорости ЦТ пули, и далее ось вращения пули очень быстро выровняется по вектору скорости ЦТ пули?

  всего страниц: 13 :  1  2  3 ... 9  10  11  12  13 

новая тема
следующая тема | предыдущая тема

  Guns.ru Talks
  Баллистика.
  Влияние ветра на полет пули ( 12 )
guns.ru home