Влияние ветра на полет пули

Модернизированный файл расчета позволяет видеть связь деривации пули с шагом нарезов ствола. Положительное значение шага нарезов сответствует правосторонним нарезам, отрицательное - левосторонним:

Так изменится деривация пули патрона 7Н1 при гипотетическом перестволении СВД укороченным стволом от винтовки Мосина:

Для принудительного отключения расчета деривации достаточно задать шаг нарезов более 1000мм:

А так теперь выглядит результат расчета ветрового сноса с отключенным расчетом деривации (СВД, 7Н1):

Для сравнения - эмпирическая таблица ветрового сноса из НСД (СВД):

Желающим получить файл расчета напоминаю, что условия отсылки не изменились forummessage/13/535 .

хорошо, что хоть случайно нашел эту очень интересную тему! Сознаюсь сразу, до конца еще не дочитал, за один заход сил не хватает все в голову уложить, но надеюсь завтра осилю

пока лишь могу сказать, что способ изложения информации и логика процесса у ув.TVA мне более понятна.

С уважением, Сергей.

На самом деле тема очень интересная и давно зреет мысль устроить, что то на подобие семинара. Пригласить грамотных докладчиков и просто заинтересованных в просвещении этой темы людей и попробовать поговорить на эти темы с глазу на глаз

Я думаю найдется не мало желающих прослушать курс лекций на темы "баллистика пули", "влияние ветра на полет пули", "ближний или дальний ветер важнее", "свойства недостабилизированных, стабилизированных и перестабилизированных пуль", "податливость пули", "свойства гироскопов" и тд.......

мне кажется основная наша проблема в том, что у многих из нас не хватает начального образования в баллистике, гироскопах и тд. и мы все время топчемся на месте пытаясь разобраться в сложном вопросе простыми словами.

Но самое приятное, что мы все все же пытаемся в этом разобраться

"...ветер может быть разным на всем протяжении траектории полета пули. Однако принято считать (и не без оснований), что при стрельбе, к примеру, при 90-градусном ветре его скорость у ствола окажет наиболее определяющее влияние на общую характеристику сноса пули.
...
Данный эффект объясняется тем, что снос пули происходящий в самом начале траектории (у ствола), имеет больше времени для отклонения от курса до приближения к цели.
...
Чем ближе к стволу ветер одинаковой скорости, тем больший эффект он окажет на точку попадания. (стр. 239)"
Ни добавить, ни убавить, именно об этом мы и говорили в данной теме.

"Ветер имеет наибольшее влияние на пулю в период ее наибольшей потери скорости. (стр. 239)"
Тут я бы подчеркнул, что наибольшие потери скорости пуля испытывает на начальном участке траектории, где сила лобового сопротивления ее движению максимальна.

Процитирую те места, где Лобаев говорит о сравнительных ролях ближнего и дальнего ветров в суммарном ветровом сносе:
"Хотя ветер у цели и не является определяющим, при высокоточной стрельбе на дальние и сверхдальние дистанции необходимо пытаться измерить или оценить ветер в трех точках траектории: у ствола, на середине дистанции и у цели. (стр. 239)
...ветер у цели наименее важен... (стр. 244)"

И вдруг, на той же 244-й странице, после всех предшествующих совершенно справедливых соображений, Лобаев предлагает оценивать эффективный ветер как среднее арифметическое значений ближнего, среднего и дальнего ветров, которые он сам перед этим назвал неодинаково влияющими на ветровой снос. В результате рассчитанный по формуле Лобаева эффективный ветер будет в равной степени зависеть от каждого из трех слагаемых, что является очевидной ошибкой и объяснимо только отсутствием у автора инструмента расчета весовых коэффициентов вклада каждого из трех ветров (в расчете среднеарифметического значения весовые коэффициенты всех слагаемых равны единице по определению).

Мне было несложно вывести весовые коэффициенты для каждого из трех ветров с помощью своих расчетных таблиц и я готов предложить методику их расчета уважаемому В.Лобаеву (разумеется, если она ему интересна).
Рассчитанные мной значения весовых коэффициентов таковы (даю числа, округленные до двух знаков после запятой):
ближний ветер: К1=1,76;
средний ветер: К2=0,90;
дальний ветер: К3=0,34.

Оценим Vэфф при условии V1=V2=V3=4м/с:
Vэфф=1,76*4+0,9*4+0,34*4=4м/с.

Решим пример с переменным ветром:
Пусть V1=1м/с; V2=2м/с; V3=5м/с.
Vэфф=(1,76*1+0,9*2+0,34*5)/3=1,75м/с.
Считаем по Лобаеву: (1+2+5)/3=2,67м/с

Проверим результат расчета с помощью моей расчетной таблицы. Деривацию отключаем, мишень "ставим" на отметке 600м, вводим ближний ветер до 200м, средний до 400м, дальний до 600м.
Получаем отклонение СТП, равное 50см (600м).

Вводим вместо переменных ветров рассчитанное мной Vэфф=1,75м/с, получаем отклонение 49см (600м) - неплохое совпадение, правда? Погрешность составила всего -1см (это -2% от 50-ти см).

Теперь вводим эффективную скорость ветра, рассчитанную по методике Лобаева (2,67м/с): получаем отклонение 75см (600м). Погрешность составила 25см (это 50% от 50-ти см).

Я намеренно выбрал для примера большое значение дальнего ветра, чтобы показать: величина погрешности расчета "по Лобаеву" будет тем больше, чем большим будет значение дальнего ветра по сравнению с ближним и средним ветрами. По иному и не может быть, когда весовые коэффициенты вклада неравнозначных величин равны единице.

"Если общее направление всех категорий одинаково (например, справа налево), что не всегда бывает так (бывает, что, например, ветер одной из категорий дует в противоположную сторону), то все значения суммируются и результат делится на 3 (для получения среднего значения)... При одном противоположном направлении это значение суммируется со знаком минус. (стр. 244)"
Оценим погрешность расчета при знакопеременном ветре.
Пусть V1=1м/с; V2=2м/с; V3=-5м/с.
Считаем с учетом рассчитанных мной весовых коэффициентов:
Vэфф=(1,76*1+0,9*2-0,34*5)/3=0,62м/с.
Считаем по Лобаеву: (1+2-5)/3=-0,67м/с

Вводим в расчетную форму значения переменного ветра.
Получаем отклонение 17см (600м).

Заменяем переменный ветер рассчитанным Vэфф=0,62м/с, получаем отклонение 17см (600м) - погрешность равна нулю.

Вводим эффективную скорость ветра "по Лобаеву" (-0,67м/с), получаем отклонение -19см (600м). Погрешность составила -36см.

Погрешность среднеарифметического расчета эффективного ветра (по Лобаеву) при знакопеременных составляющих будет максимальна, это можно объяснить на основе простой логики:
Предположим, что V1=5м/с; V2=0; V3=-5м/с.
Эффективный ветер по Лобаеву в таком случае будет равен нулю: (5+0-5)/3=0 (т.е. снос вообще не ожидается), а в реальности ветровой снос будет определяться ближним ветром (5м/с), дальний ветер противоположного направления попросту не успеет существенно отклонить пулю вблизи мишени. Расчет по формуле Лобаева в этом случае приведет к 64см промаха на 600м.

С уважением, Сергей.

вот у меня вопрос ко всем:

- нарезы правые, ветер справа, пуля летит и этот правый ветер отклоняет пулю не только влево, но и вверх! тоже самое, но ветер слева, пуля отклоняется вправо и ......вниз! кто обьяснит за счет чего происходит отклонения вверх-вниз?

Док

quote:

Originally posted by Dr. Watson: Эффект Магнуса, говорят.

При ветре справа сила Магнуса направлена вниз, а траекторию пули ветер справа поднимает вверх (если пуля имеет правое вращение, как на рисунке).

При снижении пули сила Магнуса направлена влево, а в реальности снижающаяся пуля отклоняется вправо.

Максимальный угол атаки пули к набегающему потоку не превышает долей углового градуса даже при сильном ветре. Так какое же отношение сила Магнуса может иметь к полету стабилизированной вращеним пули, которая никогда не подставляет свою боковую поверхность набегающему потоку, и что в действительности является причиной вертикального отклонения траектории пули при ветровом сносе?

Вопрос не риторический. Того, кто даст правильный ответ, ожидает бонус - свежая версия файла расчета ветрового сноса пули переменным ветром с учетом деривации. :-)

quote:

Originally posted by TVA:

свежая версия файла расчета

Док

quote:

Originally posted by TVA:

Вопрос не риторический.

quote:

Originally posted by GBK: Неужели, Бернулли и здесь руку приложил?

quote:

Originally posted by Dr. Watson:
Сереж! ......Эффект Магнуса, говорят. Да хоть святого Николая.

Док

в том то и дело Андрюх, что этот Магнус тут совсем не при делах! Раньше я тоже слушал "грамотных" специалистов и качал головой в знак согласия, так как уж больно логично они объясняли про разницу в давлении...... Но здесь нужно просто представить как летит пуля и сразу будет понятно, что на летящую пулю действует только "встречный поток" , боковой ветер только лишь вносит небольшую поправку во втрчечный поток и все! А чтобы боковой ветер обдувал пулю сбоку она должна висеть в пространстве на одном месте и при этом быстро вращаться.

Ну и самое простое понимание того, что Магнус к этому не имеет никокого отношения можно обнаружить внимательно посмотреть на рисунки, которые выложил уважаемый TVA. Там видно, что эфект Магнуса должен был бы отклонять пулю в противополложную сторону от реального отклонения!

quote:

Originally posted by TVA:

и что в действительности является причиной вертикального отклонения траектории пули при ветровом сносе?

попробую ответь своими словами......

носик пули прецессируя при правом ветре делает движение вверх-направо, как бы ложится сверху на ветер, приподнимая при этом носик относительно траектории полет. Именно это создает подъёмную силу. Так называемый "Аэродинамический прыжок".

С уважением, Сергей

quote:

Originally posted by SerVS: носик пули, прецессируя при правом ветре, делает движение вверх-направо, как бы ложится сверху на ветер, приподнимая при этом носик относительно траектории полета. Именно это создает подъёмную силу.

А вот как это происходит при ветре слева:

Окружностью на рисунках показано прецессирующее движения носика пули, которое происходило бы без демпфирования прецессии (это было бы в случае, если бы пуля неподвижно висела в воздухе, поворачиваясь носом к ветру подобно флюгеру). Но набегающий с огромной скоростью встречный поток воздуха эффективно демпфирует прецессию, в результате чего продольная ось пули устанавливается вдоль вектора силы аэродинамического сопротивления менее чем за один период прецессии (вспоминаем Вогна).
В то время, как носик пули описывает сужающуюся спираль, пуля движется под углом атаки к набегающему потоку. Этот угол положителен при развороте пули вправо (при ветре справа) и отрицателен при развороте влево (ветер слева). Вследствие угла атаки возникает подъемная сила, направленная вверх при ветре справа и вниз при ветре слева - в результате действия этой силы соответственно изменяется траектория движения пули.

Примите мое уважение вместе с обещанным файлом расчета :-)

quote:

Originally posted by TVA:
Примите мое уважение вместе с обещанным файлом расчета :-)

Спасибо Владимир, понимание процесса пришло ко мне благодаря Вам, а точнее вашей способности донести материал доходчиво и подробно! Спасибо вам, что тратите на нас своё время.

Файл получил, еще раз спасибо!

Если пуля "застынет" в положении, о котором рассказывает TVA, то не сложно увидеть, что на пулю будет действовать сила "набегающего с огромной скоростью встречного потока воздуха", направленная противоположно скорости ЦТ и приложенная выше ЦТ.
Опрокидывающая сила действует аналогично силе бокового ветра, которая вызывает прецессию.

Прецессия будет продолжаться на протяжении всей траектории полета пули. Когда Вогн говорит о том, что продольная ось пули устанавливается вдоль вектора силы аэродинамического сопротивления менее чем за один период прецессии, то речь идет о центральной оси конуса прецессии.

Теперь о том, каким образом пуля поднимается вверх при правостороннем вращении и ветре справа.

Под действием силы ветра (через ЦД) носик пули будет отклоняться не строго в сторону действия силы, как это было бы при невращающейся пуле, а и в направлении, перпендикулярном к этой силе. Пуля начнёт вращаться вокруг оси конуса прецессии, с постоянной угловой скоростью. Если в какой-то момент времени действие ветра прекратится, то прецессия затухнет до полного ее прекращения.

На рисунке это изображено шагом 1.
Отклонение носика пули происходит одновременно как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

За цикл прецессии пуля займет положение шага 2, тем самым подняв ось вращения на величину ΔL. Далее процесс повторяется, пока действует боковой ветер.
При ветре слева, носик пули будет отклоняться вправо с одновременным его движением вниз.

Для левостороннего вращения пули, смещение в вертикальной плоскости изменится на противоположное.

С ув.

у меня несколько вопросов:

1. уточните пожалуйста из каких источников взята Ваша информация и рисунки? если можно ссылки.

2. почему на верхнем левом рисунке и рисунке с надписью "шаг 1" при одинаковом правом ветре пули отклоняются в разные стороны?

3. вы пишите - "При ветре слева, носик пули будет отклоняться вправо с одновременным его движением вниз."........скажите пожалуйста, почему при левом ветре носик у вашей пули отклоняется вправо? Вроде уже все договорились, что носик пули отклоняется навстречу ветру!

С ув.Сергей

quote:

Originally posted by SerVS:
1. уточните пожалуйста из каких источников взята Ваша информация и рисунки? если можно ссылки.

http://www.allphysics.ru/phys/giroskop

Ничего не напоминает рисунок из данной ссылки?

Только для чего понадобилось кое-кому дорисовывать то, чего нет на самом деле?

Цитата к рисунку в оригинальном тексте:
"Другой пример прецессионного движения даёт артиллерийский снаряд (или пуля). На снаряд при его движении, кроме силы тяжести, действует сила сопротивления (R) воздуха, направленная примерно противоположно скорости центра тяжести снаряда и приложенная выше центра тяжести (рис. 6, а).
...Вращающийся же снаряд обладает всеми свойствами Г., и сила сопротивления воздуха вызывает его прецессию вокруг прямой, по которой направлена скорость vc."
Г. - сокращение слова "гироскопа".

Сергей, какие вопросы интересуют, по тем и дам ссылки. Дополнительно поясню в силу своего первого ВО, связанного с гироскопами, баллистикой.
Рисунки в постах в основной массе нарисованы мной.

quote:

2. почему на верхнем левом рисунке и рисунке с надписью "шаг 1" при одинаковом правом ветре пули отклоняются в разные стороны?

3. вы пишите - "При ветре слева, носик пули будет отклоняться вправо с одновременным его движением вниз."........скажите пожалуйста, почему при левом ветре носик у вашей пули отклоняется вправо? Вроде уже все договорились, что носик пули отклоняется навстречу ветру!

На нижнем рисунке "шаг 1" (два рисунка для различных плоскостей) изображено первоначальное отклонение носика пули влево под действием бокового ветра и вверх за счет физических свойств гироскопа.
Описан момент начала прецессии, с которого начинается движение оси пули по конусу.

3.Аналогично описан первый шаг для ветра слева.

С ув.

Понятно, что совместив ЦД с ЦТ пули, можно "очень легко" пояснить ее поведение на траектории отталкиваясь от шариков, молотов и т.д.
Но так ли все на самом деле?

Обратимся к рисунку.

Шар является классическим примером совмещения ЦД с ЦТ.
Если раскрутить металлический шар по оружности на тросе (Рис. 1) и в какой-то момент отпустить, то он улетит по касательной к окружности.

Аналогичная картина будет при выстреле ядром при переходе из зоны ветра в зону штиля. И направление его движения в зоне штиля будет по строгой касательной к траектории сноса ветром.

Зададим себе вопрос: каким образом должна быть ориентирована пуля своей осью вращения, чтобы она ушла из траектории сноса ветром по строгой касательной?

Пуля совершает прецессию, ось конуса которой, должна быть в любой момент полета касательной к траектории (Рис. 2). На (Рис. 3) изображено результирующее положение прецессии оси пули.

На самом деле, пуля ориентируется по вектору ветрового сопротивления. Значит, пуле необходимо время и расстояние, за которое она сориентируется по вектору сопротивления в зоне штиля.
Может быть, это произойдет мгновенно?

Берем винтовку с шагом нарезов 12". За один оборот пуля пройдет 30 сантиметров своей траектории.
Мы знаем, что пуле требуется не менее одного цикла прецессии, чтобы сориентироваться по вектору сопротивления воздуха. Знаем так же, что скорость прецессии на порядки меньше скорости вращения гироскопа.
Сколько потребуется пуле оборотов вокруг собственной оси, чтобы пройти оборот прецессии - 50, 100..? Для простоты понимания, вспомните детский волчек.

50 оборотов пули это 15м, а 100 - 30м. траектории. Это расстояние, на котором пуля будет "соображать" какую ей ориентацию принять. На этом участке не может быть прямой линии полета, значит пуля будет идти в начале зоны штиля по какой-то кривой.
Окончание этой кривой не может продолжить касательную.

С ув.

Первое и самое главное!!! это основное понятие кинематики, это то что вектор скорости центра тяжести движущегося тела всегда направлен по касательной к траектории его движения. И ни где не указано, что это понятие относиться только к точке или круглому телу!

de.ifmo.ru
http://www.kursach.com/tm/tm7_9.htm
http://bobych.ru/lection/fizika/58.html

далее.......

Вы пишете: "На нижнем рисунке "шаг 1" (два рисунка для различных плоскостей) изображено первоначальное отклонение носика пули влево под действием бокового ветра и вверх за счет физических свойств гироскопа.
Описан момент начала прецессии, с которого начинается движение оси пули по конусу."

вопрос: откуда берется первоначальное отклонение оси пули-гироскопа влево??? что это за физическое свойство гироскопа?

далее......

На рисунке "Шаг 2" читаем: "Направление движения ЦТ за счет физических свойств тяжелого гироскопа".

Какие свойства гироскопа приводят к смещению центра тяжести?
дайте пожалуйста ссылочку, где написано, что у пули пошагово смещается сначала центр давления, а потом за ним центр тяжести?

еще: в посте N 126 и 213 данной темы говорится: "Повторю снова, что совмещение центра тяжести пули с ее центом давления - грубейшая ошибка, превращающая пулю в точку."

вопрос: о чьей ошибке вы все время повторяете? У кого вы её нашли?

С Ув.Сергей

quote:

Originally posted by SerVS:
Давайте разбираться......
Первое и самое главное!!! это основное понятие кинематики, это то что вектор скорости центра тяжести движущегося тела всегда направлен по касательной к траектории его движения. И ни где не указано, что это понятие относиться только к точке или круглому телу!

Для того чтобы была прямая, необходима ориентация прямой между ЦД и ЦТ пули в момент перехода в штиль строго по линии траектории (Рис. а).
А разве будет у нее такая ориентация, если в начале штиля прямая между ЦД и ЦТ ориентирована не по линии траектории, а по вектору ветрового сопротивления (Рис. б)?

Из механики известно, что сила, приложенная к центру тяжести пули, изменяет только поступательное движение, а пара сил производит вращательное движение, опрокидывает ее.

Сила инерции пули будет стремиться смещать ЦТ по касательной, а опрокидывающая сила начнет разворачивать линию ЦД-ЦТ вправо. Далее вступают в действие физические свойства гироскопа, те самые, которые проявляются при полете пули в зоне ветра. Что произойдет, изображено на (Рис. в).

При заходе в зону штиля, касательная к предыдущей траектории переходит в "линию стрельбы".
Поскольку ось пули повернута вправо, то опрокидывающая сила работает по аналогии наличия ветра слева. Этот "ветер" пуля будет компенсировать аналогично, как на предыдущей траекториии в зоне ветра, только в противоположном направлении. Начинается полет пули по параболе вправо от новой "линии стрельбы" и будет продолжаться, пока прецессия не затухнет полностью.

После ее затухания прямая между ЦД и ЦТ выровняется строго по линии полета и пуля будет двигаться по прямой на всем оставшемся протяжении зоны штиля.

Каким будет угол этой прямой относительно первоначальной линии выстрела - вопрос. Ранее говорил о том, что отклонение вправо от касательной будет зависеть от угла ориентации пули при входе в зону штиля. От него зависит с какой набегающей опрокидывающей силой будет отклоняться пуля вправо до полного прекращения прецессии.

Дополнительно приведу слова TVA: "Причиной ветрового сноса есть боковая составляющая силы лобового сопротивления, приводящая к отклонению траектории полета пули от первоначальной вертикальной плоскости".

quote:

Вы пишете: "На нижнем рисунке "шаг 1" (два рисунка для различных плоскостей) изображено первоначальное отклонение носика пули влево под действием бокового ветра и вверх за счет физических свойств гироскопа.
Описан момент начала прецессии, с которого начинается движение оси пули по конусу."

вопрос: откуда берется первоначальное отклонение оси пули-гироскопа влево??? что это за физическое свойство гироскопа?

Если боковой ветер есть (например, справа), то ЦД сразу же начинает ощущать наличие лобового сопротивления не по линии стрельбы, а под каким-то углом к ней, т.е. под углом вектора набегающего потока воздуха.

...ЦД смещается под напором вектора аэродинамического сопротивления влево от линии стрельбы. Срабатывает рычаг между ЦД и ЦТ. ЦТ по-прежнему находится на линии стрельбы, а ЦД уходит влево. Если бы пуля не имела вращения вокруг своей оси, то ЦТ продолжил бы движение вперед, а ЦД ускорил бы свое отклонение влево, т.к. резко бы возросло сопротивление по линии стрельбы."

Там же есть и рисунок "Начало прецессии от воздействия бокового ветра".

quote:

На рисунке "Шаг 2" читаем: "Направление движения ЦТ за счет физических свойств тяжелого гироскопа".

Какие свойства гироскопа приводят к смещению центра тяжести?
дайте пожалуйста ссылочку, где написано, что у пули пошагово смещается сначала центр давления, а потом за ним центр тяжести?

http://www.allphysics.ru/phys/pretsessiya
http://www.allphysics.ru/phys/giroskop

В посте #45 давал пояснения.

quote:

еще: в посте N 126 и 213 данной темы говорится: "Повторю снова, что совмещение центра тяжести пули с ее центом давления - грубейшая ошибка, превращающая пулю в точку."

вопрос: о чьей ошибке вы все время повторяете? У кого вы её нашли?

С соответствующим комментарием: "Для расчета траектории движения тела мы также раскладываем вектор скорости его центра тяжести (ЦТ) на ортогональные составляющие, но это возможно сделать только на рисунке, т.к. ЦТ реального тела не может двигаться одновременно в двух направлениях. Фактически ЦТ тела движется только в направлении основного (результирующего) вектора своей скорости, разложение которого на ортогональные составляющие является условностью, искусственным приемом."

Думаю, что в источнике, из которого скопировал левые рисунки TVA, сказано о допущении совмещения ЦД с ЦТ, по аналогии очередного источника:
www.amyat.narod.ru

"ДОПУЩЕНИЯ О СИЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА

...сила сопротивления воздуха во все время полета снаряда приложена к его центру тяжести и направлена по касательной к траектории центра тяжести снаряда. Таким образом, в рассматриваемом движении обе силы приложены к одной точке - центру тяжести (центру массы) снаряда. Поэтому движение снаряда можно сравнить с движением материальной точки, в которой сосредоточена вся масса снаряда, т. е. с движением центра массы снаряда. (Что и делает TVA).

...головная волна - главный фактор сопротивления воздуха.

Рассмотрим движение снаряда при условии, что сила сопротивления воздуха во все время движения снаряда приложена к его центру тяжести и направлена по касательной к траектории.
Эти условия будут выполнены только тогда, когда снаряд строго симметричен относительно своей оси, а ось снаряда все время следит за касательной, совпадая с ней. В этом случае центр тяжести снаряда находится на оси снаряда, и равнодействующая всех сил действия воздуха на снаряд направлена по оси снаряда, совпадающей с направлением движения (с касательной). (Что и делает TVA).

Для правильных сферических невращающихся снарядов, у которых центр шаровой поверхности совпадает с центром тяжести, эти условия движения осуществляются всегда.

В рассматриваемом движении снаряда сила сопротивления воздуха, приложенная к центру тяжести снаряда и направленная по касательной..." (Что и делает TVA).
А это - всего лишь допущение, которое не имеет места быть в реальном полете пули с ее разнесенными ЦД и ЦТ. Расстояние между ЦД и ЦТ представляет собой рычаг, который ведет себя не так, как точка при совмещении ЦД с ЦТ. В этом и заключается то самое "нигде не указано..."

С ув.

quote:

Originally posted by KRSK: Об ошибке TVA, начиная с поста #87 и далее.
...Думаю, что в источнике, из которого скопировал левые рисунки TVA, сказано о допущении совмещения ЦД с ЦТ

TVA, а из какого источника вы скопировали левые рисунки?

Рассмотрим физические свойства свободного (уравновешенного, астатического) гироскопа.

Для того, чтобы он работал необходимо конструктивное выполнение нескольких условий.
Ротор должен:
-иметь возможность раскручиваться до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту;
-быть симметричным относительно оси вращения;
-быть симметричным относительно точки подвеса;
-иметь три степени свободы с минимальным трением изменения своего положения в пространстве.

Ротор закрепляется в рамку 1 (Рис. 1), имея симметричность относительно осей АА´ и ВВ´. Если эту конструкцию удерживать за нитку, прикрепленную к центру верхней части рамки, то ось АА´ будет строго горизонтальной, а ось ВВ´ - строго вертикальной.
Рамка 1, в свою очередь, закрепляется по центру рамки 2. Если ось поворота этой рамки СС´ закрепить на каком-либо основании, ротор можно свободно ориентировать в любом направлении пространства.

Поскольку ротор имеет симметрию относительно результирующей точки подвеса - центра тяжести (ЦТ), то куда бы вы его не повернули до раскрутки, в таком положении он и останется. Сила тяжести не влияет на движение оси такого гироскопа и её уходы при внешних возмущениях могут вызываться лишь моментами сил в осях подвеса.

Сориентируем ось вращения ротора на какую-либо звезду и раскрутим его вправо. Теперь в каком бы направлении мы не изменяли положение основания (самостоятельно или за счет вращения Земли), ось АА´ всегда будет ориентирована на выбранную звезду. Это первое физическое свойство.

Все кардинально изменится, если мы принудительно повернем рамку 1 вокруг оси ее вращения В-В´. Например, как на рисунке - влево.
Ось АА´ повернется не только влево, но и вверх. Это второе физическое свойство.
Если принудительный поворот рамки 1 прекратить, то остановится и движение оси АА´, т.к. оно безынерционно. Движение оси вращения ротора называется прецессией.
Свободный гироскоп не обладает избирательностью по отношению к заданному направлению, т. е. "направляющей силой", стремящейся привести ось гироскопа в определенное положение относительно земной поверхности.

Далее, мы снова можем поворачивать основание в любом направлении, а ось вращения ротора будет неизменной.
Прецессия начнется и при принудительном повороте рамки 2.

При совмещении ЦД с ЦТ пули, поведение ее в полете будет абсолютно аналогичным.
Исключить действие сопротивления воздуха мы не можем, поэтому при боковом ветре наблюдается принудительный поворот оси ее вращения со всеми вытекающими последствиями. Такая пуля не может быть гиростабилизирована в полете. Она будет совершать хаотическое движение на всем протяжении траектории.

Рассмотрим физические свойства тяжелого (неуравновешенного, статического, позиционного) гироскопа.

В тяжелом гироскопе ротор закрепляется в точке, не совпадающей с ЦТ. Ротор испытывает действие силы тяжести, относительно точки подвеса, поэтому и название - "тяжелый".

Такой гироскоп обладает избирательностью по отношению к некоторому направлению относительно поверхности земли; при отклонении его оси от этого направления возникает "направляющая сила", стремящаяся вернуть ось гироскопа в заданное положение. Это основное его физическое (позиционное) свойство, которое используется для определения отклонения оси гироскопа от вертикали места относительно плоскости горизонта или азимутальное отклонение в плоскости меридиана.

Классическим примером тяжелого гироскопа служит детский волчок (Рис. 2), для которого роль центра подвеса играет точка опоры О (точка, в которую волчок упирается центром давления ЦД).

Достаточно запустить волчок. Первоначально ось вращения волчка займет вертикальное гиростабилизированное положение. Действие силы тяжести Р будет направлено по линии вращения волчка и совпадать с центром давления ЦД.

Под действием трения о воздух собственное вращение волчка постепенно замедляется, а под действием силы тяжести Р появляется угол АОЕ к вертикали. Однако, ось вращения волчка ОА будет отклоняться не в сторону действия этой силы, т. е. не вниз, а в перпендикулярном к ней направлении и прецессировать вокруг вертикали.

Когда угловая скорость вращения волчка становится меньше определенной величины, он теряет устойчивость и падает. ЦТ стремится максимально приблизиться к ЦД.

Можно получить эффект прецессии, не дожидаясь замедления вращения волчка: толкните его ось (приложите силу, сместив точку опоры О влево, как на рисунке) - начнётся прецессия.

Главное свойство прецессии - безынерционность: как только сила, вызывающая прецессию пропадёт, прецессия прекратится и волчок снова займёт вертикальное положение в пространстве.

Если быть абсолютно точным, то прецессия у волчка не прекращается на всем протяжении его вращения потому, что на него действует сила притяжения Земли. В самом начале вращения прецессия малозаметна из-за высокой степени гиростабилизации.

В полете на сверхзвуке пуля обладает аналогичными физическими свойствами. ЦД не совпадает с ЦТ и находится ближе к носику. На ЦТ на протяжении всего полета действует сила инерции.
При отклонении боковым ветром ЦД от направления стрельбы начнется прецессия, а при прекращении ветра ось вращения пули будет стремиться занять первоначальное положение смещением ЦТ.
На протяжении действия ветра прецессия не прекращается и с каждым ее периодом увеличивается боковое отклонение траектории от линии выстрела - снос ветром.

Более подробно о гироскопах во всем их многообразии можно посмотреть, обратившись к ссылке:

http://www.bigsoviet.org/Bse/A-GOGO/0637.shtml

С ув.

quote:

Originally posted by SerVS: TVA, а из какого источника вы скопировали левые рисунки?

quote:

Originally posted by TVA: Вогн сжато объясняет причину, по которой ветер не будет воздействовать на боковую поверхность пули, стабилизированной вращением - отсутствие угла атаки к вектору относительного ветра означает, что вектор силы лобового сопротивления направлен вдоль оси симметрии пули. Никакого иного скрытого смысла в его фразе нет.
Привожу скан рисунка из книги "Rifle Accuracy Facts" (Harold Vaughn)

Еще раньше в посте #69 forummessage/13/535 я пояснил, почему в своей методике расчета ветрового сноса я не учитываю углы атаки, возникающие в результате прецессирующего движения пули:

quote:

Originally posted by TVA: Гироскопическая стабилизация пули, о которой уже говорили в этой теме, вносит свой вклад в величину ветрового сноса, т.к. благодаря ей всегда присутствует некоторый угол атаки продольной оси пули к набегающему потоку двужущегося воздуха, определяемый "отставанием" направления вектора вращения стабилизированной пули от направления вектора набегающего потока. Точный учет этого эффекта при построении мат. модели мог бы дать идеальную сходимость расчета с практикой, но исходных данных маловато.

quote:

Originally posted by TVA: Скан расчета, соответствующего верхней кривой на рисунке 1 (постоянный ветер):

quote:

Originally posted by TVA: Для сравнения - эмпирическая таблица ветрового сноса из НСД (СВД):

Скажу еще проще: тот, кто захочет уточнить мою модель ветрового сноса, сможет уточнить ее лишь в пределах погрешности расчета в моей модели - а это всего лишь те самые 2-3см при ветре средней силы на всех дистанциях прицельного выстрела. :-)
Я мог бы и сам уточнить и дополнить свою методику расчета расчетом прецессии при приведении пули к ветру (поверьте, это ничуть не сложнее, чем расчет деривационного отклонения, уже введенный в мой алгоритм вычислений), но я не вижу в этом никакого практического смысла по одной простой причине: стрелок не сможет определить силу и направление ветра в каждой точке траектории с такой малой погрешностью, на фоне которой смогло бы проявиться это исчезающе малое уточнение.

2 SerVS: несколько слов о моих иллюстрациях к объяснению причин ветрового сноса.
В связи с ничтожной малостью влияния гироскопической прецессии пули на величину ее горизонтального ветрового сноса, я, как и Вогн, показываю на этих рисунках только ЦТ пули, поясняя в сопроводительном тексте причину, по которой продольная ось пули направлена вдоль вектора силы аэродинамического сопротивления в каждой точке траектории. Представьте себе, что вам нужно показать на условной схеме маршрут автомобиля при его движении по транспортной развязке - вы же не станете изображать на этом рисунке работу элементов двигателя и трансмиссии, верно? Более того, если бы вы стали рисовать на этой схеме движения цикл Карно и описывать принцип работы коробки передач, то я бы серьезно усомнился в адекватном понимании вами смысла рассматриваемого вопроса. :-)

quote:

Originally posted by TVA:
Погрешность расчета без учета прецессии пули по отношению к данным таблицы, полученной опытным путем, оказалась не более 2-3см на всех дистанциях от 100 до 800м, что подтвердило первоначальное допущение о ничтожной малости вклада гироскопической прецессии пули в физику ее ветрового сноса.

да уж, погрешность в 3см на дистанциях до 800м о многом говорит!

quote:

2 SerVS: несколько слов о моих иллюстрациях к объяснению причин ветрового сноса.
В связи с ничтожной малостью влияния гироскопической прецессии пули на величину ее ветрового сноса, я, как и Вогн, показываю на этих рисунках только ЦТ пули, поясняя в сопроводительном тексте причину, по которой продольная ось пули направлена вдоль вектора силы аэродинамического сопротивления в каждой точке траектории. Представьте себе, что вам нужно показать на условной схеме маршрут автомобиля при его движении по транспортной развязке - вы же не станете изображать на этом рисунке работу элементов двигателя и трансмиссии, верно? Более того, если бы вы стали рисовать на этой схеме движения цикл Карно и описывать принцип работы коробки передач, то я бы серьезно усомнился в адекватном понимании вами смысла рассматриваемого вопроса. :-)

да, я понимаю Вашу мысль, спасибо!

С ув.Сергей

quote:

2 McC

Спасибо вам за участие в разговоре и в желании разобраться в процессе полета пули и желании донести остальным свою версию!

Ваша версия была хороша несколько лет назад, я сам так же объяснял себе снос ветром и деривацию. В то время меня это устраивало. Но сейчас хочется с этим разобраться так скажем для себя, чтобы именно понимать как все происходит, а не повторять чьи то "простые" аксиомы.

Я понимаю, что это сложно не только понять самому, но еще сложнее объяснить другим так, чтобы они именно поняли, а не запомнили! За что огромное спасибо всем кто пытается разобраться в этой теме, а особенно TVA и KRSR!!!

С уважением, Сергей

quote:

Так вот, падая и вращаясь пуля "перекатывается" по нижнему слою воздуха и уходит вправо - получаем деривацию.

как будто бы логично но вот каким боком в вашей версии пуля при правом ветре "перекатывается" влево, если она по вашему перекатывается в право??? Или все таки по вашей версии ветер например в 5мс сможет "сбить с толку" встречный поток, который обтекает пулю со скоростью 800мс???

С ув.Сергей

quote:

Originally posted by McC: падая и вращаясь пуля "перекатывается" по нижнему слою воздуха и уходит вправо - получаем деривацию.

Сверните из бумаги трубочку - из квадратика стикерса получится цилиндрик длиной 75мм и диаметром ~15-16мм (можно взять листок большего размера, но трубку большего диаметра будет сложнее раскрутить перед полетом).
Держа этот цилиндрик горизонтально двумя руками перед грудью, крутните его обеими руками в направлении от себя и отпустите - это будет как бы пуля, летящая справа налево и "падающая на воздух". Проверьте, в какую сторону будет отклоняться падающий цилиндр, о результатах своего опыта расскажите, всем же интересно :-).

Или попробуйте объяснить полет крученого мяча, опираясь на логику "перекатывания":

quote:

Originally posted by SerVS:

Ваша версия была хороша несколько лет назад, я сам так же объяснял себе снос ветром и деривацию. В то время меня это устраивало. Но сейчас хочется с этим разобраться так скажем для себя, чтобы именно понимать как все происходит, а не повторять чьи то "простые" аксиомы.

Я понимаю, что это сложно не только понять самому, но еще сложнее объяснить другим так, чтобы они именно поняли, а не запомнили! За что огромное спасибо всем кто пытается разобраться в этой теме, а особенно TVA и KRSR!!!

С уважением, Сергей

Ну тогда желаю вам творческих успехов и крепкого здоровья в личной жизни.

quote:

Originally posted by tav: не могли бы Вы на примере пули 7н1 (вообще, корректнее говорить о пуле ЛПС, т.к. все таблицы НСД СВД сделаны под ЛПС и винтовку с длинной хода нарезов 320мм,) показать, какова будет вертикальная составляющая ветрового сноса?

Из сходства природы деривации и вертикального отклонения следует одно объединяющее их свойство: величины этих отклонений прямо пропорциональны угловой скорости вращения пули, т.е. обратно пропорциональны шагу нарезов ствола (при прочих равных условиях). Чем большим будет шаг нарезов ствола, тем меньшим будет вертикальное отклонение пули.
Фактор гироскопической стабильности пули пропорционален угловой скорости ее вращения (квадратичная пропорция), поэтому при сравнительной оценке вертикального отклонения вместо различных шагов нарезов можно оперировать различными факторами ГС, но мне почему-то ближе сравнительная оценка вертикальных отклонений именно через шаги нарезов (их хоть можно "пощупать" и они постоянны, в отличие от абстрактных факторов ГС, зависящих от нескольких переменных).

Теперь самое главное, что мне хотелось бы до вас донести: сила F(гориз), приводящая к ветровому (горизонтальному) сносу, и сила F(верт), приводящая к вертикальному отклонению, имеют различную природу, но результаты действия этих сил на пулю подобны - ведь боковым ускорениям пули a(гориз)=F(гориз)/m и a(верт)=F(верт)/m безразлична природа возникновения сил, придающих пуле ускоренное движение по каждой из координатных осей. Для обеих сил графики отклонений пули от изначальной баллистической траектории имеют вид одинаковых функций, отличающихся лишь коэффициентом пропорциональности. Достаточно определить значение этого коэффициента пропорциональности в любой точке траектории полета конкретной пули, выпущенной из конкретного ствола, чтобы от таблицы поправок горизонтального ветрового сноса пули перейти к таблице поправок вертикальных отклонений.

Надеюсь, никто не обидится, если я не стану нагружать вас методикой расчета величины этого коэффициента пропорциональности, а сразу перейду к практическим рекомендациям, касающихся предмета рассмотрения данной темы, а именно: как учесть переменный горизонтальный ветер при расчете поправки на вертикальное отклонение пули. Учитывать мы будем только горизонтальный ветер под углом 90 или 180 градусов к направлению ствол-мишень.

1. Разбейте дистанцию стрельбы на два равных участка. Оцените значение ветра в середине каждого из этих участков, т.е. на отметках 0,25 и 0,75 дистанции (V1 и V2 соответственно).
2. Рассчитайте основание для расчета поправки по формуле V(верт)=0,175*V1+0,075*V2.
3. Подставьте полученное значение V(верт) (с учетом знака) в свой баллистический калькулятор, в который должны быть заранее введены БК и НСП вашей пули. Рассчитанное балл. калькулятором значение горизонтальной поправки учитывайте при стрельбе как поправку на вертикальное отклонение пули боковым ветром.

Рассмотрим несколько примеров реализации этой методики. Пускай дистанция стрельбы будет 800м, ветер будем "замерять" на отметках 800*0,25=200м и 800*0,75=600м. Поправку на ветер я буду считать по своей расчетной таблице (для ЛПС из СВД), вы же можете воспользоваться своими балл. калькуляторами.

1. Ветер - штиль:
V1=5м/с; V2=0. V(верт) =0,175*5+0,075*0=0,875м/с.
Вертикальная поправка составила 0,48м.

2. Штиль - ветер:
V1=0; V2=5. V(верт) =0,175*0+0,075*5=0,375м/с.
Вертикальная поправка составила 0,21м.

3. Переменный ветер одного направления:
V1=6м/с; V2=2м/с. V(верт) =0,175*6+0,075*2=1,2м/с.
Вертикальная поправка составила 0,66м.

4. Знакопеременный ветер (дальний ветер больше ближнего):
V1=2м/с; V2=-5м/с. V(верт) =0,175*2-0,075*5=-0,025м/с.
Вертикальная поправка составила -0,01м.

5. Знакопеременный ветер (ближний ветер больше дальнего):
V1=-5м/с; V2=2м/с. V(верт) =-0,175*5+0,075*2=-0,725м/с.
Вертикальная поправка составила -0,40м.

Обратите особое внимание на 4-й пример: при знакопеременном ветре ветровой снос будет отсутствовать (как вертикальный, так и горизонтальный), если ветер на второй половине дистанции будет в минус 2,5 раза больше ветра на первой половине дистанции.

quote:

Originally posted by tav:
Никто из участников форума не подскажет, какие баллистические калькуляторы в рассчетах учитывают вертикальную составляющую ветрового сноса?

Калькулятор Сеньёра учитывает.

quote:

Originally posted by tav: Исходя из приведенных Вами примеров вертикальная составляющая ветрового сноса оказалась, мягко говоря, несколько бОльшей, чем мне представлялось... Намного больше, если честно!..

При штиле пуля СВД пролетает 800м за 1,5 секунды, встречая на своем пути массив воздуха толщиной 800м. Если этот воздушный массив движется навстречу пуле со скоростью 8м/с (встречный ветер), то путь пули в воздухе удлиняется от 800 до 812м (8м/с*1,5с=12м), или в процентах - на 12/800*100=1,5%. СТП при этом понизится настолько же, как при увеличении атмосферного давления на те же 1,5% или при снижении температуры воздуха на ~2,5 градуса.
Если воздух движется "от пули" (угонный ветер), то пуле приходится пробивать меньшую его толщу (800-12=788м), что аналогично понижению атм. давления на ~1,5% или повышению температуры на ~2,5 градуса.

quote:

Originally posted by SerVS: Калькулятор Сеньёра учитывает.

quote:

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

quote:

Originally posted by KRSK: как только сила, вызывающая прецессию пропадёт, прецессия прекратится и волчок снова займёт вертикальное положение в пространстве.

quote:

Originally posted by TVA:
А хотите проверить эту версию объяснения опытом? (обращаюсь ко всем, кто неравнодушен к теме обсуждения)

Сверните из бумаги трубочку - из квадратика стикерса получится цилиндрик длиной 75мм и диаметром ~15-16мм (можно взять листок большего размера, но трубку большего диаметра будет сложнее раскрутить перед полетом).
Держа этот цилиндрик горизонтально двумя руками перед грудью, крутните его обеими руками в направлении от себя и отпустите - это будет как бы пуля, летящая справа налево и "падающая на воздух". Проверьте, в какую сторону будет отклоняться падающий цилиндр, о результатах своего опыта расскажите, всем же интересно :-).

Или попробуйте объяснить полет крученого мяча, опираясь на логику "перекатывания":

а почему вы так любите магнуса? пуля это всё-таки не мяч. а вдруг тут работает эффект возникновения подъёмной силы, как у крыла самолёта? 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. пуля отклоняется вверх.

quote:

Originally posted by TVA:
В цитатник

quote:

Originally posted by TVA:
"долговременной памятью" гироскоп не обладает. После прекращения действия внешних сил ось гироскопа фиксируется в том положении (направлении), которая она заняла по окончании последнего воздействия.

ориентация оси вращения пули-гироскопа вдоль направления действия силы означает, что прецессия прекратилась (успокоилась), никакого "следующего цикла прецессии" нет и не будет до тех пор, пока вектор действующей силы не изменит своего направления.

Просто повторю еще раз:
после прекращения действия внешних сил ось вращения гироскопа (любого гироскопа, в том числе и тяжелого) мгновенно фиксируется в том направлении, которая она заняла по окончании последнего воздействия.

quote:

Originally posted by TVA:
Кстати, приведенный пример с юлой очень показателен. Пуля точно так же старается совместить ось своего вращения с вектором силы лобового сопротивления, только для пули этот вектор по разным поводам изменяет свое направление, а для юлы он строго постоянен, мы называем его вертикалью.

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

ru.wikipedia.org

quote:

Originally posted by McC: пуля это всё-таки не мяч

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.

quote:

Originally posted by Взрывотехник:
Вопрос: Что раскручивает ротор, и поддерживает его обороты ?

С ув.

quote:

Originally posted by KRSK: Значит, если мы наклоним ось вращения волчка и отпустим, то он "застынет" и будет вращаться в таком наклоненном положении.

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.

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)

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.

quote:

Originally posted by TVA:
Да, именно так и произойдет, если прекратится действие силы тяжести, являющейся причиной прецессии волчка.

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.

quote:

Я готов помочь вам разобраться в поведении волчка гироскопа.

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.

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)

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

Ветровая нагрузка

Опрокидывающий момент

Гироскопический эффект

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.

quote:

Originally posted by Fake:
Было бы интересно сравнить результаты Ваших расчетов с расчетами TVA. Ну и с реальными отстрелами, естественно.

Подобные данные:

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

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

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.

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

С ув.

quote:

Originally posted by KRSK:

Суть вопроса состоит в расчете отклонения пули в зоне штиля.

quote:

Originally posted by KRSK:

(Рис. в)

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?

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...

quote:

Originally posted by KRSK: Дополнительно поясню в силу своего первого ВО, связанного с гироскопами, баллистикой...

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?

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?

Теперь давайте рассмотрим рисунок KRSK из поста #210

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

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

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.

quote:

Originally posted by GBK: Бонус хочу!

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.

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.

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%!!!)

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.

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 forummessage/13/535 , 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

quote:

Originally posted by Fake: посмотрите, правильно.. ?

quote:

Originally posted by Fake: Прецессирует она в плоскости, перпендикулярной вектору лобового сопротивления. Т.е. описывает конус.

quote:

Originally posted by TVA:

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

quote:

На рисунке 7 схематически показано, как будет изменяться ориентация оси вращения пули в соответствии с изменением направления вектора силы аэродинамического сопротивления. Для большей наглядности углы отклонений показаны утрированно, на самом деле они очень малы, порядка единиц МОА.

В отсутствие ветрового сноса (в зоне штиля) пуле "потребуется менее одного цикла быстрой прецессии, чтобы выровняться по вектору относительного ветра" (Harold Vaughn).

quote:

Originally posted by TVA:

Да, и об этом я писал в комментариях к рисунку 7 в посте #94 forummessage/13/535

quote:

Originally posted by KRSK:

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.

quote:

Originally posted by TVA:

но ветровой снос не просто не увеличился, он уменьшился

------
С уважением.

------
С уважением.

quote:

Originally posted by TVA:
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.

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%!!!)

Теперь действительно проверим то, что кажется нам незыблемой истиной (по нашей "железной" логике).

Уменьшим НСП на 100м/с (до 440м/с).

Подлетное время увеличилось до 0,8с (как мы и предполагали), и ветровой снос увеличился до 47,92см (аж на 12%!!!).

quote:

Originally posted by GBK:
Вектор лобового сопротивления при входе в "зону штиля"(отсутствии бокового ветра) всегда параллелен вектору скорости ЦТ пули. Углового рассогласования между ними нет.
Угловое рассогласование будет, но между вектором лобового сопротивления и осью вращения пули, которая вращается вокруг вектора лобового сопротивления.

quote:

Originally posted by KRSK:
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.

С ув.

quote:

Originally posted by KRSK:

Внимательнее читайте написанное.

quote:

Originally posted by KRSK:

При входе в штиль из-за этого рассогласования появится...

quote:

Originally posted by techcomfort: Фокус работает только при переходе на дозвук.

А теперь представьте, что об этом не знают не только стрелки, но и авторы одного из самых популярных баллистических калькуляторов, созданного ими специально для этого диапазона скоростей (его название не привожу, не хочу антирекламы).

quote:

Originally posted by TVA:

Есть спортивное оружие, стреляющее исключительно в диапазоне дозвуковых скоростей.

quote:

Originally posted by TVA:
Есть спортивное оружие, стреляющее исключительно в диапазоне дозвуковых скоростей.

quote:

Originally posted by TVA:
А теперь представьте, что об этом не знают не только стрелки, но и авторы одного из самых популярных баллистических калькуляторов, созданного ими специально для этого диапазона скоростей (его название не привожу, не хочу антирекламы).

quote:

Originally posted by Karp:
Очень даже и может быть.

С ув.

quote:

Originally posted by Karp:

Очень даже и может быть. Но, поверьте на слово, очень большому количеству соконфетников (надо заметить, пользующих нарезное огнестрельное оружие), внимательно следящим за вашими высокоматематическими спорами, это очень даже фиолетово. Мне точно не интересно, как ПАДАЕТ моя пуля, перейдя на дозвук. Мне интересно как она летит, будучи выпущена с начальной скоростью 700-1200 метров в секунду. Вернее, как она летит я немного представляю, а вот как на неё влияет ветер, пытаюсь, с вашей помощью, разобраться.

Андрей, на сколько я понимаю, Владимир TVA приводит пример с этими до звуковыми пулями только для того, чтобы показать нам, что далеко не всегда то, что кажется очевидным, является таковым на самом деле! Вот и всё!

Можно еще привести пример с надоевшим многим "Магнусом", вернее эффектом Магнуса, разговор об этом был выше в теме. Так вот вроде глядя на картинки все уже давно должны были понять, что этот эффект на пулю не влияет, но до сих пор есть много стрелков и не стрелков, которые убеждены, что именно Магнус поднимает и опускает пулю в полете при боковом ветре

TVA с большим терпением пытается объяснить как все происходит с пулей( гироскопом), но если мы сами не захотим этого понять( именно понять, а не запомнить!), то ни кто не сможет нам всё это донести!

Мне приходилось работать вместе с сотнями специалистов. Среди них встречались и такие, которые что-то недопонимали, но хотели в этом разобраться (это нормально, никто не может знать всего). Но именно здесь, в разделе "Баллистика", мне впервые в жизни встретился уникальный пример абсоютного дилетантизма невежды, не желающего ничего понимать и при этом активно навязывающего окружающим эту свою жизненную позицию.
Исключительность момента заключается в том, что один человек умудрился аккумулировать в себе все мыслимые и немыслимые заблуждения:
- он не понимает принципов кинематики движения (утверждает о возможности несовпадения вектора скорости тела с касательной к траектории его движения),
- он не знаком с теорией гироскопов (хотя и говорит о наличии соответствующего диплома),
- он не понимает, что невозможно поднять самого себя за волосы (говорит о стремлении пули занять первоначальное положение смещением своего ЦТ),
- ему неведом принцип непрерывности движения (он рассматривает движение как пошаговую цепочку событий, повторяя ошибки Зенона Элейского, жившего в V веке до н.э. http://elementy.ru/trefil/zeno_paradox?page_design=print )
- он не владеет основами обтекания тел сверхзвуковым потоком и отрицает звуковую природу ударной волны (считает звуковую волну непреодолимой преградой для движущегося воздуха),
- он не знает даже того, что ветер - это движение воздуха (воздух, в котором летит пуля, в его системе мироздания существует отдельно от ветра, который хочет, но не может проникнуть к боковой поверхности пули сквозь непроницаемую для ветра ударную волну, расходящуюся перед носиком пули и сходящуюся пузырем позади пули).

Спорить с невеждой - себя не уважать. Игнорировать далее непрекращающийся поток его бессмысленных выпадов означает не уважать себя вдвойне.
Вас устраивает то, что за все время он не дал вам ровным счетом ничего для понимания вами баллистики летящей пули?
Вы и дальше будете продолжать спокойно выслушивать его шаманские разлагольствования о гироскопах и сверхзвуковом обтекании, в которых он абсолютно не разбирается? (это я утверждаю со всей ответственностью)
Автор темы и дальше не будет исполнять обязанностей модератора своей темы, в число которых входит пресечение троллинга вплоть до удаления постов особо активных особей, намеренно уводящих тему в сторону от предмета рассмотрения?

Обещанное объяснение поведения прецессирующей пули я подготовил, сопроводив его рисунками, но размещать его в этой теме я не стану, чтобы не давать очередной повод троллю для его нападок (а ни на что другое тролли не способны, тролль не способен создавать что-то новое, он по своей природе - антипод конструктора).
Желающих продолжить беседу - прошу в Р.М.

Александру (tav): спасибо за приглашение поучаствовать в Вашей теме. С удовольствием продолжу, но после того, как Вы (модератор темы) найдете способ борьбы с целенаправленным уводом диалога в сторону от предмета обсуждения - прочитайте свою тему, она же вся забита бессмысленными фразами типа "За цикл прецессии пуля займет положение шага 2, тем самым подняв ось вращения на величину дельта L" или "на протяжении действия ветра прецессия не прекращается и с каждым ее периодом увеличивается боковое отклонение траектории от линии выстрела - снос ветром.". Это классический пример так называемого "кожаного текста" - термин возник в те времена, когда наши (русские) певцы пели на танцплощадках как бы по английски, но на самом деле просто перебирали английские слова в случайном порядке (когда-то М.Державин откалывал подобное в паре с А.Ширвиндтом, Державин был как бы англичанином, а Ширвиндт - как бы переводчиком).

Спасибо все участникам, поддержавшим конструктивный диалог.
Если кому-то из вас были интересны мои тексты или рисунки - скопируйте их, пожалуйста, на свои компы, оставлять их в захваченном троллем месте я брезгую.

Искренне Ваш,
TVA

quote:

Originally posted by SerVS:

Андрей, на сколько я понимаю, Владимир TVA приводит пример с этими до звуковыми пулями только для того, чтобы показать нам, что далеко не всегда то, что кажется очевидным, является таковым на самом деле! Вот и всё!

quote:

Originally posted by Karp: мне бы очень хотелось видеть, как они договорятся

quote:

Originally posted by Karp:

Я же говорю - я хочу разобраться,

я тоже!

quote:

но немного проще чем ты, я не хочу засорять голову математикой (глубокой первоосновой, которую я считаю а.для меня лишней, б.я это не понимаю и не имею желания изучать), мне хочется взять выводы и работать с ними. И не более.

тогда тебе просто придется поверить или Cергею или Владимиру, правда не уверен, что ты угадаешь с первого раза кто ближе к истине

quote:

Выводы Сергея я, более-менее, понимаю, выводы Владимира тоже. Вот только они несколько разнятся.

вот именно потому что во всех этих темах и разговорах нет единого видения процесса и получается, что пока сам не разберешься так и будешь сомневаться как же оно на самом деле происходит!

quote:

Следующим шагом, мне бы очень хотелось видеть, как они договорятся , в этой, как заметил Док, мать-и-матике , чтоб работать с выводами. Вот только они бы отбросили личные подъёбки, и занялись делом.

да, я бы тоже этого хотел, ведь если отбросить "гироскопы" то все мы хорошие люди а чтобы разговор не заходил в "тупик" всего то нужно научиться слышать друг друга!

Всё таки тема была очень интересная, я для себя очень многое узнал и понял, но вопросов еще много осталось!

С уважением.

quote:

Originally posted by Karp: Разбирайтесь с вашими амбициями сколько влезет.

quote:

Originally posted by Karp: Засим кланяюсь, искренне ваш.

quote:

Originally posted by TVA:

это я утверждаю со всей ответственностью

Док