Спортивная стрельба из пневматики

Боковой снос ветром ?

TVA 29-11-2009 12:54

quote:
Originally posted by братушка: ...все... ссылки и рассуждения зациклились именно на БК (лицевом) - мол чем быстрее долетит до цели, тем меньше снесет.
Не все forummessage/30/572
quote:
Originally posted by братушка: а может ЧеирГан прав и пуля действительно просто тупо повторяет движение ветра? Просто врезаясь на огромной скорости в массу воздуха она просто следует движениям етой массы?
Я готов объяснить, что и как считает ЧеирГан, а заодно и причину, по которой он не принимает значения скорости более 325м/с, но для начала давайте вместе с вами промоделируем ситуацию и попытаемся представить себе - возможно ли боковое отклонение пули за счет влияния ветра на ее боковую поверхность, или же у бокового (ветрового) сноса есть иная причина.
Буду приводить цифровые выкладки, а вы меня поправляйте, если я в чем-то ошибусь. Выводы сделаем вместе.

Пусть пуля JSB Exact (0,547г, БК=0,022) вылетает из ствола со скоростью 300м/с.
Окно "Visualisation" ЧеирГана утверждает, что 50м она пролетит за 0,195с и боковой ветер 11км/ч "снесет" ее вбок на 9,5см (11км/ч=3,06м/с - это умеренный ветер, не ураганный).
Такое же время (0,2с) пуля будет находиться в свободном падении, если выпустить ее из пальцев с высоты 20см на поверхность стола (x=g*t^2/2).

Как вы думаете: снесет ли умеренный ветер, дующий со скоростью 3м/с, свинцовую пулю, упавшую на стол с высоты 20см, на 10см в сторону от вертикали?

братушка 29-11-2009 21:01

Спасибо за ссылочку. С интересом все там прочитал.
Кое что в голове встало на свои места, но и породило ряд вопросов.
Например сила ветра меняет "вектор атаки", меняется и вектор аеродинамического сопротивления. Что в свою очередь должно менять фактический БК пули (продольный) и время в полете. К тому же твист ствола и форма пули влияют на гироскопическую стабильность пули, а она в сою очередь на вертикальную поправку. А я не заметил, чтоб ЧеирГан ето учитывал. Хотя почти вся пневма идет с одним и тем-же твистом, а сама по себе форма пули на ГС влияет не много, но все-таки.
Так что очень любопытно узнать "что и как считает ЧеирГан". Думаю не мне одному интересно будет.


Fake 29-11-2009 21:54

quote:
Originally posted by TVA:

Как вы думаете: снесет ли умеренный ветер, дующий со скоростью 3м/с, свинцовую пулю, упавшую на стол с высоты 20см, на 10см в сторону от вертикали?


Думаю что нет. Во всяком случае, сдуть падающую пулю на 10см у меня не получилось. Точнее, сдуть на хоть какую то заметную величину не получилось.
TVA 29-11-2009 23:09

Делаем первый вывод: понятие "ветровой снос" не следует воспринимать буквально, ветер сам по себе не способен "снести" пулю с ее траектории.

Попробуем реконструировать мысль авторов алгоритма расчета ветрового сноса, реализованного в ЧеирГане.

При наличии бокового ветра, имеющего скорость V2(ветер), вектор начального движения пули не совпадает с вектором скорости встречного потока V1(ср.). Рисуем треугольник скоростей.

Навстречу движению пули направлена сила лобового сопротивления. Вектор приложения этой силы соответствует вектору скорости встречного потока и может быть разложен на две ортогональные составляющие.

Определим величины этих сил.
Вначале рассчитаем величину замедления (отрицательного ускорения) движения пули. Благодаря ЧеирГану нам известна конечная скорость пули (КСП=226м/с) и подлетное время (tп=0,195с на отметке 50м). Среднюю величину замедления определим по формуле: a1=(НСП-КСП)/tп
a1=(300-226)/0,195=379,5м/с^2
Зная массу пули m=0,000547кг, определим величину средней силы лобового сопротивления: F1=a1*m
F1=379,5*0,000547=0,21Н
Пусть V1(ср.) - средняя скорость пули на дистанции 50м. Определим V1(ср.) как отношение длины дистанции к подлетному времени:
V1(ср.)=50/0,195=256,4м/с.
Исходя из подобия треугольников скоростей и сил, составим пропорцию: V1(ср.)/V2(ветер)=F1/F2
Отсюда F2=F1*V2(ветер)/V1(ср.)
F2=0,21*3,06/256,4=0,0025Н
Сила F2 сообщит пуле боковое ускорение a2=F2/m
a2=0,0025/0,000547=4,52м/с^2
Зная величину бокового ускорения и подлетное время, определим величину ветрового сноса: x=(a2*tп^2)/2
x=4,52*0,195*0,195/2=0,09м

Откроем в ЧеирГане окно "Visualisation", установим скорость бокового ветра 11км/ч и считаем боковой снос: 0,095м.

Оформим результат нашего расчета в таблицу и повторим расчет для других начальных условий:
таблица 2 - изменим только массу пули;
таблица 3 - уменьшим НСП до 150м/с;
таблица 4 - увеличим НСП до 325м/с;
таблица 5 - увеличим дистанцию до 70м;
таблица 6 - при дистанции 70м увеличим массу пули до 1,12г и установим БК=0,036, что примерно соответствует остроголовым EUNJIN.
click for enlarge 1006 X 363 32,1 Kb picture

Видим, что результаты табличных расчетов хорошо совпадают с расчетами ЧеирГана.
О допущениях, достоинствах и недостатках этой расчетной методики давайте поговорим завтра.

Для желающих "поиграть" табличными данными даю картинку с вложенным в нее файлом расчета:
271 x 100

Fake 30-11-2009 12:57

Т.е. получается, что пули с одинаковой начальной скоростью и одинаковым БК, но разной массы будут сносится одинаково? (таблицы 1 и 2)
По Чаиргану получается так...
Мне одному кажется что это неправильно?
TVA 30-11-2009 02:07

quote:
Originally posted by Fake: Т.е. получается, что пули с одинаковой начальной скоростью и одинаковым БК, но разной массы будут сносится одинаково? (таблицы 1 и 2)
Да, это так.
Увеличение массы пули, как правило, приводит к росту БК и соответствующему уменьшению ветрового сноса. Но если БК после увеличения массы сохранил свое прежнее значение (например, из-за увеличения калибра или ухудшения аэродинамических качеств более массивной пули), то ветровой снос останется неизменным.

Значительно сложнее осознать физический смысл того, что пуля с бОльшим относительным удлинением (и с большей боковой площадью, "на которую дует ветер" ) будет сноситься ветром меньше в сравнении с более короткой пулей того же калибра. А все потому, что более длинная пуля будет иметь бОльшую массу и больший БК.

Alex.A 30-11-2009 08:37

quote:
Originally posted by TVA:
Увеличение массы пули, как правило, приводит к росту БК и соответствующему уменьшению ветрового сноса. Но если БК после увеличения массы сохранил свое прежнее значение (например, из-за увеличения калибра или ухудшения аэродинамических качеств более массивной пули), то ветровой снос останется неизменным.
Значительно сложнее осознать физический смысл того, что пуля с бОльшим относительным удлинением (и с большей боковой площадью, "на которую дует ветер" ) будет сноситься ветром меньше в сравнении с более короткой пулей того же калибра. А все потому, что более длинная пуля будет иметь бОльшую массу и больший БК.

Именно так и есть. ОК!
TVA 30-11-2009 21:31

Теперь об особенностях, присущих этому расчетному алгоритму.

Основным его недостатком является применение средних величин (средняя скорость, средняя сила сопротивления, средняя величина ускорения). Применение средних величин дает достоверный результат, если графики изменения этих величин являются прямыми линиями, но в реальности-то все не так ровно и красиво.

Баллистический коэффицент характеризует способность пули преодолевать сопротивление воздуха. Но эта способность зависит от скорости пули и резко изменяется вместе с величиной БК, как только часть обтекающего пулю потока приобретает сверхзвуковую скорость (встречный поток ведь ускоряется при обтекании носика пули). На практике это означает, что при скорости пули свыше 250м/с необходимо усложнить алгоритм расчета, вводя поправочные коэффициенты для каждого значения скорости. В калькуляторах для огнестрела так и поступают (калькулятор Борисова, к примеру), а при создании ЧеирГана решили не заморачиваться и попросту ограничили диапазон возможных скоростей значением 325м/с, т.к. при бОльших скоростях расчет уж слишком не соответствовал бы реальной картине.

Caramba 22-12-2009 14:58

Вобщем не знаю тут на счёт ваших алгоритмов, БК и прочего, но поддержу Финджи. Стрелял я ЖСБишками 1,03 при 290мс. Ну в тире нормальные кучки, на 100 метрах настреливал в как раз на поражение вороны (размер кучек на 100 метров говорить не буду, а то всё таки спортивная ветка - засмеёте). А вот на улице, ну нифига не мог поражать ворон на 100 метрах и более. Перешёл в калибр 4,5. Настроил винтовку на те же 290мс корейскими Инжинами 1,03. БК этих пуль считается меньше чем у ЖСБ (некоторые называют 0,025). Лично я считаю, что их БК больше, чем у ЖСБ, но доверимся профессионалам (тот же Алекс А. считает, что у них БК ближе к 0,025.). И вот какая ситуёвина: БК у них ниже, скорость одинаковая, вес одинаковый, калибр разный, а ветровой снос меньше. И стал уверенно шлёпать по серым до 130 метров. Как это объяснить теорией?
TVA 22-12-2009 15:37

quote:
Originally posted by Caramba: Лично я считаю, что их БК больше, чем у ЖСБ, но доверимся профессионалам (тот же Алекс А. считает, что у них БК ближе к 0,025)
Доверяй - но проверяй. По моим замерам (два хронографа, один у ДС, другой у мишени, результаты - в ЧеирГан) БК остроголовых Инжинов (4,5мм, 1,12г) оказался равен 0,036.
Определенный по той же методике БК легких ЖСБ равнялся 0,022, тяжелых ЖСБ - 0,028.
Нереально, чтобы БК круглоголовых Инжинов (1,03г) был меньше, чем у ЖСБ Хэви (0,67г).
Caramba 22-12-2009 17:01

quote:
Нереально, чтобы БК круглоголовых Инжинов (1,03г) был меньше, чем у ЖСБ Хэви (0,67г).

Ну речь то шла о ЖСБ 5,5, там БК вроде как ближе к 0,032.
Alex.A 14-02-2010 01:06

quote:
Originally posted by Caramba:

. Настроил винтовку на те же 290мс корейскими Инжинами 1,03. БК этих пуль считается меньше чем у ЖСБ (некоторые называют 0,025). Лично я считаю, что их БК больше, чем у ЖСБ, но доверимся профессионалам (тот же Алекс А. считает, что у них БК ближе к 0,025.).

Александр, ты что-то путаешь. Я не писал этого про ИнЖин 4,5 калибра . Даже в справочной теме про пули я поставил прочерк в графе БК этих пуль. Их точный БК мне неизвестен: forummessage/135/34 i2.guns.ru

Я так и не нашёл точных данных про БК этих пуль ИнЖин 4,5 весом 1 грамм...
Вполне возможно, что их БК больше, чем БК пули ЖСБ 5,5 калибра, то есть больше чем 0,032. Поэтому их, корейцев, меньше сносит ветром, чем ЖСБ. У них БК больше, наверно.

Caramba 14-02-2010 01:38

quote:
Александр, ты что-то путаешь. Я не писал этого про ИнЖин 4,5 калибра .

Значит ошибся. Видимо кто то в одной из твоих тем уверял об этом, вот и отложилась в голове ассоциация. Извиняюсь.
aldergun 26-02-2010 11:33

Я считал поправки для круглоголового инжина 4.5 (1.03), используя БК = 0.035. До 70 метров вертикальные поправки соответсвуют (в рамках инжиновой кучи - дальше просто не проверял.
Franchy 26-02-2010 17:11

Хм, при одинаковом весе, площадь сечения пули 5,5мм в 1,5 раза больше, чем пули 4,5мм. Неудивительно, что и БК должен быть шибко в пользу Инжинов 4,5.
ober 27-02-2010 22:21

если мне не изменяет склероз, то "боковая составляющая" (про косинус все помним) ветра на трех отрезках жо мишени надо сложить и поделить на 3. то есть "средний ветер" надо учитывать. не конкретный ветер, а средний. и забивать его в калькулятор.
TVA 27-02-2010 23:37

quote:
Originally posted by ober: "средний ветер" надо учитывать. не конкретный ветер, а средний
Это в корне неверный подход.
Изменение траектории ближним ветром приводит к большому отклонению точки попадания на удаленной мишени, а такое же изменение траектории дальним ветром практически не смещает точку попадания - угол отклонения траектории попросту не успевает проявиться, мишень то уже рядом.
ober 27-02-2010 23:51

quote:
Originally posted by TVA:

Это в корне неверный подход.


это я прочитал в книге Лобаева на 238 странице
TVA 28-02-2010 12:00

quote:
Originally posted by ober: это я прочитал в книге Лобаева на 238 странице
Даже не буду приводить скан 238-й страницы, на которой ничего подобного нет, вместо этого отсканирую действительный текст Лобаева:

543 x 177

Лобаев дает качественную оценку того, что мне удалось рассчитать количественно, т.е. в цифирях. Поверьте, это не так сложно, как кажется forummessage/13/535
Позднее я дополнил форму расчета сноса пули переменным ветром алгоритмом расчета деривационного отклонения forummessage/13/535

ober 28-02-2010 12:04

244 и 245 страницы, пожалста
TVA 28-02-2010 12:42

quote:
Originally posted by ober: 244 и 245 страницы, пожалста
Совершенно верно, на 244-ой странице Лобаев предлагает вычислять эффективный ветер как среднее арифметическое значений ветра в трех диапазонах дальностей, но при этом он противоречит самому себе пятью страницами ранее и самому себе на той же 244-ой странице

click for enlarge 480 X 662 23,5 Kb picture

Если Лобаев спросит, то я буду готов вручить ему точный алгоритм "наколенного" расчета эффективного ветра, дающий полное схождение расчета с практикой. Этот простой алгоритм включает в себя весовые коэффициенты ближнего, среднего и дальнего ветра.
Если спросит .

ober 28-02-2010 10:22

нужен инструмент, который по трем флюгерам (по субъективной оценке их положения) выдавал бы "средний ветер" и рекомендуемую поправку применительно к пневматическому оружию. у Лобаева поправка ЕМНИМ 1:4 и 1:6 (ВП:ГП).
ober 28-02-2010 12:16

наблюдаю картинку в этой теме forummessage/13/535

если мне опять же не изменяет память, то пневматическая пуля имеет ЦД за ЦТ. то есть при боковом ветре ее должно разворачивать "носом в ветер". насколько это вписывается в уже построенный алгоритм?

TVA 28-02-2010 13:33

Позиционному (тяжелому) гироскопу-пуле абсолютно неважно, что впереди - ЦТ или ЦД, в этом и состоит принципиальное отличие стабилизации вращением от стабилизации оперением. Главное, чтобы расстояние между ЦТ и ЦД вращающейся пули было ненулевым. К примеру: раскрученную юлу можно не ставить на пол, а подвесить на нитке (за ручку, через рыболовный карабинчик) - при этом ось вращения (или затухающей прецессии) юлы все равно установится вдоль вектора ускорения силы тяжести.
Сверхзвуковая пуля, кстати, движется на сверхзвуке только на первых нескольких сотнях метров. На последующем дозвуковом участке траектории ее ЦД может оказаться позади ЦТ, но это не приводит к переворачиванию пули носом назад.

Промежуток времени, в течение которого ЦТ пули совпадает с ее ЦД, является самым неприятным с точки зрения динамической стабильности, в это время пуля "не отрабатывает" изменяющуюся траекторию. Поэтому стараются всеми возможными методами сделать так, чтобы ЦТ был всегда впереди ЦД (пневматические пули-воланчики) или наоборот, чтобы ЦД был всегда впереди ЦТ (огнестрельные пули с облегченным носом). Это никоим образом не влияет на алгоритм расчета ветрового сноса, т.к. любая вращающаяся пуля с разнесенными ЦТ и ЦД отслеживает направление вектора силы аэродинамического сопротивления, т.е. разворачивается носом к ветру.

На рисунке по ссылке этот угол разворота для наглядности показан утрированно, на самом деле его величина не превышает долей угловой минуты даже при штормовом боковом ветре.

Grizlik 28-02-2010 13:54

quote:
Originally posted by TVA:
Позиционному (тяжелому) гироскопу-пуле абсолютно неважно, что впереди - ЦТ или ЦД, в этом и состоит принципиальное отличие стабилизации вращением от стабилизации оперением. Главное, чтобы расстояние между ЦТ и ЦД вращающейся пули было ненулевым. К примеру: раскрученную юлу можно не ставить на пол, а подвесить на нитке (за ручку, через рыболовный карабинчик) - при этом ось вращения юлы все равно установится вдоль вектора ускорения силы тяжести.
Сверхзвуковая пуля, кстати, движется на сверхзвуке только на первых нескольких сотнях метров. На последующем дозвуковом участке траектории ее ЦД может оказаться позади ЦТ, но это не приводит к переворачиванию пули носом назад.

Если ЦД позади ЦТ, мы получаем аэродинамически устойчивую конструкцию (как раз случай стабилизации оперением) Оререние у снаряда и служит для сдвига ЦД назад, относительно ЦТ. Часто вместо крыльев оперения в хвостовой части достаточно длинного легкого стержня или трубки.
TVA 28-02-2010 14:05

Это верно, вот только на сверхзвуке оперение работает плоховато - ЦД смещается вперед, к головному скачку уплотнения.
У переднего расположения ЦТ есть еще один существенный недостаток - вращающаяся пуля может "идти вразнос" при выходе из ДС, когда ее недостаточно сбалансированная тяжелая голова уже вышла наружу, а юбка все еще в стволе.

click for enlarge 1024 X 768 185,8 Kb picture

"Как же может улучшаться кучность, если центр тяжести, за счёт облегчения головной части смещается назад? Парадокс! Никакого парадокса здесь нет. Объяснение простое. Очень большое влияние на кучность оказывает момент прохождения пулей дульного среза. Часть пули ещё движется по стволу, а центр тяжести уже прошел дульный срез. Вращаясь, он будет описывать некую окружность, диаметр которой будет тем больше, чем дальше от дульного среза будет находиться центр тяжести. Соответственно больше будет отклонение оси пули от оси канала ствола, хуже кучность."

Конусная хвостовая часть современных огнестрельных пуль решает две задачи: 1) снижает аэродинамическое сопротивление и 2) приближает окружность схода с нарезов к ЦТ пули.

Grizlik 28-02-2010 14:28

quote:
Originally posted by TVA:
Это верно, вот только на сверхзвуке оперение работает плоховато - ЦД смещается вперед, к головному скачку уплотнения.
У переднего расположения ЦТ есть еще один существенный недостаток - вращающаяся пуля может "идти вразнос" при выходе из ДС, когда ее недостаточно сбалансированная тяжелая голова уже вышла наружу, а юбка все еще в стволе.

Но самое интересное, что наилучшие отстрелы по кучности дают старые тупоголовые пули даже на сверхзвуковых скоростях. Правда по несколько другой причине. Чем более остроголовая пуля, тем сложнее (чисто технологически) получить идентичность формы всех пуль в партии. В особо точных остроголовых пулях сейчас снова вернулись в цельным точеным пулям из однородного сплошного материала. А в малокалиберных, дозвуковых пулях, лучшие результаты показали пули вообще с плоской головкой, т.е со своеобразным вихреобразователем. Но увы они не совместимы с самозарядным оружием.

ober 28-02-2010 14:33

опять же, мы не стреляем на сверхзвуке
TVA 28-02-2010 14:55

quote:
Originally posted by ober: мы не стреляем на сверхзвуке
Уверен?
Диапазон скоростей пули примерно от 240 до 343м/с называют трансзвуковым (выше 0,7 скорости звука). Это означает, что скорость потока, обтекающего пулю, местами становится сверхзвуковой, и происходит это именно в нашем диапазоне скоростей.

click for enlarge 473 X 298 4,9 Kb picture

В примере на рисунке показана одна струйка потока, скорость которой относительно головы пули (Vпотока2) будет равна ~Vпотока1*1,4=340м/с при скорости пули всего 243м/с.
Скорость пули 280м/с будет соответствовать скорости части потока перед головой пули, равной ~390м/с.

ober 28-02-2010 15:00

уверен. с какой это стати частицам воздуха проделывать бОльшую работу?

Спортивная стрельба из пневматики

Боковой снос ветром ?