На написание сего опуса меня побудило то, что очень у многих людей нет хронометра, а желание чё-нить померять есть:и большое. Это, пожалуй, первая причина. Вторая причина - это то, что хронометр в принципе денег стоит. Третья причина - это невозможность измерять хронометром энергетику пули на очень близких или далеких дистанциях. - Невозможность что-либо измерить на природе ( в лесу ) в отсутствии электричества. - Отсутствие наглядности результатов. От всех этих недостатков нас спасет обыкновенная сосновая доска ( в принципе из любого дерева). Для тех, кто учил в школе физику, это не составит особого труда. Кто не учил - тут сложнее. Начнем с теории : Энергия пули E=(mV^2)/2 Есть не что иное , как работа совершаемая пулей при торможении. И расходуется она на работу по преодолению сопротивления древесины A=FL . Здесь F - это сила сопротивления древесины, а L - глубина проникновения пули. В свою очередь cила F это произведение площади поперечного сечения пули ( или пятна контакта ) на величину предельной прочности древесины ( по своему физическому смыслу это давление при котором начинает рушиться структура древесины) F=PS В общем получается : E=PSL Для практических расчетов берем S - площадь дырки от пули S=πR^2 ( S=7.85× 10 ^(-5) м^2 для 9 мм Р.А. ) Глубину дырки , к примеру : L= 0.02 метра И величину P = 60 000 000 (Берем либо из справочника, либо измеряем сами, для сухой сосны это 50 - 70 МПа ) В результате получаем ~ 94 Дж, что и требовалось найти.
Как самому измерить предел прочности древесины ??? Тут есть два сравнительно простых метода: 1-й метод. Это взять шарик мелкого радиуса ( например от пневматики r = 2.25 мм) и приложить к нему такой вес, при котором он начнет вдавливаться в доску и вдавится туда на свой диаметр:. Вес - N запомнить и подставить в формулу: P=9.81×N÷(πr^2) Если большой вес взять негде, то можно уменьшить тестовый радиус r до подходящих величин, но при очень мелком радиусе ~ 0.5:.0.8 мм начнет падать точность измерений из-за локальной неоднородности древесины. В моей испытательной доске (про которую писал здесь forum/131/1246970 ) после расчета, давление предельной прочности составило: P ~ 65.7 MПа, откуда для моей доски E= 657 x 7.85 x L Или Е= 5157 x L после этого? подставив глубину вмятины от шарика в 0.016 метра получаем энергию АКБС Магнум = 82.51 Дж::.. ну вот как-то так. ::Про энергетику У+ ваще молчу 36.1 Дж ) Расчет для пневматики МР-651 ( по глубине дырки 3.6 мм) дает энергетику в 3.76 Дж. ( т.е. глубина дырки в мм приблизительно совпадает с энергетикой в Дж):.. про глубину в 35мм от ГХ1250 молчим.
2-й метод. Это если уже есть образцовый пистолет с уже известной энергетикой или скоростью пули (например пневматический ). Рассчитать можно будет по формуле : E=(e×R^2×L)/(r^2×l) Где: e- известная энергетика тестового пистолета, r - радиус его пули, l - глубина проникновения пули в доску. R - радиус пули измеряемого пистолета, L - глубина проникновения пули измеряемого пистолета в туже доску ну а E- искомая энергетика измеряемого пистолета.
Ограничения и неточности метода 'сосновой доски' Метод точно работает только на твердых пулях ( с твердостью больше чем твердость древесины:. свинец и резина тут не очень :.. но !!!! получаемые результаты будут чуть-чуть занижены :. Реальная энергетика мягкой пули будет процентов на 10 - 15 больше). Для измерений желательно брать однородную древесину, без явно выраженных годичных колец , а если с кольцами, то расстояние между колец должно быть меньше диаметра пули. Саму доску брать такой толщины, чтоб не было сквозного прострела и даже ращепления с обратной стороны. Попадание пули в доску должно быть строго перпендикулярно.( ну или стараться так )
С хроном на самом деле не все так сложно. Денег он стоит 1тр, самый простой, я таким пользуюсь благополучно. 1тр это стоимость пачки патронов в наших краях. При регулярных стрельбах затраты на хрон не почувствуются. На природе нет проблем, он работает от батареи, а не только от сети, как и все остальные хроны. Стрелять в него из нарезного огнестрела и ОООП можно с дистанции 50см. Чтобы увидеть наглядный результат, можно дальше поставить ту же доску, ведро, кастрюлю, унитаз и проч.
Originally posted by schmidt: С хроном на самом деле не все так сложно. Денег он стоит 1тр, самый простой, я таким пользуюсь благополучно. 1тр это стоимость пачки патронов в наших краях. При регулярных стрельбах затраты на хрон не почувствуются. На природе нет проблем, он работает от батареи, а не только от сети, как и все остальные хроны. Стрелять в него из нарезного огнестрела и ОООП можно с дистанции 50см. Чтобы увидеть наглядный результат, можно дальше поставить ту же доску, ведро, кастрюлю, унитаз и проч.
Странно. Те, что я видел - стоили в районе десятки.
Originally posted by EU27: Плюс минус трамвайная остановка.
Метод точнее, чем разброс энергии патронов даже из одной партии или пачки. Относительная погрешность определяется точностью измерения дырки и однородностью древесины и может быть менее 5%. И самое главное, что это будет именно энергетика воздействия на цель, в отличии от абстрактной энергетики летящей пули. Как пример, я приводил воздействие различных шариков на доску, так вот получается, что АКБС Магнум и его 91 Дж , совсем не то, что КСПЗ Убойные+ с их 91 Дж. Получается , что из своих 91Дж Убойные+ могут передать цели только 36 Дж, а АКБС Магнум уже 82.5 Дж и уж совсем порадовали АКБС Стандарт , помимо точности у них еще и прекрасная энергетика по цели ( надо правда признать, что у КСПЗ точность не хуже )
Маятник - это да .... тоже хороший метод, к нему вопросов нет. Но его точность примерно на том-же уровне ибо нельзя сделать бесконечно длинный подвес, ну и + к тому никуда не девается неупругий тип соударения, который переводит часть энергии в тепло. В некотором смысле два вращающихся диска должны быть точнее, но там есть другие заморочки с поддержанием постоянной угловой скорости и ее измерением.
Originally posted by nig: подскажите, как вы получили эту оценку? т.е. действительно 10-15, а не 3 и не 50?
Если честно - то чутье физика. ( по диплому специальность радиофизика и электроника, ну а в школе был частенько победителем школьных и районных олимпиад по физике и математике)
Но можно и попробовать посчитать.... Как тут уже говорилось энергия потерь делится на потери при упругом и неупругом взаимодействии. Упругие взаимодействия приводят к отскоку шарика. Е упр. = (mV^2)/2 .Здесь скорость V - это скорость отскочившего шарика. Ну на глаз ( да и на ногу ) скорость отскочившего шарика примерно 20 м/с , подставив это в выражение получим Е упр.= (0.001 Х 400)/2 = 0.2 Дж Как видим величина несущественная.
По величине потерь на неупругие взаимодействия ( затраты на тепло и деформацию материалов) можно сказать следующее: -Они остаются тогда, когда у шарика уже нет достаточной энергии на преодоление предела прочности древесины (ППД) и равны средней силе , действующей на шарик и расстояние действия. E пот.=PSL В этой знакомой уже формуле P это уже не ППД , а его среднее значение равное половине ППД а L - это расстояние сплющивания шарика оно примерно равно радиусу шарика. Подставив это все в формулу получим : Е пот.= 30 000 000 х 7.85× 10 ^(-5) х 0.005 = 11.775 Дж.
Таким образом суммарно потери энергии составят 11.775+ 0.2 =11.975 или около 12 Дж. Именно эти потери я и имел ввиду говоря про 10-15% Причем эти потери являются абсолютными потерями т.к. они теряются независимо от уровня основной мощности. и правильней бы в результатах сразу их суммировать. Т.е. применительно к моим измерениям это должно выглядеть так :
Ну вот еще хочется добавить , что эти самые 11.775 Дж это является верхним пределом для мягкого шарика... . ибо у твердого эта добавка практически = 0 ( поскольку растояние сплющивания 0). Дело в том, что это самое расстояние сплющивания зависит от твердости шарика ( у КСПЗ то он явно мягче, чем АКБС-ный) Для особо въедливых читателей - его тоже можно померять, приложив к шарику ППД и измерив реальное сплющивание... . но особой точности это не добавит и для меня интереса не представляет, поскольку эта та энергия, которая тратится внутри самого шарика и не идет на передачу цели.... да и сложность измерений- расчетов возрастает
Originally posted by Koner: Но можно и попробовать посчитать....
Спасибо, все выглядит логично.
но, допустим, вы стреляете в бетонную стену, в которой, по вашим рассчетам, ожидается дыра глубиной 20/(300/60)=4мм, а обнаруживаете, что дыры нет вообще - как это согласуется с вашими рассчетами? насколько они точны и применимы в случае дерева, раз у вас различие в прочности с полностью неприменимым материалом меньше чем на порядок?
Originally posted by nig: но, допустим, вы стреляете в бетонную стену, в которой, по вашим рассчетам, ожидается дыра глубиной 20/(300/60)=4мм, а обнаруживаете, что дыры нет вообще - как это согласуется с вашими рассчетами?
Сами по себе расчеты неточными быть не могут, основной вопрос в корректности измерения параметров исходных материалов, а именно ППД, упругости шарика и линейных размеров отверстий. В случае с бетоном у которого предел прочности не 60 МПа , а в 10 раз выше 600 МПа, тут сильно меняются начальные условия , та -же дырка ( без учета неупругого взаимодействия уже должна быть максимум 2 мм, вместо 2 см )а если учесть , что величина ППД входит своей половиной в формулу неупругого взаимодействия, то получается, что почти вся энергия и уйдет на это самое неупругое взаимодействие ( оно первично по своей сути), и эти 11.775 Дж превратятся в 117.75 Дж..... . и в бетоне даже царапины не останется. И это без учета упругого взаимодействия , на которое тоже уйдет немало энергии.
Originally posted by nig: насколько они точны и применимы в случае дерева, раз у вас различие в прочности с полностью неприменимым материалом меньше чем на порядок?
вот именно поэтому и вводится коэффициент неупругого взаимодействия , в нем и учитываются эффекты , когда и пуля и препятствие примерно одинаковые по мягкости, посчитанный не без Вашего участия ( сам то я бы не собрался )
Ну а так результаты очень даже похожи на достоверные. У АКБС Магнум: 84... 94.5 Дж - очень даже похоже. У ТК-91 : 86 Дж у ТК-60 : 72 Дж У кспз У+ : 48.1...... 62.5 Дж Отстреливались с Грозы-021 с 3-х метров
Для пневматики вообще получилось то, что надо. МР-651 КС ( по сертификату до 3 ДЖ ) - 3.6 ДЖ Аникс А-101М ( по сертификату до 7.5 Дж ) - 4.6 Дж GH-1250 ( 30 -40 Дж )- 35 Дж
Кому не лень, можно проверить точность, отстрелив доску через хрон. и сравнить показания.... но желательно очень точно измерить необходимые параметры пули и доски. Самому делать хрон вообще вломно, даже с учетом того, что все детали бесплатно, а схему за вечер и сам нарисую .... . да и не к чему он.
Originally posted by SergeySR: Я измеряю скорость по раскадровке
А как удается это сделать подручными средствами ? Ведь при скорости пули в 400 м/с за 1 кадр(при обычной съемке ) она пролетает 16 метров. Или у Вас высокоскоростная камера???
Originally posted by Koner: А как удается это сделать подручными средствами
Очень просто. Сейчас поясню. Берется банка 0,33м с водой, ставится на удалении 10м. Оружие фиксируется. Камера ставится так, чтобы дульный срез и мишень были в кадре. Производится выстрел и считаются кадры. Чем больше скорость съемки, тем точнее (в сотовых телефонах уже 240к/с есть). Для 30к/с: 1 кадр - вспышка дульная, 2 кадр - разрушение банки с водой. Итого пуля 10м пролетела за 1 кадр (2-1=1). Скорость не менее 300м/с (ограничени камеры) Для 240 к/с - 1 кадр - вспышка, 2-5 кадр - полет, 6 кадр поражение банки. Итого - 10 м за 5/240 сек, значит скорость равна 500м/с.
Здесь применительно к сайге - 1 кадр - вспышка, 2-3 полет 4 - поражение банки с водой. Итого 50м за 3 кадра (3/30 - 0,1с) = 500м/с.
Originally posted by SergeySR: Для 30к/с: 1 кадр - вспышка дульная, 2 кадр - разрушение банки с водой. Итого пуля 10м пролетела за 1 кадр (2-1=1). Скорость не менее 300м/с (ограничени камеры)
Тут дело такое, пуля в банку может прилететь в начале кадра и в конце... как собственно и регистрация вспышки. Соответственно реальная скорость может быть от 150м/с до 600 м/с. Соответственно при скоростной камере, при измерении по 5 кадрам, точность будет примерно 1/5 от максимального результата или примерно 20%. Камеру надо такую, чтоб помещалось 20... 100 кадров на полет.
... хотя , может после сегодняшнего пикника что-нить и путаю.
Originally posted by Koner: Камеру надо такую, чтоб помещалось 20... 100 кадров на полет.
Согласен, чем больше скорость съемки, тем точнее. Но ее недостаток компенсирую расстоянием и спецмишенями. Но для РС это малоприменимо. С того же Р410 резиновая пуля летит всего 30м при стрельбе под 0С к горизонту с высоты 150см.
Хрон точнее это однозначно, а вот с древесиной много проблем начиная от той что она имеет разную плотность в зависимости от расположения волокон и от влажности, которую она меняет прямо на месте.Т.е. проведя замеры по плотности дома они будут отличаться от леса где вы будите стрелять и тем сильнее чем выше влажность воздуха и больше разница температур.Поскольку любая доска пилится из ствола то в зависимости от того как прошел пил разница в твердости древесинытоже присутсвует и отличаться может и на длине в несколько см.Те кто предлагал стрелять по пачке бумаги в данном тесте получат результат точнее.Разница в твердости шарика резины т.е. его деформация при ударе и пр... Для маятника могу привести тоже интересные результаты вроде пуля отдает всю энергию при встрече и падает рядом без рикошета однако в зависимости от калибра данные получаются разные (отклонения за счет массы и формы пули) т.е. хрон это единственный инструмент дающий достоверный результат.Ну а на безрыбье можно придумать много способов только результат сомнителен.
Originally posted by ка: Хрон точнее это однозначно
Это вне всякого сомнения. Вопрос в целесообразности применения такой точности. В патронах навеска пороха гуляет в пределах 10% Смысла делать измерения точнее этих самых 10% никакой нет. А 10% дает и деревяшка и вместе со всеми условностями, причем дает именно заниженное показание мощности, через хрон показания будут выше.
цитата:
Originally posted by ка: Те кто предлагал стрелять по пачке бумаги в данном тесте получат результат точнее
Ни разу не точнее, бумага имеет еще эластичность. И если в деревяхе еще можно измерить глубину дырки, то в бумаге это проблематично, а считать надорванные и вмятые листки - очень субъективно.
цитата:
Originally posted by ка: Ну а на безрыбье можно придумать много способов только результат сомнителен.
Это ни на чем не основанный вывод ... . Приведите расчеты и экспериментальные данные для подтверждения своих слов. Иначе это все пустотрепство.
Originally posted by Koner: Вопрос в целесообразности применения такой точности. В патронах навеска пороха гуляет в пределах 10% Смысла делать измерения точнее этих самых 10% никакой нет. А 10% дает и деревяшка и вместе со всеми условностями, причем дает именно заниженное показание мощности, через хрон показания будут выше.
Целесообразность есть. Простая. Выстрелов делается 5-7. Нижнее и верхнее значение отметаются, и из оставшихся считается среднее значение. И 10% тут уже не пахнет. Причем в идеале стрелять на разогретый ствол (т.е. до теста - отстрелять из него несколько патронов).
36.1 Дж )