Объясните, по ветру

quote:

Originally posted by О В: Владимир, а где можно прочитать сразу выводы?

Во-первых, я бы настоятельно советовал всем "негироскопистам" забыть о слове "гироскоп", которое только отвлекает вас от понимания сущности ветрового сноса. Но прежде чем его забыть, запомните следующее: правильное* применение гироскопического эффекта стабилизирует неоперенную пулю точно так же, как оперение стабилизирует стрелу или мину. Кстати, оперение стрел и мин устроено так, чтобы они слегка вращались в полете, иначе малейшая кривизна (несимметрия) формы заставит их лететь не по баллистической кривой, а по непредсказуемой дуге (вращение стрел и мин превращает эту дугу в спираль, нанизанную на вполне предсказуемую баллистическую траекторию).

* Вкратце о том, что значит "правильное применение гироскопического эффекта".

Для стабилизации неоперенной пули применяют свойство позиционного гироскопа позиционировать ось своего вращения вдоль направления вектора действующей силы. Это позициониование происходит тем быстрее, чем медленнее вращается гироскоп. Пуля летит недолго, и если ствол будет иметь очень крутые нарезы, то пуля будет вращаться с такой высокой скоростью, что ее продольная ось в течение всего полета будет направлена вдоль линии бросания (вы понимаете, что линия бросания направлена в сторону мишени, но не проходит через ее центр). Полет такой перестабилизированной пули не поддается расчету и прогнозу, она всегда летит под неким углом атаки к набегающему потоку, что приводит к планированию и аэродинамическим прыжкам, размах которых зависит от огромного числа влияющих факторов (в первую очередь, от скорости полета в каждой точке траектории, которая по мере удаления от стрелка все больше рассогласуется с продольной осью перестабилизированной пули).
Если же пуля вращается не с очень высокой (оптимальной) скоростью, то она очень быстро, за время одного-двух прецессионных оборотов становится носом к набегающему потоку - в точности, как оперенная стрела, только у стрелы оперение и центр давления должны быть обязательно сзади центра тяжести, а позиционный гироскоп-пуля разворачивается вдоль силы лобового сопротивления и при переднем, и при заднем расположении центра давлений (например, дозвуковая вращающаяся пуля диаболо, которая тоже смотрит носом в набегающий поток, хотя ЦД у нее сзади). Лобовое сопротивление такой стабилизированной пули всегда минимально, она как флюгер всегда ориентирована вдоль набегающего потока, никогда не поворачиваясь к нему боком и не превращаясь из флюгера в парус. Малое лобовое сопротивление - это малые потери скорости на траектории, это малая подверженность пули ветровому сносу.

Повторю еще раз для закрепления: чем медленнее вращается стабилизированная вращением пуля, тем быстрее она становится носом к набегающему потоку воздуха (тут только важно не переусердствовать, чтобы пуля не стала недостабилизированной и не свалилась в кувыркание). Поэтому для дальней и точной стрельбы выбирают стволы с бОльшим шагом нарезов - это увеличивает податливость пули к крутизне дальней траектории и делает ее менее подверженной ветровому сносу - она быстрее поворачивается носом к вектору силы лобового сопротивления, изменяющему свое направление в зависимости от направления и силы ветра, который есть не что иное, как относительно медленное смещение воздушной среды, в которой по инерции очень быстро летят пули-стрелы-мины, полет которых описывается одними и теми же законами кинематики и аэродинамики (с незначительными различиями типа деривации и вертикального отклонения горизонтальным ветром, которые проявятся и в полете стрелы, если ее завращать побыстрее).

Если вы это уяснили, то теперь окончательно забудьте о гироскопах и начинайте не спеша читать ссылки. Непонятные места сначала пропускайте, старайтесь уловить суть. Как только вы эту суть ухватите, все непонятки тут же станут на свои места, как пазлы в картинке.

quote:

Originally posted by О В:В первую очередь интересно поведение пули на сверхзвуковых скоростях!!! (Конечно в том случае, если есть разница в поведении пули-гироскопа на скоростях до звуковых и сверхзвуковых)

Разница есть, но в основном она касается аэродинамики. Разница в части стабилизации связана с тем, что на сверхзвуке ЦД остроконечной пули смещается предельно вперед, к головному скачку уплотнения. При этом плечо между ЦД и ЦТ увеличивается, что положительно сказывается на скорости и точности приведения пули-гироскопа носом к набегающему потоку. На дозвуке (на излете) ЦД смещается назад, к центру тяжести - пуля при этом утрачивает податливость и может лечь боком на набегающий поток (может начать "прыгать" и планировать - траектория-то на излете уже минометная, а пуля вдруг начинает вести себя как перестабилизированная или как стрела без оперения). У "правильных" пуль центр давлений при любых скоростях находится впереди центра тяжести, об этом позаботились их конструкторы.

Да простят меня баллистики за такое предельно упрощенное изложение.