Balistică

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Desenarea unui model de catapultă .

Balistica este ramura fizicii mecanice care studiază mișcarea unui proiectil , înțeles ca un corp inert supus forței gravitației și fricțiunii vâscoase a mijloacelor fizice de propagare.

Proiectilul are o viteză inițială, deoarece a fost impresionat cu o forță impulsivă și nu are niciun tip de propulsie artificială (adică nu datorită forțelor naturale) care persistă în timp . Prin urmare, se desfășoară numai prin inerție și prin influența forțelor naturale (gravitație, frecare, vânturi).

Mișcarea corpurilor supuse unei forțe continue (excluzând gravitația, fricțiunea și alte forțe naturale) nu face obiectul studiului balisticii, ci al cinematicii și dinamicii . Un exemplu în acest sens sunt rachetele echipate cu motoare cu rachetă , a căror mișcare face obiectul studiilor de cinematică și dinamică atâta timp cât motorul funcționează și devine subiectul studiului balistic propriu-zis atunci când motorul nu mai funcționează.

Branche

Balistica este atât de importantă pentru studiul mișcării proiectilelor trase de arme de foc, încât acestea din urmă au devenit principalul stimul care a dus la dezvoltarea acestei științe. Balistica s-a diferențiat apoi în diferite ramuri de studiu care păstrează prefixul „balistică” în legătură cu armele de foc și cu gloanțele sale, deși uneori utilizarea acestui prefix este necorespunzătoare din punct de vedere etimologic și nu întotdeauna este legată de pur fizica studii.

Balistica este acum împărțită în patru ramuri:

  • Balistică internă : studiază comportamentul glonțului atunci când acesta este încă în interiorul botului , supus forțelor generate de aprinderea sarcinii de lansare.
  • Balistică intermediară : studiază mișcarea proiectilului în imediata apropiere a botului. Acesta constă în studiul fenomenelor intermediare între balistica internă și externă.
  • Balistică externă : studiază mișcarea glonțului după ce a fost tras sau aruncat. Aceasta este balistica propriu-zisă, prin definiția sa.
  • Balistica terminală : studiază reacția unui corp care intră în contact cu glonțul.
  • Balistica criminalistică : aceasta este disciplina care include activitățile experților referitoare la armele de foc legate de investigațiile penale privind acțiunile întreprinse cu armele de foc în sine.

Balistică internă

Gaetano Marzagaglia , Despre calculul balistic , 1748

Cu siguranță balistica internă ca disciplină științifică s-a născut după balistica externă : de fapt, dacă aceasta din urmă se referă exclusiv la principiile mecanicii, deoarece este comportamentul unei mase, cel al „proiectilului”, în câmpul gravitațional (în prezența unor simple, cum ar fi rezistența vehiculului și efectul giroscopic) balistica internă se concentrează pe studiul arderii sarcinii de lansare, pe tendința de presiune consecventă în interiorul „butoiului” armei de foc și pe efectele induse care foarte adesea, dincolo de prejudecățile cu privire la rezultatul împușcării, pun sub semnul întrebării siguranța celui care trage. Existența diferitelor bănci de testare naționale pentru arme de foc (cea italiană este deosebit de faimoasă) demonstrează necesitatea supunerii lor unor teste speciale, referitoare la comportamentul lor „intern” și care presupun, după ce au trecut, un marcaj adecvat.

Mai mult decât Galileo și legile sale, balistica internă se referă la chimie și termodinamică: din acest motiv este cu siguranță o disciplină recentă. Trebuie adăugat că fenomenele menționate au loc în regimuri tranzitorii de durată foarte scurtă, care complică considerabil posibilitatea măsurătorilor și sondajelor. Cu toate acestea, dorind să simplifice imaginea, scopul fundamental al balisticii interne este ușurarea sau cel puțin predicția tendinței de presiune în interiorul butoiului. Relieful menționat anterior are o importanță deosebită în armele în care repetarea împușcăturii are loc din cauza „automatismului” declanșat de împușcătura anterioară. De fapt, dacă, ca urmare a acestui automatism, șurubul se mișcă înapoi înainte ca presiunea reziduală din butoi din cauza focului tras să scadă la valori acceptabile, ar exista riscuri pentru siguranța celui care ar fi lovit de presiune la temperatură ridicată "săgeată". care ar fi eliberată din culă. Elementele care contribuie la comportamentul balistic intern al unui sistem sunt: ​​tipul sarcinii de lansare (praf de pușcă), declanșatorul și cantitatea sa, condițiile de umiditate și presiune atmosferică din jur, inerția proiectilului, modul în care angajează pușca , fricțiune etc.

În principiu, se poate spune că cu cât „dificultatea” glonțului este mai mare în ieșirea din butoi, cu atât va fi mai mare și mai periculoasă presiunea din interiorul acestuia. În acest caz se folosește așa-numita praf de pușcă "progresivă", caracterizată printr-o ardere mai lungă și o creștere mai graduală a presiunii, spre deosebire de așa-numitele pulberi "vii". Situația este analogă cu ceea ce se întâmplă în camera de ardere a unui motor alternativ: pistonul este proiectilul, amestecul este sarcina de lansare, bujia este grundul. Monitorizarea fenomenului este constituită de diagrama relativă a presiunii, cunoscută și sub denumirea de diagrama „indicată”, a cărei relief permite judecarea bunătății tehnice a ceea ce se întâmplă acolo.

Chiar și în cazul unui motor cu aprindere pozitivă, arderea amestecului trebuie să aibă loc treptat: de aici și lipsa de importanță extremă a termenului „motor cu ardere internă”. Când amestecul izbucnește, motorul se comportă prost, deoarece lovește capul: eliberarea de energie este atât de bruscă și violentă încât pistonul nu este capabil să-l țină în urmă pentru a-l transforma în lucru: așa că se disipează sub formă de unde de presiune ale vârf înalt care deteriorează motorul deoarece rupe pelicula de protecție a lubrifiantului și creează puncte fierbinți care duc la anarhia absolută a arderii ulterioare.

De aici și faptul că pulberile moderne sunt diferite de explozivi chiar dacă au aceeași origine: trebuie să modereze eliberarea de energie: dacă energia ar fi eliberată într-un mod perturbator, butoiul ar exploda. Prin urmare, pulberile moderne reprezintă un compromis între acțiunea explozivă a nitroglicerinei și acțiunea retardantă a celulozei: de aici difuzia așa-numitelor pulberi cu bază dublă, nitroglicerina și nitroceluloză, care permit obținerea acestui compromis.

Balistică externă

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: balistică externă .

Pentru a înțelege problema balisticii externe și într-un anumit sens necesitatea științifică a acesteia, este recomandabil să plecați de la problema elementară: comportamentul unei mase „aruncate” (în greacă „dans” înseamnă a arunca, deci balistică) cu o anumită viteza inițială, indiferent de modul în care se obține această lansare: cu o catapultă, cu o arbaletă sau deflagrarea unei sarcini în butoiul unei arme de foc.

Știm că dacă nu ar exista gravitația și alte forțe, masa ar continua să călătorească în linie dreaptă și cu o viteză constantă traiectoria imprimată de lansare, conform celor afirmate de primul principiu al dinamicii. Dacă neglijăm toate celelalte forțe și admitem că există doar gravitația, problema este abordată foarte simplu considerând că viteza inițială se descompune în două componente, dintre care una este orizontală constantă, iar cealaltă verticală decelerată uniform de gravitație. În cel mai înalt punct al traiectoriei, componenta verticală este zero și partea corespunzătoare a energiei cinetice inițiale este transformată în energie potențială gravitațională. Traiectoria este o parabolă independentă de masă.

Se ia în considerare apoi rezistența la aer. Aceasta este o forță care, din cauza neregulii formei glonțului, nu trece exact prin centrul său de greutate acolo unde este aplicată forța de greutate. Urmează nașterea unui cuplu care tinde să facă glonțul să se rotească, cu o inexactitate evidentă a împușcăturii. Pentru a evita această problemă, glonțului i se dă o mișcare de rotație în jurul axei sale principale, aruncând țeava. Datorită principiului efectului giroscopic, proiectilul nu se mai rotește în plan vertical, ci tinde să se îndrepte, adică să se abată de la planul parabolei teoretice a împușcăturii, cu o eroare numită eroare de deriva. Este posibil să corectați această eroare cu dispozitive de vizare și vizare.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 49304 · LCCN (EN) sh85011312 · BNF (FR) cb11941868r (data) · NDL (EN, JA) 00.561.248
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Balistica&oldid=112151709 ”