Hogyan lehet módosítani a golyó pályáját a ballisztikus együttható alapján?

Új vagyok a golyó pályáját körülvevő fizika és annak kiszámítása terén. Szoftverfejlesztő vagyok, és a puskák ballisztikus kalkulátorán dolgozom. wiki-t használok a pálya kiszámításához

Jelenleg az (x, y (y, y) koordináta eléréséhez szükséges “Szög θ” alatti egyenletet használom ) “szakasz. Ez nagyon jó, de nem veszi figyelembe a golyó húzását ( ballisztikus együttható ).

Az összeset megkeresem több mint megpróbálja kitalálni, hogyan kell alkalmazni az együtthatót erre az egyenletre. Valóban tanácstalan vagyok, és nagyon hálás lennék minden irányért ebben az ügyben. Talán hiányosságom van a megértésemben, de rengeteg más számológépet és egyéb dokumentációt találtam a pályáról és az együtthatóról, de semmi olyat, ami a kettővel együtt házasodna.

Válasz

Először is, hogy a Wikipedia “ pálya kalkulációja ” oldal meglehetősen kiábrándító, nem túl jól illik ahhoz, hogy A smallarms ballisztikát modellezik és megoldják. A témában jó könyv Bryan Litz legújabb divíziója Applied Ballistics for Long Range Shooting és egy az első osztályú on-line ballisztikai számológépekkel, valamint néhány jó és nagyon jó írással rendelkező webhely a JBM Ballistics . Érdemes megnéznie a “ GEBC – Gnu külső ballisztikai számológép ” oldalt is, hogy megszerezzen egy kis C kódot, amellyel játszani lehet.

Smallarms ballisztikai számítások alkalmasak a legtöbb célra az “1 fok szabadság” megoldók. Pontos tömegként kezelik a golyót, amelyet a légellenállás és a gravitáció befolyásol. A légellenállást általában egy “ballisztikai együttható” modellezi, amely egyetlen paraméter, amely többé-kevésbé sikeresen egyesíti a golyó méretének, súlyának és húzhatóságának hatásait egyetlen számban (BTW a Wikipédia “ Ballisztikus együttható “oldal meglehetősen megfelelő).

Ez az egyszerű fizikai modell (szabad repülés vákuumban, plusz légellenállás) megadja a kezdési sebességet és helyzetet, majd integrálja idő (általában Runge-Kutta ).

Egy nagyobb BC azt jelzi, hogy a golyót kevésbé befolyásolja a léghúzás, mint egy alacsonyabb BC-t. Ennek két érdekes pontja van, az egyik nyilvánvaló, a másik fontos, de kevésbé intuitív:

  1. egy magasabb BC-vel rendelkező golyó lassabban veszíti el a sebességet, ami laposabbá válik (távolabb csökken kevesebb) utazott)
  2. mivel a Kr. méri a “golyó és a levegő kölcsönhatásának mértékét”, kiderül az is, hogy a szél sodródásának mennyisége (mennyit a golyót oldalszél tol el oldalszél) közvetlenül befolyásolja a golyó BC-je

SZERKESZTÉS az OP megjegyzéseire válaszul:

Amikor a GEBC-t nézi (mondja) kódot, akkor valószínűleg látnia kell, hogy a fizika modell tartalmazza ezeket a pontokat:

  • a golyónak van egy kiindulási helye és sebessége. Ezeket általában egy koordinátarendszerben fejezik ki, amely álló helyzetben van a lövővel .
  • a golyóra ható egyik erő a gravitáció (mindig lefelé)
  • opcionálisan modellezhetjük Coriolist és más álerőket is, amelyeket e referenciakeret nem kap szigorúan inerciális
  • ott van a húzóerő is. Egy egyszerű modellben ez mindig ellentétes a golyó sebességével a levegőben (ez lesz a golyó sebessége a lövő koordinátarendszerén és a szélsebességen felül). A kifinomultabb modellek más kisebb erőket is figyelembe vehetnek ( emelés a golyóra, a Magnus-effektus melletti erő stb.), de ezek a más erők külön modellezési gyakorlatot jelentenek. Az a “bc”, amelyről beszél, csak azt a vonóerőt érinti, amelyet a golyó a relatív szél irányában tapasztal a golyó.

A golyóra ható erő a húzási együtthatója, a területének a dinamikus nyomás szorzatának a szorzata (ami 0,5 rho v ^ 2). A golyó helyzetének megoldása során újra valóban érdekli a gyorsulás ezen erő miatt, tehát ezt a mennyiséget elosztjuk a golyó tömegével. Ismeri a “v” sebességet, ismeri a “rho” légköri sűrűséget, meg kell találnia a CD * A / M értékét.

Ne feledje, hogy A állandó, M állandó, de CD nem. A CD a sebességtől függ (valójában a golyó Mach száma), és a CD görbéje különböző lesz a különböző alakú golyóknál.

Itt jön be a BC. Feltételezzük, hogy a “CD * A / M a az Ön golyójának görbéje megegyezik az alakjával, és csak a standard referencia golyó “CD * A / M” görbéjének multiplikatív skálázási paraméterével (1 / BC) különbözik.

A legelterjedtebb BC-rendszert “G1” -nek hívják, és olyan referencia golyót használ, amely olyan, mint egy 1900-as évekbeli tüzérségi lövedék.(a “G7” rendszer referencia golyót használ, amely nagyon hasonlít egy modern nagy hatótávolságú puska töltényéhez).

A BC programjának meg kell modelleznie a “G1” húzási görbét Mach szám függvényében, általában ez a keresőtáblákkal történik.

Minden olyan iterációs lépésnél, ahol gyorsulásra van szükség a golyón a húzása miatt, meg kell venni a golyó aktuális Mach számát, meg kell keresni a “CD * -t A / M “értéket a G1 táblából, ossza el a BC-vel (a nagy BC kevesebb húzást jelent, és ezért a gyorsulás miatt kisebb gyorsulást jelent), és ez az a húzó összetevő, amelyet a repülési modelljéhez ad.

(Nyissa meg a Wikipédia Ballistic Coefficient felírását, és nézze meg a “BC_sub_bullets” kifejezést. Ebben cserélje le az “i” kifejezést a ” CB / CG “, aminek definiálva van. Oldja meg a” CB “kifejezést (a golyó húzási együtthatója). Most nézze meg a CB * A / M-t (az” A / M “felhívja az” M / d ^ 2 “kifejezés az RHS-től). Ez megadja a kívánt CD * A / M kifejezést a G1 húzótábla függvényében)

(ezt a kérdést a firearms.stackexchange címre is feltették)

Megjegyzések

  • Megnézem ezeket a további linkeket. Vannak, akiket már megnéztem, másokat nem. Ma este megnézem, és megnézem, hogy ezek az erőforrások segítenek-e.
  • Miután átnéztem az általad közzétett linkeket, nem tudom, hogy vannak olyan információk, amelyekről még nem tudtam, kivéve a Runge-kutta. Nagyjából megvan a drag képlet airdensity / temp / alt / együtthatóval, és megvan a fentebb leírt pályaképlet a wikiből. Nem tudom, egyszerűen hiányzik-e valamim, vagy félreértésem van, de nem látok semmit, ami a házassághoz vezet. Nem keresem tovább, de talán hiányzik valami, amit mondasz (remélhetőleg az vagyok).
  • Végignéztem a Gnu Calculator C ++ kódját. Azt hiszem, ez rengeteg segítségemre lesz. Segít pótolni a hiányosságokat, amelyek vannak. Biztos vagyok benne, hogy megtalálom a válaszomat, köszönöm!
  • @Etch I ' ll hozzáadok egy kicsit a re: hozzászólásomhoz: div " ..t nem látok semmit, ami házasodna, és a pályán húzódna. "
  • Nagyon köszönöm. Azt hiszem, jobban értem, hogy mit akartam megszerezni. Nagyon sok időt spóroltál meg nekem.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük