Cum se modifică traiectoria glonțului pe baza coeficientului balistic?

Sunt nou în fizica din jurul traiectoriei glonțului și a modului în care este calculată. Sunt dezvoltator de software și lucrez la un calculator balistic pentru puști. Folosesc wiki pentru calcularea traiectoriei

În prezent folosesc ecuația de sub „Unghiul θ necesar pentru a atinge coordonata (x, y )” secțiune. Totul este bine, dar nu ține cont de glisarea glonțului ( coeficient balistic ).

Am căutat toate peste încercarea de a afla cum să se aplice coeficientul la această ecuație. Sunt într-adevăr pierdut și aș fi foarte recunoscător pentru orice direcție în această privință. Poate că am un decalaj în ceea ce privește înțelegerea mea, dar am găsit o mulțime de alte calculatoare și alte documente despre traiectorie și coeficient, dar nimic care nu se căsătorește împreună cu cei doi.

Răspuns

În primul rând, pagina Wikipedia „ Calcul de traiectorie ” este destul de dezamăgitoare, nu se potrivește foarte bine cu modul în care balistica smallarms este modelată și rezolvată. O carte bună despre acest subiect este recenta Balistica aplicată pentru fotografiere la distanță și o site-ul web cu câteva calculatoare balistice on-line, precum și unele scrieri bune foarte bune este JBM Ballistics . S-ar putea să doriți, de asemenea, să vă uitați la „ GEBC – Gnu Exterior Ballistics Calculator ” pentru a obține un cod C cu care să vă jucați.

Calcule balistice Smallarms potrivite pentru majoritatea scopurilor sunt realizate de rezolvatorii „1 grad de libertate”. Tratează glonțul ca pe o masă punctuală, afectată de tragerea aerului și de gravitație. Tragerea aerului este de obicei modelată de un „coeficient balistic”, care este un singur parametru care combină mai mult sau mai puțin cu succes efectele mărimii, greutății și glisamentului glonțului într-un singur număr (BTW Wikipedia „ Pagina coeficientului balistic „este destul de decent).

Acest model simplu de fizică (zbor liber în vid, plus tragerea aerului) primește o viteză și o poziție de pornire și apoi este integrat peste time (de obicei Runge-Kutta ).

Un BC mai mare indică faptul că glonțul este mai puțin afectat de tragerea aerului decât un BC inferior. Există două puncte interesante în acest sens, unul evident, celălalt important, dar mai puțin intuitiv:

  1. un glonț cu un BC mai mare va pierde viteza mai lent, ceea ce îl va face să tragă mai plat (scade mai puțin cu distanța) călătorit)
  2. întrucât BC măsoară „gradul de interacțiune dintre glonț și aer”, se dovedește, de asemenea, că cantitatea de derivare a vântului (cât de mult glonțul este împins lateral de un vânt transversal) este direct afectat de BC a glonțului

EDIT pentru a adăuga ca răspuns la comentariile OP:

Când te uiți la (spuneți) GEBC cod, probabil ar trebui să puteți vedea că modelul de fizică conține aceste puncte:

  • glonțul are o poziție de pornire și o viteză. Acestea sunt de obicei exprimate într-un sistem de coordonate care este staționar în timpul shooterului .
  • o forță care acționează asupra glonțului este gravitația (întotdeauna în jos)
  • opțional, se poate modela și Coriolis și alte pseudo-forțe pe care le obține din acest cadru de referință, nefiind strict una inerțială
  • există și forța de tragere. Într-un model simplu, acest lucru este întotdeauna direct opus vitezei glonțului prin aer (care va fi viteza glonțului prin sistemul de coordonate al trăgătorului plus viteza vântului). Modele mai sofisticate ar putea lua în considerare alte forțe mai mici ( ridicați glonțul, forța laterală de la efectul Magnus etc.), dar aceste alte forțe sunt un exercițiu de modelare separat. „Bc” despre care vorbiți se referă doar la forța de tracțiune pe care o experimentează un glonț în direcția vântului relativ peste glonțul.

Forța asupra glonțului este coeficientul său de tracțiune ori de aria sa de ori de presiunea dinamică (care este 0,5 rho v ^ 2). În rezolvarea „poziției glonțului, sunteți re interesat de fapt de accelerația datorată acestei forțe, deci aveți această cantitate împărțită la masa glonțului. Cunoașteți viteza „v”, cunoașteți densitatea atmosferică „rho”, trebuie să aflați valoarea CD * A / M.

Rețineți că A este constant, M este constant, dar CD nu este. CD-ul depinde de viteza (de fapt, numărul Mach al glonțului), iar curba CD-ului va fi diferită pentru gloanțele de diferite forme.

Aici intervine BC. Se presupune că „CD * A / M „curba glonțului dvs. are aceeași formă și diferă numai de un parametru de scalare multiplicativă (1 / BC) al curbei„ CD * A / M ”a unui glonț de referință standard.

Cel mai obișnuit sistem BC se numește „G1” și folosește un glonț de referință care este ca o coajă de artilerie din anii 1900.(sistemul „G7” folosește un glonț de referință care este foarte asemănător cu un glonț modern pentru puști cu rază lungă de acțiune).

Programul dvs. BC va trebui să modeleze curba de tragere „G1” în funcție de numărul Mach, în mod obișnuit acest lucru se face cu tabele de căutare.

La fiecare pas de iterație în care aveți nevoie de accelerația glonțului datorită tragerii sale, luați numărul Mach actual al glonțului, căutați „CD * Valoarea A / M „din tabelul G1, împărțiți-o la BC (BC mare înseamnă mai puțină tracțiune și, prin urmare, o accelerație mai mică datorită tragerii) și aceasta este componenta de tracțiune pe care o alimentați la modelul dvs. de zbor.

(Accesați scrisul Wikipedia Coeficient balistic și aruncați o privire asupra expresiei pentru „BC_sub_bullets”. În ea, înlocuiți termenul „i” cu „ CB / CG „așa cum este definit. Rezolvați această expresie pentru” CB „(coeficientul de tragere al glonțului). Acum aruncați o privire la CB * A / M („ A / M „va desena„ M / d ^ 2 „termen din RHS). Aceasta vă va oferi CD-ul * A / M pe care îl doriți, exprimat ca funcție a tabelului de tragere G1)

(această întrebare a fost postată și pe firearms.stackexchange )

Comentarii

  • Voi analiza câteva dintre aceste alte linkuri pe care le aveți. Unele le-am privit deja, altele nu. Voi arunca o privire diseară și voi vedea dacă vreuna dintre aceste resurse mă ajută.
  • După ce am parcurs linkurile pe care le-ați postat, nu știu că există acolo informații despre care nu știam deja, cu excepția a Runge-kutta. Am destul de mult formula de tragere cu densitate de aer / temp / alt / coeficient și am formula traiectoriei menționată mai sus din wiki. Nu știu dacă pur și simplu îmi lipsește ceva sau dacă nu mă înțeleg, dar nu văd nimic care să se căsătorească cu traiectoria. Voi continua să caut, dar poate că îmi lipsește ceva despre care spui (sperăm că sunt).
  • Am căutat prin codul C ++ de pe Gnu Calculator. Cred că asta mă va ajuta cu tone. Mă ajută să completez golurile pe care le am. Sunt sigur că voi găsi răspunsul meu acolo, mulțumesc!
  • @Etch Voi ' adăuga un pic la postarea mea re: comentariul tău " ..t Nu văd nimic care se căsătorește cu traiectoria. "
  • Vă mulțumesc foarte mult. Cred că înțeleg mai bine ce încercam să obțin. Mi-ați economisit o bună perioadă de timp.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *