ბალისტიკა არის მეცნიერება მოძრაობის, ფრენისა და ჭურვების ეფექტების შესახებ. იგი დაყოფილია რამდენიმე დისციპლინად. შიდა და გარე ბალისტიკა ეხება ჭურვების მოძრაობას და ფრენას. ამ ორ რეჟიმს შორის გადასვლას შუალედური ბალისტიკა ეწოდება. ტერმინალური ბალისტიკა ეხება ჭურვების ზემოქმედებას, ცალკე კატეგორია მოიცავს სამიზნის დაზიანების ხარისხს. რას სწავლობს შიდა და გარე ბალისტიკა?
იარაღები და რაკეტები
ქვემეხი და სარაკეტო ძრავები არის სითბოს ძრავების ტიპები, რომლებიც ნაწილობრივ გარდაქმნის ქიმიურ ენერგიას აპროპელანტად (ჭურვის კინეტიკური ენერგია). ძრავები განსხვავდება ჩვეულებრივი საწვავისგან იმით, რომ მათი წვა არ საჭიროებს ატმოსფერულ ჟანგბადს. შეზღუდული რაოდენობით, ცხელი აირების წარმოება წვადი საწვავით იწვევს წნევის მატებას. წნევა ამოძრავებს ჭურვს და ზრდის წვის სიჩქარეს. ცხელი აირები ანადგურებენ თოფის ლულს ან ყელსრაკეტები. მცირე იარაღის შიდა და გარე ბალისტიკა სწავლობს ჭურვის მოძრაობას, ფრენას და ზემოქმედებას.
როდესაც იარაღში საწვავის მუხტი აალდება, წვის აირები იკავებენ გასროლას, ამიტომ წნევა მატულობს. ჭურვი იწყებს მოძრაობას, როდესაც მასზე ზეწოლა გადალახავს მის წინააღმდეგობას მოძრაობის მიმართ. წნევა აგრძელებს მატებას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და შემდეგ ეცემა, რადგან გასროლა აჩქარებს მაღალ სიჩქარეს. სწრაფად აალებადი რაკეტის საწვავი მალე ამოიწურება და დროთა განმავლობაში გასროლა ამოდის მჭიდიდან: მიღწეულია გასროლის სიჩქარე წამში 15 კილომეტრამდე. დასაკეცი ქვემეხები ათავისუფლებს გაზს კამერის უკანა მხარეს უკუცემის ძალების დასაპირისპირებლად.
ბალისტიკური რაკეტა არის რაკეტა, რომელიც იმართება ფრენის შედარებით მოკლე საწყისი აქტიური ფაზის დროს, რომლის ტრაექტორია შემდგომში რეგულირდება კლასიკური მექანიკის კანონებით, განსხვავებით, მაგალითად, საკრუიზო რაკეტებისგან, რომლებიც აეროდინამიკურად იმართება ფრენისას. ძრავით.
გასროლის ტრაექტორია
გარე და შიდა ბალისტიკაში ტრაექტორია არის გასროლის გზა, რომელიც ექვემდებარება გრავიტაციას. გრავიტაციის ერთადერთი გავლენის ქვეშ, ტრაექტორია პარაბოლურია. გადათრევა ანელებს გზას. ხმის სიჩქარის ქვემოთ, წევა უხეშად პროპორციულია სიჩქარის კვადრატისა; კუდის რაციონალიზაცია ეფექტურია მხოლოდ ამ სიჩქარით. მაღალი სიჩქარით, გასროლის ცხვირიდან მოდის კონუსური დარტყმის ტალღა. წევის ძალა, რომელიცდიდწილად დამოკიდებულია ცხვირის ფორმაზე, ის ყველაზე პატარაა წვრილი წერტილოვანი დარტყმისთვის. გადაადგილება შეიძლება შემცირდეს საწვავის გაზების კუდში ჩაშვებით.
კუდის ფარფლები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჭურვების სტაბილიზაციისთვის. უკანა სტაბილიზაცია, რომელიც უზრუნველყოფილია ძაფებით, იწვევს გიროსკოპიულ რხევას აეროდინამიკური დოლის ძალების საპასუხოდ. არასაკმარისი ბრუნი საშუალებას გაძლევთ დავარდეთ და ძალიან ბევრი ხელს უშლის ცხვირის ჩაძირვას ტრაექტორიის გასწვრივ გადაადგილებისას. დარტყმის დრიფტი გამოწვეულია ამწევით, მეტეოროლოგიური პირობებით და დედამიწის ბრუნვით.
იმპულსური პასუხი
რაკეტები მოძრაობენ გაზის გადინების იმპულსის საპასუხოდ. ძრავა შექმნილია ისე, რომ წვის დროს წარმოქმნილი წნევა თითქმის მუდმივია. რადიალურად სტაბილიზირებული რაკეტები მგრძნობიარეა კრუნჩხვითი ქარის მიმართ, ფრენის ხაზიდან დახრილ ორ ან მეტ ძრავას შეუძლია უზრუნველყოს ბრუნვის სტაბილიზაცია. სამიზნეები, როგორც წესი, მყარია და მათ უწოდებენ სქელს ან თხელს, იმისდა მიხედვით, იმოქმედებს თუ არა გასროლის ზემოქმედება ძირეულ მასალაზე.
შეღწევადობა ხდება მაშინ, როდესაც ზემოქმედების სტრესის ინტენსივობა აღემატება სამიზნის გამტარუნარიანობას; ის იწვევს დრეკად და მყიფე მოტეხილობას თხელ სამიზნეებში და ჰიდროდინამიკური მასალის ნაკადს სქელ სამიზნეებში. ზემოქმედების დროს შეიძლება მოხდეს მარცხი. სამიზნეში მთლიანად შეღწევას პერფორაცია ეწოდება. მოწინავე ჯავშან ხაფანგები ან აფეთქებენ შეკუმშულ ასაფეთქებელ ნივთიერებას სამიზნეზე ან ფეთქებად ფეთქებად ამახვილებენ მასზე ლითონის ჭავლზე.ზედაპირი.
ადგილობრივი დაზიანების ხარისხი
გასროლის შიდა და გარე ბალისტიკა ძირითადად დაკავშირებულია ტყვიებითა და ფეთქებადი ფრაგმენტებით გამოწვეული დაზიანების მექანიზმებთან და სამედიცინო შედეგებთან. შეღწევისას მიმდებარე ქსოვილებზე გადაცემული იმპულსი წარმოქმნის დიდ დროებით ღრუს. ადგილობრივი დაზიანების ხარისხი დაკავშირებულია ამ გარდამავალი ღრუს ზომასთან. მტკიცებულებები ვარაუდობენ, რომ ფიზიკური დაზიანება პროპორციულია ჭურვის კუბის სიჩქარის, მასისა და განივი კვეთის ფართობისა. ჯავშანტექნიკის კვლევა მიზნად ისახავს ჭურვის შეღწევის თავიდან აცილებას და დაზიანების მინიმუმამდე შემცირებას.
ბალისტიკა გარე და შიდა - არის მექანიკის დარგი, რომელიც ეხება ჭურვების გაშვებას, ფრენას, ქცევას და ეფექტებს, განსაკუთრებით ტყვიებს, უმართავ ბომბებს, რაკეტებს და მსგავსებს. ეს არის ერთგვარი მეცნიერება ან თუნდაც ხელოვნება ჭურვების დიზაინისა და აჩქარების მიზნით სასურველი შესრულების მისაღწევად. ბალისტიკური სხეული არის სხეული, რომელსაც აქვს იმპულსი, რომელსაც შეუძლია თავისუფლად მოძრაობა, ექვემდებარება ისეთ ძალებს, როგორიცაა აირის წნევა იარაღში, ლულაში სროლა, გრავიტაცია ან აეროდინამიკური წევა.
ისტორია და ფონი
ყველაზე ადრე ცნობილი ბალისტიკური ჭურვები იყო ჯოხები, ქვები და შუბები. უძველესი მტკიცებულება ქვის წვერიანი ჭურვების შესახებ, რომლებიც შეიძლება იყოს ან არ იყოს მშვილდით დატვირთული, 64000 წლით თარიღდება.წინ, რომლებიც სამხრეთ აფრიკაში, სიბუდუს გამოქვაბულში აღმოაჩინეს. სროლისთვის მშვილდების გამოყენების უძველესი მტკიცებულება დაახლოებით 10000 წლით თარიღდება.
ფიჭვის ისრები აღმოაჩინეს ჰამბურგის ჩრდილოეთით აჰენბურგის ხეობაში. მათ ქვედა მხარეზე ზედაპირული ღეროები ჰქონდათ, რაც იმაზე მეტყველებს, რომ ისინი მშვილდიდან იყვნენ ნასროლი. უძველესი მშვილდი, რომელიც ჯერ კიდევ აღდგენილია, დაახლოებით 8000 წლისაა და იპოვეს დანიაში, ჰოლმეგარდის ჭაობში. როგორც ჩანს, მშვილდოსნობა ამერიკაში შემოვიდა არქტიკული მცირე იარაღების ტრადიციით დაახლოებით 4500 წლის წინ. პირველი ხელსაწყოები, რომლებიც იდენტიფიცირებული იყო ჩინეთში, დაახლოებით 1000 წელს გამოჩნდა. და მე-12 საუკუნისთვის ტექნოლოგია გავრცელდა მთელ აზიასა და ევროპაში მე-13 საუკუნისთვის.
ემპირიული განვითარების ათასწლეულის შემდეგ, ბალისტიკის დისციპლინა, გარეგანი და შინაგანი, თავდაპირველად შეისწავლა და შეიმუშავა იტალიელმა მათემატიკოსმა ნიკოლო ტარტალიამ 1531 წელს. გალილეომ დაადგინა რთული მოძრაობის პრინციპი 1638 წელს. გარე და შინაგანი ბალისტიკის ზოგადი ცოდნა მყარ მეცნიერულ და მათემატიკურ საფუძველს დაუდო ისააკ ნიუტონმა 1687 წელს Philosophia Naturalis Principia Mathematica-ს გამოქვეყნებით. ამან მისცა მოძრაობისა და გრავიტაციის მათემატიკური კანონები, რამაც პირველად დაუშვა ტრაექტორიების წარმატებით პროგნოზირება. სიტყვა "ბალისტიკა" მომდინარეობს ბერძნულიდან, რაც ნიშნავს "გასროლას".
ჭურვები და გამშვებები
ჭურვი - ნებისმიერი ობიექტი, რომელიც პროეცირებულია სივრცეში (ცარიელი თუ არა), როდესაცძალის გამოყენება. მიუხედავად იმისა, რომ სივრცეში მოძრავი ნებისმიერი ობიექტი (როგორიცაა გასროლილი ბურთი) არის ჭურვი, ტერმინი ყველაზე ხშირად ეხება სროლის იარაღს. მოძრაობის მათემატიკური განტოლებები გამოიყენება ჭურვის ტრაექტორიის გასაანალიზებლად. ჭურვების მაგალითებია ბურთები, ისრები, ტყვიები, საარტილერიო ჭურვები, რაკეტები და ასე შემდეგ.
Throw არის ჭურვის ხელით გაშვება. ადამიანი უჩვეულოდ კარგად ართმევს თავს მაღალი სისწრაფის გამო, ეს არის მაღალგანვითარებული თვისება. ადამიანის სროლის მტკიცებულება 2 მილიონი წლით თარიღდება. ბევრ სპორტსმენში ნაპოვნი 145 კმ საათში სროლის სიჩქარე ბევრად აღემატება იმ სიჩქარეს, რომლითაც შიმპანზეებს შეუძლიათ საგნების სროლა, რაც დაახლოებით 32 კმ საათშია. ეს უნარი ასახავს ადამიანის მხრის კუნთებისა და მყესების უნარს, დარჩეს ელასტიური, სანამ არ იქნება საჭირო ობიექტის ამოძრავება.
შიდა და გარე ბალისტიკა: იარაღი მოკლედ
ერთ-ერთი უძველესი გამშვები იყო ჩვეულებრივი სროლები, მშვილდი და ისრები, კატაპულტი. დროთა განმავლობაში გამოჩნდა იარაღი, პისტოლეტები, რაკეტები. ინფორმაცია შიდა და გარე ბალისტიკიდან შეიცავს ინფორმაციას სხვადასხვა ტიპის იარაღის შესახებ.
- Spling არის იარაღი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ბლაგვი ჭურვების გასასროლად, როგორიცაა ქვა, თიხა ან ტყვიის "ტყვია". სლინგს აქვს პატარა აკვანი (ჩანთა) დაკავშირებული ორი სიგრძის კაბელის შუაში. ქვა მოთავსებულია ჩანთაში. შუა თითი ან ცერა თითი მოთავსებულია მარყუჟის მეშვეობით ერთი ტვინის ბოლოს, ხოლო ჩანართი მეორე ტვინის ბოლოს მოთავსებულია ცერსა და ცერს შორის.საჩვენებელი თითები. სლინგი რკალში ტრიალებს და ჩანართი იხსნება გარკვეულ მომენტში. ეს ათავისუფლებს ჭურვებს მიზნისკენ ფრენისთვის.
- მშვილდი და ისრები. მშვილდი არის მასალის მოქნილი ნაჭერი, რომელიც ისვრის აეროდინამიკურ ჭურვებს. ძაფი აკავშირებს ორ ბოლოს და უკან დახევისას ჯოხის ბოლოები იღუნება. სიმის გათავისუფლებისას მოხრილი ჯოხის პოტენციური ენერგია გარდაიქმნება ისრის სიჩქარეში. მშვილდოსნობა არის მშვილდოსნობის ხელოვნება ან სპორტი.
- კატაპულტი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ჭურვის გასაშვებად დიდ მანძილზე ასაფეთქებელი მოწყობილობების დახმარების გარეშე - განსაკუთრებით სხვადასხვა ტიპის ძველი და შუა საუკუნეების ალყის ძრავები. კატაპულტი გამოიყენებოდა უძველესი დროიდან, რადგან ის ომის დროს ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური მექანიზმი აღმოჩნდა. სიტყვა "კატაპულტი" მომდინარეობს ლათინურიდან, რომელიც, თავის მხრივ, მომდინარეობს ბერძნულიდან καταπέλτης, რაც ნიშნავს "გასროლას, სროლას". კატაპულტები გამოიგონეს ძველმა ბერძნებმა.
- პისტოლეტი არის ჩვეულებრივი მილისებური იარაღი ან სხვა მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია ჭურვების ან სხვა მასალის გასათავისუფლებლად. ჭურვი შეიძლება იყოს მყარი, თხევადი, აირისებრი ან ენერგიული და შეიძლება იყოს ფხვიერი, როგორც ტყვიები და საარტილერიო ჭურვები, ან დამჭერები, როგორც ზონდები და ვეშაპის ჰარპუნები. საპროექციო საშუალება განსხვავდება დიზაინის მიხედვით, მაგრამ, როგორც წესი, ხორციელდება გაზის წნევის მოქმედებით, რომელიც წარმოიქმნება საწვავის სწრაფი წვის შედეგად, ან შეკუმშული და ინახება მექანიკური საშუალებებით, რომლებიც მუშაობენ ღია მილის შიგნით.დგუშის ტიპი. შედედებული გაზი აჩქარებს მოძრავ ჭურვს მილის სიგრძის გასწვრივ, ანიჭებს საკმარის სიჩქარეს ჭურვის მოძრაობის შესანარჩუნებლად, როდესაც გაზი ჩერდება მილის ბოლოს. ალტერნატიულად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ აჩქარება ელექტრომაგნიტური ველის წარმოქმნით, ამ შემთხვევაში შეგიძლიათ გადააგდოთ მილი და შეცვალოთ სახელმძღვანელო.
- რაკეტა არის რაკეტა, კოსმოსური ხომალდი, თვითმფრინავი ან სხვა მანქანა, რომელსაც ურტყამს რაკეტის ძრავა. სარაკეტო ძრავის გამონაბოლქვი მთლიანად წარმოიქმნება რაკეტაში გამოყენებამდე გადატანილი ძრავებისგან. სარაკეტო ძრავები მუშაობენ მოქმედებით და რეაქციით. სარაკეტო ძრავები უბიძგებენ რაკეტებს წინ, უბრალოდ მათი გამონაბოლქვის უკან ძალიან სწრაფად გადაყრით. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი შედარებით არაეფექტურია დაბალი სიჩქარით გამოყენებისთვის, რაკეტები შედარებით მსუბუქი და მძლავრია, შეუძლიათ გამოიმუშავონ მაღალი აჩქარება და მიაღწიონ უკიდურესად მაღალ სიჩქარეს გონივრული ეფექტურობით. რაკეტები დამოუკიდებელნი არიან ატმოსფეროსგან და შესანიშნავად მუშაობენ სივრცეში. ქიმიური რაკეტები მაღალი ხარისხის რაკეტების ყველაზე გავრცელებული ტიპია და ისინი, როგორც წესი, ქმნიან გამონაბოლქვი აირებს, როდესაც რაკეტის საწვავი იწვება. ქიმიური რაკეტები ინახავს დიდი რაოდენობით ენერგიას ადვილად გამოთავისუფლებულ ფორმაში და შეიძლება იყოს ძალიან საშიში. თუმცა, ფრთხილად დიზაინი, ტესტირება, მშენებლობა და გამოყენება შეამცირებს რისკებს.
გარე და შიდა ბალისტიკის საფუძვლები: ძირითადი კატეგორიები
ბალისტიკის შესწავლა შესაძლებელია მაღალსიჩქარიანი ფოტოგრაფიის გამოყენებით ანმაღალი სიჩქარის კამერები. ულტრამაღალსიჩქარიანი ჰაერის უფსკრულით გადაღებული კადრის ფოტოსურათი ეხმარება ტყვიის დანახვას გამოსახულების დაბინდვის გარეშე. ბალისტიკა ხშირად იყოფა შემდეგ ოთხ კატეგორიად:
- შიდა ბალისტიკა - პროცესების შესწავლა, რომლებიც თავდაპირველად აჩქარებენ ჭურვებს.
- გარდამავალი ბალისტიკა - ჭურვების შესწავლა უნაღდო ფრენაზე გადასვლისას.
- გარე ბალისტიკა - ფრენის დროს ჭურვის (ტრაექტორიის) გავლის შესწავლა.
- ტერმინალური ბალისტიკა - ჭურვის და მისი ეფექტების შესწავლა დასრულებისას
შიდა ბალისტიკა არის ჭურვის სახით მოძრაობის შესწავლა. იარაღში ის მოიცავს დროს საწვავის აალებამდე, სანამ ჭურვი არ გამოვა იარაღის ლულადან. ამას სწავლობს შიდა ბალისტიკა. ეს მნიშვნელოვანია ყველა ტიპის ცეცხლსასროლი იარაღის დიზაინერებისა და მომხმარებლებისთვის, თოფებიდან და პისტოლეტებიდან დამთავრებული მაღალტექნოლოგიური არტილერიით. ინფორმაცია სარაკეტო ჭურვების შიდა ბალისტიკიდან მოიცავს პერიოდს, რომლის დროსაც რაკეტის ძრავა უზრუნველყოფს ბიძგს.
გარდამავალი ბალისტიკა, ასევე ცნობილი, როგორც შუალედური ბალისტიკა, არის ჭურვის ქცევის შესწავლა იმ მომენტიდან, როდესაც ის გამოდის მჭიდიდან, სანამ ჭურვის უკან წნევა არ დაბალანსდება, ასე რომ, ის ხვდება შიდა და გარე ბალისტიკას შორის.
გარე ბალისტიკა არის ტყვიის ირგვლივ ატმოსფერული წნევის დინამიკის შესწავლა და არის ბალისტიკის მეცნიერების ნაწილი, რომელიც ეხება ჭურვის ქცევას ძალაუფლების გარეშე ფრენისას. ეს კატეგორია ხშირად ასოცირდება ცეცხლსასროლ იარაღთან დადაკავშირებულია ტყვიის დაუკავებელ თავისუფალი ფრენის ფაზასთან, მას შემდეგ, რაც ის თოფის ლულადან გამოდის და მიზანში მოხვდება, ამიტომ ის ზის გარდამავალ ბალისტიკასა და ტერმინალურ ბალისტიკას შორის. თუმცა, გარე ბალისტიკა ასევე ეხება რაკეტების თავისუფალ ფრენას და სხვა ჭურვებს, როგორიცაა ბურთები, ისრები და ასე შემდეგ.
ტერმინალური ბალისტიკა არის ჭურვის ქცევისა და ეფექტების შესწავლა, როდესაც ის ურტყამს მიზანს. ეს კატეგორია აქტუალურია როგორც მცირე კალიბრის, ასევე დიდი კალიბრის ჭურვებისთვის (საარტილერიო სროლა). უკიდურესად მაღალი სიჩქარის ეფექტების შესწავლა ჯერ კიდევ ძალიან ახალია და ამჟამად გამოიყენება ძირითადად კოსმოსური ხომალდის დიზაინში.
კრიმინალისტიკური ბალისტიკა
კრიმინალისტიკური ბალისტიკა მოიცავს ტყვიების და ტყვიის ზემოქმედების ანალიზს სასამართლოში ან სამართლებრივი სისტემის სხვა ნაწილში გამოყენების შესახებ ინფორმაციის დასადგენად. ბალისტიკური ინფორმაციისგან განცალკევებით, ცეცხლსასროლი იარაღისა და ხელსაწყოების ნიშნის („ბალისტიკური თითის ანაბეჭდი“) გამოცდები მოიცავს ცეცხლსასროლი იარაღის, საბრძოლო მასალისა და ხელსაწყოების მტკიცებულებების განხილვას, რათა დადგინდეს, გამოიყენებოდა თუ არა რაიმე ცეცხლსასროლი იარაღი ან ინსტრუმენტი დანაშაულის ჩადენაში.
ასტროდინამიკა: ორბიტალური მექანიკა
ასტროდინამიკა არის იარაღის ბალისტიკის, გარე და შიდა და ორბიტალური მექანიკის გამოყენება რაკეტების და სხვა კოსმოსური ხომალდების ამოძრავების პრაქტიკულ პრობლემებზე. ამ ობიექტების მოძრაობა ჩვეულებრივ გამოითვლება ნიუტონის მოძრაობის კანონებიდან.და გრავიტაციის კანონი. ეს არის ძირითადი დისციპლინა კოსმოსური მისიის დიზაინისა და კონტროლის სფეროში.
ჭურვის მოგზაურობა ფრენისას
გარე და შიდა ბალისტიკის საფუძვლები ეხება ჭურვის მოძრაობას ფრენისას. ტყვიის გზა მოიცავს: ლულის ქვევით, ჰაერში და სამიზნის გავლით. შიდა ბალისტიკის საფუძვლები (ან ორიგინალი, ქვემეხის შიგნით) განსხვავდება იარაღის ტიპის მიხედვით. თოფიდან ნასროლ ტყვიებს მეტი ენერგია ექნება, ვიდრე პისტოლეტიდან ნასროლ მსგავს ტყვიებს. მეტი ფხვნილის გამოყენება ასევე შესაძლებელია იარაღის ვაზნებში, რადგან ტყვიის კამერები შეიძლება შეიქმნას იმისთვის, რომ გაუძლოს მეტ წნევას.
მაღალი წნევა მოითხოვს უფრო დიდ იარაღს მეტი უკუცემით, რომელიც იტვირთება უფრო ნელა და გამოიმუშავებს მეტ სითბოს, რაც იწვევს მეტალის ცვეთას. პრაქტიკაში ძნელია იარაღის ლულის შიგნით ძალების გაზომვა, მაგრამ ერთ-ერთი ადვილად გასაზომი პარამეტრია ტყვიის ლულის გასვლის სიჩქარე (მჭიდის სიჩქარე). დენთის წვის შედეგად წარმოქმნილი აირების კონტროლირებადი გაფართოება ქმნის წნევას (ძალა/არეალი). სწორედ აქ მდებარეობს ტყვიის ძირი (ლულის დიამეტრის ექვივალენტური) და მუდმივია. მაშასადამე, ტყვიაზე გადაცემული ენერგია (მოცემული მასით) დამოკიდებული იქნება მასის დროზე გამრავლებული დროის ინტერვალზე, რომელზეც ძალა გამოიყენება.
ამ ფაქტორებიდან ბოლო არის ლულის სიგრძის ფუნქცია. ტყვიის მოძრაობა ტყვიამფრქვევის საშუალებით ხასიათდება აჩქარების მატებით, როდესაც გაზების გაფართოება ხდებადააჭირეთ მას, მაგრამ შეამცირეთ წნევა ლულაში გაზის გაფართოებასთან ერთად. წნევის კლებამდე, რაც უფრო გრძელია ლულა, მით მეტია ტყვიის აჩქარება. როდესაც ტყვია მიედინება იარაღის ლულაზე, ხდება მცირე დეფორმაცია. ეს გამოწვეულია მცირე (იშვიათად ძირითადი) ნაკლოვანებებით ან ცვალებადობით თოფის ან ლულის ნიშნებით. შიდა ბალისტიკის მთავარი ამოცანაა შექმნას ხელსაყრელი პირობები ასეთი სიტუაციების თავიდან ასაცილებლად. ეფექტი ტყვიის შემდგომ ტრაექტორიაზე, როგორც წესი, უმნიშვნელოა.
იარაღიდან სამიზნემდე
გარე ბალისტიკას მოკლედ შეიძლება ეწოდოს მოგზაურობა იარაღიდან სამიზნემდე. ტყვიები, როგორც წესი, არ მიდიან სწორ ხაზზე სამიზნემდე. არსებობს ბრუნვის ძალები, რომლებიც იცავს ტყვიას ფრენის სწორი ღერძისგან. გარე ბალისტიკის საფუძვლები მოიცავს პრეცესიის კონცეფციას, რომელიც ეხება ტყვიის ბრუნვას მისი მასის ცენტრის გარშემო. ნუტაცია არის მცირე წრიული მოძრაობა ტყვიის წვერზე. აჩქარება და პრეცესია მცირდება ტყვიის ლულის მანძილის მატებასთან ერთად.
გარე ბალისტიკის ერთ-ერთი ამოცანაა შექმნას სრულყოფილი ტყვია. ჰაერის წინააღმდეგობის შესამცირებლად იდეალური ტყვია იქნება გრძელი, მძიმე ნემსი, მაგრამ ასეთი ჭურვი პირდაპირ გაივლის სამიზნეს, ენერგიის უმეტესი ნაწილის გარეშე. სფეროები ჩამორჩებიან და გამოყოფენ მეტ ენერგიას, მაგრამ შეიძლება არც მიზანში მოხვდნენ. კარგი აეროდინამიკური კომპრომისული ტყვიის ფორმაა პარაბოლური მრუდი დაბალი შუბლის ფართობით და განშტოების ფორმით.
საუკეთესო ტყვიის შემადგენლობა არის ტყვია, რომელსაც აქვს მაღალისიმკვრივე და იაფი მიღება. მისი უარყოფითი მხარეა ის, რომ რბილდება > 1000fps, რაც იწვევს ლულის შეზეთვას და სიზუსტის შემცირებას, ხოლო ტყვიის ტენდენცია მთლიანად დნება. ტყვიის (Pb) შენადნობი მცირე რაოდენობით ანტიმონით (Sb) გვეხმარება, მაგრამ რეალური პასუხი არის ტყვიის მიბმა მძიმე ფოლადის ლულაზე სხვა ლითონისგან, საკმარისად რბილი, რომ ტყვია ლულაში დალუქოს, მაგრამ მაღალი დნობით. წერტილი. სპილენძი (Cu) საუკეთესოა ამ მასალისთვის, როგორც ტყვიის ქურთუკი.
ტერმინალის ბალისტიკა (მიზანში დარტყმა)
მოკლე, მაღალი სიჩქარის ტყვია იწყებს ღრიალს, ტრიალდება და ძლიერად ტრიალებს ქსოვილში შესვლისას. ეს იწვევს მეტი ქსოვილის გადაადგილებას, გაზრდის წინააღმდეგობას და გადასცემს სამიზნის კინეტიკური ენერგიის უმეტეს ნაწილს. უფრო გრძელ, მძიმე ტყვიას შეიძლება ჰქონდეს მეტი ენერგია უფრო ფართო დიაპაზონში, როდესაც ის ხვდება სამიზნეს, მაგრამ მას შეუძლია შეაღწიოს ისე კარგად, რომ ის გადის სამიზნიდან თავისი ენერგიის უმეტესი ნაწილით. დაბალი კინეტიკის მქონე ტყვიამაც კი შეიძლება გამოიწვიოს ქსოვილის მნიშვნელოვანი დაზიანება. ტყვიები იწვევს ქსოვილის დაზიანებას სამი გზით:
- განადგურება და დამსხვრევა. ქსოვილის დამსხვრეული დაზიანების დიამეტრი არის ტყვიის ან ფრაგმენტის დიამეტრი, ღერძის სიგრძემდე.
- კავიტაცია - "მუდმივი" ღრუ გამოწვეულია თავად ტყვიის ტრაექტორიით (ბილიკით) ქსოვილის ფრაგმენტაციასთან ერთად, ხოლო "დროებითი" ღრუ წარმოიქმნება ტყვიის ბილიკის გარშემო რადიალური დაძაბულობის შედეგად საშუალო უწყვეტი აჩქარებით. (ჰაერი ან ქსოვილი) შიგნითტყვიის შედეგად, რაც იწვევს ჭრილობის ღრუს გაჭიმვას გარეთ. დაბალი სიჩქარით მოძრავი ჭურვებისთვის, მუდმივი და დროებითი ღრუ თითქმის ერთნაირია, მაგრამ მაღალი სიჩქარით და ტყვიის გასროლით, დროებითი ღრუ უფრო დიდი ხდება.
- შოკური ტალღები. დარტყმითი ტალღები შეკუმშავს საშუალოს და მოძრაობს როგორც ტყვიის წინ, ასევე გვერდებზე, მაგრამ ეს ტალღები გრძელდება მხოლოდ რამდენიმე მიკროწამში და არ იწვევს ღრმა დაზიანებას დაბალი სიჩქარით. მაღალი სიჩქარით, წარმოქმნილმა დარტყმის ტალღებმა შეიძლება მიაღწიოს 200 ატმოსფერომდე წნევას. თუმცა, კავიტაციის გამო ძვლის მოტეხილობა ძალზე იშვიათი მოვლენაა. ბალისტიკური წნევის ტალღამ შორ მანძილზე ტყვიის დარტყმის შედეგად შეიძლება გამოიწვიოს ადამიანში ტვინის შერყევა, რაც გამოიწვიოს მწვავე ნევროლოგიური სიმპტომები.
ექსპერიმენტული მეთოდები ქსოვილის დაზიანების დემონსტრირებისთვის, გამოყენებული მასალები ადამიანის რბილი ქსოვილისა და კანის მსგავსი მახასიათებლებით.
წურვის დიზაინი
ტყვიის დიზაინი მნიშვნელოვანია ტრავმის პოტენციალში. 1899 წლის ჰააგის კონვენცია (და შემდგომში ჟენევის კონვენცია) კრძალავდა ომის დროს გაფართოებადი, დეფორმირებადი ტყვიების გამოყენებას. სწორედ ამიტომაა, რომ სამხედრო ტყვიებს აქვს ლითონის ჟაკეტი ტყვიის ბირთვის გარშემო. რა თქმა უნდა, ხელშეკრულებას უფრო ნაკლები კავშირი ჰქონდა, ვიდრე იმ ფაქტს, რომ თანამედროვე სამხედრო თავდასხმის თოფები ასროლებენ ჭურვებს მაღალი სიჩქარით და ტყვიები უნდა იყოს სპილენძის ქურთუკი, რადგან ტყვია იწყებს დნობას > 2000 ჩარჩო წამში წარმოქმნილი სითბოს გამო.
PM-ის (მაკაროვის პისტოლეტი) გარეგანი და შიდა ბალისტიკა განსხვავდება ეგრეთ წოდებული "განადგურებადი" ტყვიების ბალისტიკისგან, რომლებიც შექმნილია მყარ ზედაპირზე დარტყმის დროს გასატეხად. ასეთი ტყვიები, როგორც წესი, მზადდება ტყვიის გარდა სხვა ლითონისგან, როგორიცაა სპილენძის ფხვნილი, დატკეპნილი ტყვიად. მჭიდიდან სამიზნე მანძილი დიდ როლს თამაშობს დაჭრის უნარში, რადგან იარაღიდან ნასროლი ტყვიების უმეტესობამ დაკარგა მნიშვნელოვანი კინეტიკური ენერგია (KE) 100 იარდის მანძილზე, ხოლო მაღალი სიჩქარის სამხედრო იარაღს ჯერ კიდევ აქვს მნიშვნელოვანი KE, თუნდაც 500 იარდი. ამრიგად, PM-ის გარე და შიდა ბალისტიკა და სამხედრო და სანადირო თოფები, რომლებიც შექმნილია დიდი რაოდენობით CE ტყვიების უფრო დიდ მანძილზე გადასატანად, განსხვავდება.
ტყვიის დიზაინი კონკრეტულ სამიზნეზე ენერგიის ეფექტურად გადასატანად ადვილი არ არის, რადგან სამიზნეები განსხვავებულია. შიდა და გარე ბალისტიკის კონცეფცია ასევე მოიცავს ჭურვის დიზაინს. სპილოს სქელ ტყავსა და მყარ ძვალში შესაღწევად ტყვია უნდა იყოს მცირე დიამეტრით და საკმარისად ძლიერი, რომ გაუძლოს დაშლას. თუმცა, ასეთი ტყვია შუბის მსგავსად აღწევს ქსოვილების უმეტესობას და ოდნავ მეტ ზიანს აყენებს, ვიდრე დანით. ტყვია, რომელიც შექმნილია ადამიანის ქსოვილის დასაზიანებლად, საჭიროებს გარკვეულ „მუხრუჭებს“, რათა უზრუნველყოს, რომ ყველა CE გადაეცემა სამიზნეს.
უფრო ადვილია ისეთი მახასიათებლების დაპროექტება, რომლებიც ხელს უწყობს ქსოვილში დიდი, ნელა მოძრავი ტყვიის შენელებას, ვიდრე პატარა, მაღალსიჩქარიანი ტყვია. ასეთი ზომები მოიცავს ფორმის მოდიფიკაციას, როგორიცაა მრგვალი, გაბრტყელებული ანგუმბათოვანი. მრგვალი ცხვირის ტყვიები უზრუნველყოფენ მინიმალურ წევას, ჩვეულებრივ დაფარულია და ძირითადად სასარგებლოა დაბალი სიჩქარის პისტოლეტებში. გაბრტყელებული დიზაინი უზრუნველყოფს მხოლოდ ფორმის წევას, არ არის დაფარული და გამოიყენება დაბალი სიჩქარის პისტოლეტებში (ხშირად სამიზნე პრაქტიკისთვის). გუმბათის დიზაინი შუალედურია მრგვალ ხელსაწყოსა და საჭრელ ხელსაწყოს შორის და სასარგებლოა საშუალო სიჩქარით.
ტყვიის ღრუ წერტილის დიზაინი აადვილებს ტყვიის "შიგნიდან გარეთ" შემობრუნებას და წინა ნაწილის გასწორებას, რომელსაც "გაფართოებას" უწოდებენ. გაფართოება საიმედოდ ხდება მხოლოდ 1200 fps-ზე მეტი სიჩქარით, ამიტომ ის შესაფერისია მხოლოდ მაქსიმალური სიჩქარის მქონე იარაღებისთვის. დესტრუქციული ფხვნილის ტყვია, რომელიც შექმნილია შეჯახებისას დაშლისთვის, აწვდის მთელ CE-ს, მაგრამ მნიშვნელოვანი შეღწევადობის გარეშე, ფრაგმენტების ზომა უნდა შემცირდეს დარტყმის სიჩქარის მატებასთან ერთად.
ტრავმის პოტენციალი
ქსოვილის ტიპი გავლენას ახდენს დაზიანების პოტენციალზე, ისევე როგორც შეღწევადობის სიღრმეზე. სპეციფიკური წონა (სიმკვრივე) და ელასტიურობა არის ქსოვილის ძირითადი ფაქტორები. რაც უფრო მაღალია ხვედრითი წონა, მით მეტია ზიანი. რაც მეტია ელასტიურობა, მით ნაკლებია დაზიანება. ამრიგად, დაბალი სიმკვრივისა და მაღალი ელასტიურობის მსუბუქი ქსოვილი ნაკლებად ზიანდება კუნთი უფრო მაღალი სიმკვრივით, მაგრამ გარკვეული ელასტიურობით.
ღვიძლს, ელენთას და ტვინს არ აქვთ ელასტიურობა და ადვილად ზიანდება, ისევე როგორც ცხიმოვანი ქსოვილი. სითხით სავსე ორგანოები (შარდის ბუშტი, გული, მსხვილი სისხლძარღვები, ნაწლავები) შეიძლება გასკდეს შექმნილი წნევის ტალღების გამო. ტყვიის დარტყმაძვლის, შეიძლება გამოიწვიოს ძვლის ფრაგმენტაცია და/ან მრავალი მეორადი რაკეტა, რომელთაგან თითოეული იწვევს დამატებით ჭრილობას.
პისტოლეტის ბალისტიკა
ამ იარაღის დამალვა ადვილია, მაგრამ ძნელია ზუსტი დამიზნება, განსაკუთრებით დანაშაულის ადგილზე. ცეცხლსასროლი იარაღის უმეტესობა ხდება 7 იარზე ნაკლებ მანძილზე, მაგრამ ასეც რომ იყოს, ტყვიების უმეტესობა აცილებს დანიშნულ მიზანს (ერთ კვლევაში თავდამსხმელთა სროლების მხოლოდ 11% და პოლიციის მიერ გასროლილი ტყვიების 25% მოხვდა მიზანში). ჩვეულებრივ, დაბალი კალიბრის იარაღს იყენებენ კრიმინალში, რადგან ისინი უფრო იაფი და ადვილია სატარებელი და ადვილი კონტროლირებადი სროლისას.
ქსოვილის განადგურება შეიძლება გაიზარდოს ნებისმიერი კალიბრით გაფართოებული ღრუ წერტილის ტყვიის გამოყენებით. იარაღის ბალისტიკაში ორი ძირითადი ცვლადია ტყვიის დიამეტრი და ფხვნილის მოცულობა ვაზნაში. ძველი დიზაინის ვაზნები შემოიფარგლებოდა იმ წნევით, რომელიც მათ შეეძლოთ გაუძლო, მაგრამ მეტალურგიის მიღწევებმა საშუალება მისცა მაქსიმალური წნევის გაორმაგებას და გასამმაგებას, რათა მეტი კინეტიკური ენერგია გამოიმუშავოს.
