Izvedba krogle: opis, značilnosti in zanimivosti

Izraz "izpeljava" ima v splošni rabi več pomenov. Nastala je iz latinske besede derivat, ki pomeni "umik", "odstopanje". V splošnem jeziku se izraz nanaša na odstopanje od poti, odmik od osnovnih pomenov.

izpeljanke na vojaškem področju

Pri strelnem orožju derivacija pomeni odklon trajektorije krogle ali izstrelka. Nastane zaradi njihovega vrtenja, ki je posledica rifliranja v cevi strelnega orožja. Derivacija je tudi odklon krogle zaradi žiroskopskih in Magnusovih učinkov.

Sile, ki delujejo na kroglo

Ko krogla potuje po svoji trajektoriji iz cevi, je podvržena silam težnosti in uporu zraka. Prva sila je vedno usmerjena navzdol in sili vrženo telo navzdol.

Sila upora zraka, ki neprekinjeno deluje na kroglo, upočasnjuje njeno gibanje naprej in je vedno usmerjena v nasprotno smer. Stori vse, kar je v njegovi moči, da bi nagnil leteče telo, da bi glavo usmeril nazaj.

Zaradi teh sil krogla ne sledi črti leta, temveč se pod črto leta giblje po nepravilni, ukrivljeni krivulji, ki se imenuje trajektorija.

Sila upora zraka je posledica več dejavnikov, in sicer trenja, vrtincev, balističnega valovanja.

Krogla in trenje

Delci zraka, ki so v neposrednem stiku s kroglo (projektilom), se zaradi stika s površino gibljejo skupaj z njo. Plast delcev, napolnjenih z zrakom, ki sledi prvi plasti, se prav tako začne premikati zaradi viskoznosti zračnega medija. Z manjšo hitrostjo.

Ta plast prenese gibanje na naslednjo plast in tako naprej. Dokler na delce zraka ne vpliva, je njihova hitrost glede na izstrelek med letom enaka nič. Zračni medij, ki se začne neposredno v stiku s kroglo (projektilom) do točke, ko hitrost delcev postane 0, se imenuje mejni sloj.

V mejni plasti tvorijo "tangencialne napetosti", z drugimi besedami: trenje. Z upočasnitvijo hitrosti krogle (izstrelka) skrajša njeno pot leta.

Procesi v mejni plasti

Mejna plast, ki obdaja leteče telo, se ob prihodu na dno odcepi. Tako nastane vakuumski prostor. Med glavo krogle in dnom krogle nastane razlika v tlaku. Pri tem nastane sila, katere vektor je usmerjen v nasprotno smer od gibanja. Zračni delci, ki hitijo v redko območje, ustvarjajo območja turbulence.

Balistični val

Med letom krogla trči ob delce v zraku, ki ob trku začnejo nihati. S tem se ustvari zračno tesnilo. Proizvajajo zvočne valove. Zato let krogle spremlja značilen zvok. Ko krogla začne leteti z manjšo hitrostjo od sonične, jo zgoščevanje prehiti in se požene naprej, ne da bi resno vplivalo na njen let.

Toda med letom, ko je hitrost krogle ali izstrelka večja od hitrosti zvoka, se zvočni valovi med seboj spopadajo in tvorijo zgoščeno valovanje (balistično), ki kroglo upočasni. Izračuni kažejo, da je tlak na čelu balističnega vala približno 8-10 atmosfer. Za njeno premagovanje se porabi večji del energije letečega telesa.

Drugi dejavniki, ki vplivajo na let krogle

Poleg sil zračnega upora in težnosti na kroglo vplivajo tudi: atmosferski tlak, temperatura okolja, smer vetra, vlažnost zraka.

Atmosferski tlak na Zemljini površini ni enakomeren glede na gladino morja. Ko se dvigne za 100 metrov, pade za približno 10 mm Hg. Zato streljanje na višini poteka v pogojih manjšega zračnega upora in manjše gostote zraka. Tako se poveča obseg.

Tudi vlažnost ima vpliv, vendar le neznaten. Običajno se ne upošteva, razen pri streljanju na velike razdalje. Če piha bočni veter, bo krogla prepotovala večjo razdaljo kot pri brezvetrje. Veter piha proti njej - razdalja se zmanjšuje. Stranski vetrovi močno vplivajo na projektil in ga odklanjajo v smeri, v katero piha.

Vse zgoraj navedene sile in dejavniki vplivajo na projektil pod kotom na projektil. Njihov učinek je, da se premikajoče se telo prevrne. Da bi preprečili prevračanje krogle (izstrelka) med letom, so zato podani ob izstopu iz izvrtine cevi z vrtilnim gibanjem. Nastane zaradi rifliranja v cevi.

Vrteča se krogla pridobi žiroskopske lastnosti, ki ji omogočajo, da ohranja svoj položaj v prostoru. To omogoča, da se krogla upre delovanju zunanjih sil na precejšnjem delu poti in ohrani določen položaj osi. Vendar pa projektil, ki se med letom vrti, odstopa od ravne črte, kar povzroči izpeljavo.

Žiroskopski učinek in Magnusov učinek

Žiroskopski učinek je pojav, v katerem smer gibanja hitro vrtečega se telesa v prostoru ostane nespremenjena. Ni značilen le za krogle in izstrelke, temveč tudi za številne tehnične naprave, kot so turbinski rotorji, letalski propelerji in vsa nebesna telesa v orbiti.

Magnusov učinek je fizikalni pojav, ki se pojavi, ko vrtečo se kroglo obkroži zračni tok. Vrteče se telo ustvarja vrtinčno gibanje in tlačno razliko okoli sebe, kar povzroča silo s smerjo vektorja, ki je pravokotna na zračni tok.

Na praktičnem letalu to pomeni, da pri bočnem vetru na levi strani kroglo piha navzgor, na desni strani pa navzdol. Toda na kratkih razdaljah je učinek Magnusovega učinka zanemarljiv. Upoštevati ga je treba pri fotografiranju na dolge razdalje. Zato morajo strelci ostrostrelci uporabljati posebno napravo - anemometer, ki meri hitrost vetra. Poleg tega so v praksi pogoste tabele, ki upoštevajo izpeljavo krogle kalibra 7,62.

Vzroki za izpeljavo in njen pomen

Odvajanje krogle je vedno usmerjeno v smer, v kateri poteka valovitost. Ker je vse sodobno orožje z naperami naperjeno od leve proti desni (razen japonskih pušk), se krogle odklanjajo v desno.

Odvajanje nesorazmerno narašča glede na razdaljo streljanja. S povečevanjem dometa krogle se postopoma povečuje tudi izpeljava. Zato je trajektorija krogle, gledano od zgoraj, črta s stalno naraščajočo ukrivljenostjo.

Na razdalji 1 km ima divergenca znaten vpliv na odklon krogle. Tako v standardnih referenčnih knjigah tabela 3 krogle 7,62 x 39 izpeljava kaže velikost približno 40-60 cm. Vendar so številne balistične študije strokovnjakov za balistiko pripeljale do zaključka, da je treba izpeljavo upoštevati le pri razdaljah, daljših od 300 m.

Sodobna artilerija samodejno ali z uporabo strelnih tabel upošteva izpeljane popravke. Nekatera strelna orožja so opremljena z optičnimi namerilniki, pri katerih je izpeljava vključena z zasnovo. Merila so nameščena tako, da se krogla ob strelu samodejno premakne nekoliko v levo. Ko doseže razdaljo 300 m, se postavi na sredinsko linijo puške.

Dejavniki, ki vplivajo na izpeljavo

Na izpeljavo vplivajo nekateri dejavniki, in sicer

1. Razmik vrezovanja v izvrtini. Bolj kot je narebren, bolj se vrti, bolj se krogla preusmeri.
2. Lastnosti teže krogle. Težji predmet se zaradi učinka derivacije manj odklanja. Pri enakem kalibru bo odstopanje od ciljne črte manjše, če je teža krogle večja.
3. Kot metanja. To je tako imenovana višina cevi. Večji kot je kot, manjša je izpeljava. Na krogle, izstreljene navpično navzgor (pod kotom 90 stopinj), nagibni moment ne vpliva, zato ni izpeljave. Te značilnosti se upoštevajo pri streljanju na leteče cilje.
4. Temperatura okolje. Odstopanje krogle je izrazitejše pri, če je temperatura zraka je znižana.
5. Protivetrni tokovi. Če veter med letom piha v smeri krogle, je izpeljava večja.

Da bi zmanjšali učinek odvajanja zaradi vrtenja krogle med letom, so bile razvite posebne krogle. Imajo posebno notranjo strukturo z usklajenimi masnimi in težiščnimi središči.

Na krogle (izstrelke), izstreljene iz orožja z gladko cevjo (brez narebrenja), in tiste, ki se ne vrtijo in so med letom stabilizirani, izpeljava ne vpliva.