Zborul transonic al unui proiectil

[GeKados]

Salut,
Am deschis acest topic pentru a intelege mai bine ce influenta are asupra preciziei tranzitia de la viteza supersonica la subsonica pt un proiectil in cal.308 de exemplu.
Asa ca va rog sa postati informatiile pe care le aveti referitoare la acest subiect.

Multumesc

[violiv]

Pentru unele are, pentru altele nu.
Pe la "cal. 22 lr" a mai fost pomenita chestia...aici e mult mai usor sa atingi pragul critic, existand munitii ce pleaca un pic peste si ajung relativ repede sub.
Nu bag mana-n foc dar cred ca exista doua chestii cam diferite implicate:
- una ar fi chiar trecerea acestui prag si ar fi inversul atingerii vitezei sunetului cand se produce "bang-ul" si aerul din fata obiectului incepe sa se poarte diferit. Practic, in momentul scaderii vitezei sub cea a sunetului aerul din fata proiectilului capata alte proprietati, miscarea lui in jurul proiectilului se modifica major pana atinge un nou echilibru si s-ar putea sa-l abata de pe traiectorie

- pe de alta parte este scaderea vitezei de rotatie a proiectilului. Dupa cum stii, proiectilele uzuale sunt lansate invartindu-se in jurul axei longitudinale pentru stabilizare. "Fiziologic", un proiectil obisnuit tras din prastie, sa zicem, sau lasat sa cada de la etajul 20, are tendinta de a se aseza de-a latul, perpendicular pe traiectorie, pozitie in care frecarea cu aerul il aseaza...pe traseu oscileaza un picut ca un balansoar in jurul centrului de greutate. Daca incepi sa-l rotesti in jurul axei lungi se transforma intr-un fel de titirez si sta drept, in lungul axei traiectoriei - asa numita stabilizare giroscopica. Pentru ca aceasta sa se produca eficient, proiectilul trebe rotit la o turatie anume ce depinde in principal de lungimea proiectilului dar si de pozitia centrului de greutate - cu cat acesta din urma este plasat mai la fundul proiectilului cu atat merge mai bine. La turatii mai mici decat cea necesara proiectilul tinde sa capete pozitia "naturala", adica de-a latul, si se inclina intr-o oarecare masura fata de axa traiectoriei astfel incat varful si fundul vor descrie mici cerculete formand o "imagine de ansamblu" a doua conuri puse varf in varf. Clasic, atingerea acestei situatii se evidentiaza pe tinta printr-un orificiu oval lasat de proiectilul ce atinge tinta inclinat intr-o parte si printr-o dispersie mai mare a grupajului.
Trebe avut in vedere ca proiectilul pe traiectorie pierde nu numai din viteza axiala ci si din cea de rotatie. Pentru ca frecarea cu aerul creste exponential cu viteza si pentru ca viteza de rotatie este mai mare bine decat cea axiala, prima sufera o franare mai brutala si proiectilul poate ajunge pe traseu sa nu mai fie invartit cu turatia necesara stabilizarii si sa inceapa sa se abata de la traiectoria ideala.
Daca tot ai intrebat de 308, se evidentiaza asta la proiectilele greusoare care pot merge stabil si precis pana la o anume distanta apoi sa iasa de pe traiectorie - adica e OK la 2,3,400 m si nu mai e bine la 500 m, distanta mai mica decat cea la care proiectilul ar ajunge subsonic. O teava cu pas mai scurt care-l invarte mai tare face bine sau face bine tragerea unui proiectil mai scurt, mai usor si lansat cu viteza mai mare.
Problema asta apare si la proiectilele monolit - aliajul de cupru folosit este mai putin dens decat plumbul si proiectilele sunt mai lungi pentru o aceeasi masa decat cele clasice, necesitand o turatie mai mare pentru stabilizare. Nu toate tevile se impaca bine cu monolite.

Cu 308 se trage la 1000 yarzi, distanta pana la care se pot obtine combinatii stabile de tevi si incarcaturi. Nu cred ca trebe sa-ti faci probleme din cauza asta pentru distantele la care putem trage noi.

[dtdpuu]

Salut,
Am deschis acest topic pentru a intelege mai bine ce influenta are asupra preciziei tranzitia de la viteza supersonica la subsonica pt un proiectil in cal.308 de exemplu.
Asa ca va rog sa postati informatiile pe care le aveti referitoare la acest subiect.

Multumesc

@violiv a cam spus teoria, dar cam asa imi inchipui eu lucrurile :


- "Eu" Proiectilul sint un timid Fiat 500 care se intimpla sa reuseasca sa mearga cu vreo 120km/h pe o sosea cu polei
- Din contrasens ma intilnesc cu un TIR care si el vine inspre mine cu 120 km/h
- Cind trec de TIR-ul din contrasens unda de vacum din urma TIR-ului, ma loveste din plin si efectul este ca incep sa ma rotesc si invirtesc mergind relativ inainte dar intr-o pozitie pentru care nu am mai fost proiectat.....
- Nu prea mai am nici o stabilitiate, nici un control si dintr-o traictorie controlata ma transform intr-un puck de hockey care e la cheremul inertiei.

Cu o nota de amuzamanet, cam asta trebuie ca e efectul tranzitiei transonice.

CristianC

[GeKados]

Multumesc pt postarile voastre..
Nu imi fac probleme pt 308 ... doar vroiam sa scot in evidenta fenomenul care se intampla cu proiectilul in acest zbor transonic.
Din ceea ce am citit si prin alte parti..am aflat in concluzie acelasi lucru pe care il explicati voi mai sus, batalia se da intre momentul de rotatie axiala si forta care incearca sa "rastoarne" glontul ...ca si titirezul spre sfarsitul rotatiei in jurul propriei axe cand intra in balans la viteza de rotatie mica - ca tot ai pomenit de el..
Acum,daca am pastra aceeasi viteza la gura tevii, glontul ca sa fie mai stabil spre sfarsitul traiectoriei ar trebui sa crestem rotatia... Dar aici nu mai apare o si o alta problema? Nu devine proiectilul prea stabilizat pe prima parte a traiectoriei ...pana la trecerea in subsonic si asta iarasi nu este bine? Din cate stiu eu pt un 308 rotatia optima este 1:12 in dar se folosesc si 1:11 sau 1:10 in. Ma gandesc ca este foarte dificil de gasit un compromis...sa ai cartuse care sa se comporte bine si la distante mici si la distante mari.

[Bill]

Aici mai apare un fenomen influientat foarte mult de omogenitateamasei proiectilului. De aceea sunt proiectile mai bune si mai rele. Diferentele infime in repartizarea masei in jurul axei la trecerile prin diferite regimuri de viteza de rotire produce trepidatii, la anumite viteze chiar rezonanta proiectilului. Aceste viteze difera binenteles de masa proiectilului, de materialul din care este fabricat, de dimensiuni si cu cat se situeaza mai aproape de viteza sunetului, efectul este cu atat mai intens. Odata trecut la viteza subsonica, trecand intr-un mediu mai putin dens, ma refer la presiunea frontala care se exercita pe sectiune (si aici profilul este o alta problema sensibila) se stabilizeaza din nou dar aceasta se poate intampla pe noua traiectorie capatata. Important este ca proiectilele sa aiba masa identica pentru ca aceste deviatii sa fie constante la fiecare foc, adica grupaj cat mai strins. Daca mai punem presiunea atmosferica, temperatura, umiditatea si din astea curentii ascendenti sau invers, vant lateral, directia de tragere in functie de axa N-S, rotatia pamantului, ... nu mai iesim la liman.

[GeKados]

Ma gandesc ca in afara de factorii importanti care au influenta asupra traiectoriei si care au fost enumerati de tine mai sus ...mai este unul foarte important si anume timpul petrecut in zbor care dupa parerea mea este cel mai mare dusman in realizarea grupajelor pt un 308 la distante de 1000m si peste..

[GeKados]

.

[violiv]

Exista undeva si discutii despre supra-stabilizare da' n-am reusit sa ma lamuresc.
Oricum, avand in vedere o turatie minima de stabilizare e clar ca la gura tevii turatia este muuuult mai mare.
Ce se poate intampla naspa? Cand americanii au trecut de la pas lung la pas scurt in 223-urile militare au constatat ca nu le mai ajungeau proiectilele in tinta. Cele usoare folosite initiale, lansate cu viteze mari, capatau turatii atat de mari incat forta centrifuga le distrugea in zbor....asa ca au trecut la cele foarte grele si mai lente. E posibil ca un pas foarte scurt corelat cu o viteza mare a proiectilului sa-l deformeze, sa se umfle pe undeva din cauza fortei centrifuge prea mari si atunci sa nu mai obtii niciun rezultat.

Calibrele relativ lente, cum e 308-ul sau cele la care exista o gama extinsa de mase la proiectile - cum e si 223 cu gramaje de la 3 la 5 g, adica aproape dublu - sunt sensibile la corelatia intre masa proiectilului si pasul ghinturilor. De fapt, nu masa ci lungimea proiectilului conteaza si modul cum este distribuita masa acestuia de-a lungul lui. Daca proiectilul este construit omogen, atunci centrul de greutate si centrul geometric se suprapun perfect. Daca insa proiectilul are o constructie eterogena - de ex.: manta de cupru, plumb in fund si aer in varf ca la hollow - atunci centrul geometric al proiectilului este plasat anterior de cel de greutate care se duce catre fundul proiectilului. Si asta se manifesta serios la stabilizarea proiectilului: cu cat distanta dintre cele doua este mai mare cu atat tendinta varfului de a se abate de la linia dreapta si de a incepe sa descrie cerculete este mai mica. Inafara de forma corelata cu aerodinamicitatea asta este inca una din explicatiile fabricarii de proiectile moderne de precizie, heterogene la continut, foarte lungi in partea anterioara si goale. Chiar si infima deplasare spre spate a centrului de greutate la un proiectil cu fundul plat fata de unul conic si la fund poate fi benefica. In ultimii ani, in tragerile de bench, exista tendinta tragatorilor de a folosi proiectile cu fundul plat .... atunci cand nu bate vantul - se pare ca stau mai bine pe traiectorie. Pe vant, sunt mai putin influentate cele cu fund conic.


Revenind la 308-ul in discutie, pasul ghinturilor la o arma in acest calibru se alege dupa munitia ce se doreste a fi folosita sau, daca esti nevoit sa cumperi arma din raft, atunci esti aproape obligat sa tragi proiectile pana intr-o anume masa. 12" de care pomeneai ca fiind "standard" este doar o masura uzuala, in care se construiesc majoritatea armelor. Permite tragerea cu succes a proiectilelor de 150-170 gr dar 180 deja nu prea mai merg. Exista arme comerciale si cu pas de 10" care sunt capabile sa stabilizeze si proiectile mai grele cum exista si custom cu pas de 7-8" sau de 13-14"....depinde doar ce vrei sa faci cu ele.
Desi se zice despre el ca-i mai slab la precizie decat 308, 30-06 se poate descurca mult mai bine la distanta. Diferenta de precizie intrinseca intre cele doua este mai mica decat poti observa ca tragator ocazional sau mediu si numa in bench-rest se vede. Faptul ca armele in 30-06 vin cu pas de 10" de la americani sau chiar 240 mm de la europeni il ajuta sa stabilizeze proiectile mai grele, avand coeficienti balistici mai buni si pe care le si lanseaza cu viteze mai mari. Cand esti limitat de produse comerciale si esti nevoit sa cumperi arma din raft, cu ghinturi de un fel, free-bore in general lung si s-o imperechezi cu munitie comerciala a carei lungime maxima e iar dictata de standarde atunci muncesti mult sa gasesti un cartus cu care sa mearga perfect. 308-ul exceleaza mai ales la reincarcare "domestica" si arme custom.

Iti tot pui problema pragului sonic......practic n-ai de ce. Orice arma ai avea in 308 (ma refer la pas si lungime de teava) trebe sa gasesti o munitie care sa te duca in 600-700 m si asta este oricum muuuult de tot.
Daca vrei si mai mult nu te pune nimeni sa-ti storci creierii cu 308, exista nenumarate alte calibre, unele foarte uzuale si accesibile, cu care poti depasi lejer 1000 m. De cand cu razboaiele americanilor din deserturi, multi din tragatorii lor au trecut la 300 wm, de ex. Tu poti opta pentru 300 wsm sau 270 wsm...oricum le incarci cate unul la tras de precizie.

Timpul de zbor e important dar cred ca exagerat pe undeva. Daca urmaresti evolutia calibrelor in ultimii 20 ani pentru tras la 1000' o sa vezi ca au plecat de la relativ grele si iuti - 7 RM, 300 WM, 300 Weath, 300 Voneida, apoi au coborat diametrul la 6-6,5 si 270 da' tot iuti - 6,5-284 W a condus ani de zile - dar criza i-a determinat sa se uite la calibre mult mai lente si mai blande cu tevile si asa au ajuns la 6,5x47, adica un fel de 6,5x55 de acum 100 si de ani da' facut sa intre in actiuni scurte de lungimea unui 308.
50 bmg e oricum suveran fata de influenta factorilor de mediu si de aia concureaza in clase separate

Mai exista un factor: posibilitatea tragatorului de a trage bine un anume calibru. Este infinit mai usor sa tragi foarte bine calibre mici, fara recul important, de care nici in "inconstient" sa nu-ti fie frica decat sa tragi bine calibre mai usturatoare la umar si cap.

[Bill]

[quote="violiv"]
Calibrele relativ lente, cum e 308-ul sau cele la care exista o gama extinsa de mase la proiectile - cum e si 223 cu gramaje de la 3 la 5 g, adica aproape dublu - sunt sensibile la corelatia intre masa proiectilului si pasul ghinturilor. De fapt, nu masa ci lungimea proiectilului conteaza si modul cum este distribuita masa acestuia de-a lungul lui. Daca proiectilul este construit omogen, atunci centrul de greutate si centrul geometric se suprapun perfect. Daca insa proiectilul are o constructie eterogena - de ex.: manta de cupru, plumb in fund si aer in varf ca la hollow - atunci centrul geometric al proiectilului este plasat anterior de cel de greutate care se duce catre fundul proiectilului. Si asta se manifesta serios la stabilizarea proiectilului: cu cat distanta dintre cele doua este mai mare cu atat tendinta varfului de a se abate de la linia dreapta si de a incepe sa descrie cerculete este mai mica. Inafara de forma corelata cu aerodinamicitatea asta este inca una din explicatiile fabricarii de proiectile moderne de precizie, heterogene la continut, foarte lungi in partea anterioara si goale. [/quote]
Am intalnit lucrari de inginerie in care in teorie in formule pasul ghintului si lungimea tevii erai exprimate in "calibre" sau "diametre".