Բալիստիկան գիտություն է շարժման, թռիչքի և արկերի ազդեցության մասին: Այն բաժանված է մի քանի առարկաների. Ներքին և արտաքին բալիստիկան զբաղվում է արկերի տեղաշարժով և թռիչքով։ Այս երկու եղանակների միջև անցումը կոչվում է միջանկյալ բալիստիկ: Տերմինալային բալիստիկան վերաբերում է արկերի հարվածին, առանձին կատեգորիան ներառում է թիրախի վնասման աստիճանը։ Ի՞նչ է ուսումնասիրում ներքին և արտաքին բալիստիկան:
Զենքեր և հրթիռներ
Թնդանոթները և հրթիռային շարժիչները ջերմային շարժիչների տեսակներ են, որոնք մասամբ քիմիական էներգիան փոխակերպում են շարժիչի (արկի կինետիկ էներգիա): Շարժիչները տարբերվում են սովորական վառելիքից նրանով, որ դրանց այրումը չի պահանջում մթնոլորտային թթվածին: Սահմանափակ չափով տաք գազերի արտադրությունը այրվող վառելիքով առաջացնում է ճնշման բարձրացում։ Ճնշումը մղում է արկը և մեծացնում այրման արագությունը: Տաք գազերը հակված են քայքայել հրացանի տակառը կամ կոկորդըհրթիռներ. Փոքր զենքերի ներքին և արտաքին բալիստիկան ուսումնասիրում է արկի շարժումը, թռիչքը և հարվածը։
Երբ հրացանի խցիկում շարժիչային լիցքը բռնկվում է, այրման գազերը հետ են պահվում կրակոցի միջոցով, ուստի ճնշումը մեծանում է: Արկը սկսում է շարժվել, երբ նրա վրա ճնշումը հաղթահարում է շարժման դիմադրությունը: Ճնշումը շարունակում է բարձրանալ մի որոշ ժամանակ, իսկ հետո նվազում է, քանի որ կրակոցը արագանում է մեծ արագությամբ: Արագ այրվող հրթիռային վառելիքը շուտով սպառվում է, և ժամանակի ընթացքում կրակոցը դուրս է մղվում դնչակից. ձեռք է բերվել մինչև 15 կիլոմետր վայրկյան արագություն: Ծալովի թնդանոթները գազ են արձակում խցիկի հետևի միջով` հակահարված տալու ուժին:
Բալիստիկ հրթիռն այն հրթիռն է, որն ուղղորդվում է թռիչքի համեմատաբար կարճ սկզբնական ակտիվ փուլի ընթացքում, որի հետագիծը հետագայում կարգավորվում է դասական մեխանիկայի օրենքներով, ի տարբերություն, օրինակ, թեւավոր հրթիռների, որոնք աերոդինամիկորեն ղեկավարվում են թռիչքի ժամանակ։ շարժիչը միացված է։
Կրակոցի հետագիծ
Արտաքին և ներքին բալիստիկայում հետագիծը գրավիտացիայի ենթակա կրակոցի ուղին է: Միակ ձգողության ազդեցության տակ հետագիծը պարաբոլիկ է: Քարշելը դանդաղեցնում է ուղին: Ձայնի արագությունից ցածր քաշքշումը մոտավորապես համամասնական է արագության քառակուսիին. shottail-ի ռացիոնալացումն արդյունավետ է միայն այս արագությունների դեպքում: Բարձր արագությամբ կադրի քթից գալիս է կոնաձև հարվածային ալիք։ Ձգող ուժը, որըմեծապես կախված է քթի ձևից՝ լինելով ամենափոքրը նուրբ կետային հարվածների համար: Քարշելը կարող է կրճատվել՝ այրիչի գազերը պոչով օդափոխելով:
Պոչի լողակները կարող են օգտագործվել արկերը կայունացնելու համար: Թելերի միջոցով ապահովված հետևի կայունացումը առաջացնում է գիրոսկոպիկ տատանումներ՝ ի պատասխան թմբուկի աերոդինամիկական ուժերին: Անբավարար պտույտը թույլ է տալիս ընկնել, և չափից շատը թույլ չի տալիս քիթը խորտակվել, երբ այն շարժվում է հետագծի երկայնքով: Կրակոցների շեղումը պայմանավորված է վերելքով, օդերևութաբանական պայմաններով և Երկրի պտույտով:
Իմպուլսային արձագանք
Հրթիռները շարժվում են ի պատասխան գազի արտահոսքի իմպուլսի: Շարժիչը նախագծված է այնպես, որ այրման ժամանակ առաջացող ճնշումները գրեթե հաստատուն են: Ճառագայթային կայունացված հրթիռները զգայուն են հակառակ քամիների նկատմամբ, թռիչքի գծից թեքված երկու կամ ավելի շարժիչային շիթերը կարող են ապահովել պտույտի կայունացում: Թիրախները սովորաբար կոշտ են և կոչվում են հաստ կամ բարակ՝ կախված նրանից, թե կրակոցի ազդեցությունն ազդում է հիմքում ընկած նյութի վրա։
Ներթափանցումը տեղի է ունենում, երբ ազդեցության սթրեսի ինտենսիվությունը գերազանցում է թիրախի զիջման ուժը. այն առաջացնում է ճկուն և փխրուն կոտրվածք բարակ թիրախներում և հիդրոդինամիկ նյութի հոսք հաստ թիրախներում: Ազդեցության դեպքում ձախողումը կարող է առաջանալ: Թիրախի միջով ամբողջությամբ ներթափանցելը կոչվում է պերֆորացիա: Զրահապատման առաջադեմ թակարդները կա՛մ պայթեցնում են սեղմված պայթուցիկը թիրախի վրա, կա՛մ պայթուցիկ կերպով կենտրոնացնում մետաղի շիթը դրա վրա:մակերես։
Տեղական վնասի աստիճան
Կրակոցի ներքին և արտաքին բալիստիկան հիմնականում կապված է փամփուշտների և պայթուցիկի բեկորների հետևանքով առաջացած վնասվածքի մեխանիզմների և բժշկական հետևանքների հետ: Ներթափանցումից հետո շրջակա հյուսվածքներին փոխանցվող իմպուլսը առաջացնում է մեծ ժամանակավոր խոռոչ: Տեղական վնասի աստիճանը կապված է այս անցումային խոռոչի չափերի հետ։ Ապացույցները ցույց են տալիս, որ ֆիզիկական վնասվածքը համաչափ է արկի խորանարդի արագությանը, զանգվածին և հատման մակերեսին: Զրահի հետազոտությունը նպատակ ունի կանխել արկերի ներթափանցումը և նվազագույնի հասցնել վնասվածքները։
Բալիստիկա արտաքին և ներքին --ը մեխանիկայի ոլորտն է, որը զբաղվում է արկերի, հատկապես փամփուշտների, չկառավարվող ռումբերի, հրթիռների և նմանատիպ այլ գործարկման, թռիչքի, վարքագծի և հետևանքների հետ: դա մի տեսակ գիտություն կամ նույնիսկ արվեստ է՝ արկերը նախագծելու և արագացնելու համար՝ ցանկալի կատարմանը հասնելու համար: Բալիստիկ մարմինը իմպուլս ունեցող մարմին է, որը կարող է ազատորեն շարժվել՝ ենթարկվելով այնպիսի ուժերի, ինչպիսիք են հրացանի մեջ գազի ճնշումը, տակառի մեջ հրացանը, ձգողականությունը կամ աերոդինամիկ քաշը:
Պատմություն և նախապատմություն
Ամենավաղ հայտնի բալիստիկ արկերը եղել են փայտեր, քարեր և նիզակներ: Քարե ծայրով արկերի մասին ամենահին ապացույցը, որը կարող է կամ չլիցքավորվել աղեղով, թվագրվում է 64000 տարվա վաղեմության:առաջ, որոնք հայտնաբերվել են Հարավային Աֆրիկայի Սիբուդու քարանձավում։ Կրակելու համար աղեղների կիրառման ամենահին ապացույցը թվագրվում է մոտավորապես 10000 տարի առաջ:
Սոճու նետեր են հայտնաբերվել Համբուրգից հյուսիս Արենսբուրգի հովտում: Նրանց ներքևի մասում ունեին ծանծաղ ակոսներ, ինչը ցույց է տալիս, որ նրանց կրակել են աղեղից։ Դեռևս վերականգնվող ամենահին աղեղը մոտ 8000 տարեկան է և հայտնաբերվել է Դանիայի Հոլմեգարդի ճահիճում: Թվում է, թե նետաձգությունը Ամերիկա է ժամանել արկտիկական փոքր գործիքների ավանդույթով մոտ 4500 տարի առաջ: Առաջին սարքերը, որոնք ճանաչվել են որպես գործիքներ, հայտնվել են Չինաստանում մոտ 1000 թվականին: և 12-րդ դարում տեխնոլոգիան տարածվել էր ամբողջ Ասիայում և Եվրոպայում մինչև 13-րդ դարը:
Էմպիրիկ զարգացման հազարամյակից հետո բալիստիկ գիտությունը՝ արտաքին և ներքին, սկզբնապես ուսումնասիրվել և մշակվել է իտալացի մաթեմատիկոս Նիկոլո Տարտալիայի կողմից 1531 թվականին։ Գալիլեոն բարդ շարժման սկզբունքը սահմանեց 1638 թվականին։ Արտաքին և ներքին բալիստիկայի ընդհանուր գիտելիքները ամուր գիտական և մաթեմատիկական հիմքերի վրա դրվեցին Իսահակ Նյուտոնի կողմից 1687 թվականին Philosophia Naturalis Principia Mathematica-ի հրապարակմամբ: Սա տվեց շարժման և ձգողության մաթեմատիկական օրենքները, որոնք առաջին անգամ թույլ տվեցին հաջողությամբ կանխատեսել հետագծերը: «Բալիստիկա» բառը գալիս է հունարենից, որը նշանակում է «նետել»:
արկեր և արձակիչներ
Արկ - ցանկացած առարկա, որը նախագծվում է տարածություն (դատարկ կամ ոչ), երբուժի կիրառում. Չնայած տարածության մեջ շարժվող ցանկացած առարկա (օրինակ՝ նետված գնդակը) արկ է, տերմինը ամենից հաճախ վերաբերում է հեռահար զենքին: Արկի հետագիծը վերլուծելու համար օգտագործվում են շարժման մաթեմատիկական հավասարումներ։ Արկիների օրինակները ներառում են գնդակներ, նետեր, փամփուշտներ, հրետանային արկեր, հրթիռներ և այլն:
Նետումը արկի ձեռքով արձակումն է: Մարդիկ անսովոր լավ են նետում իրենց բարձր ճարպկության շնորհիվ, սա շատ զարգացած հատկանիշ է: Մարդկանց նետվելու ապացույցները 2 միլիոն տարվա վաղեմություն ունեն: Շատ մարզիկների մոտ հայտնաբերված 145 կմ/ժ արագությունը շատ ավելի է գերազանցում շիմպանզեների կողմից առարկաներ նետելու արագությունը, որը կազմում է ժամում մոտ 32 կմ: Այս ունակությունն արտացոլում է մարդու ուսի մկանների և ջլերի կարողությունը՝ առաձգական մնալու այնքան ժամանակ, մինչև որ անհրաժեշտ լինի որևէ առարկա առաջ տանելու համար:
Ներքին և արտաքին բալիստիկ. զենքերը համառոտ
Ամենահին արձակող սարքերից էին սովորական ճեղապարսատիկները, աղեղն ու նետերը, կատապուլտը: Ժամանակի ընթացքում հայտնվեցին հրացաններ, ատրճանակներ, հրթիռներ։ Ներքին և արտաքին բալիստիկից ստացված տեղեկատվությունը ներառում է տարբեր տեսակի զենքերի մասին տեղեկություններ։
- Spling-ը զենք է, որը սովորաբար օգտագործվում է բութ արկերը, ինչպիսիք են քարը, կավը կամ կապարի «փամփուշտը» դուրս նետելու համար: Միացված երկու երկարությամբ լարի մեջտեղում պարսատիկն ունի փոքրիկ օրորոց (պայուսակ): Քարը դրվում է տոպրակի մեջ։ Միջնամատը կամ բութ մատը տեղադրվում է մի լարերի վերջում գտնվող օղակի միջով, իսկ մյուս լարի վերջում գտնվող ներդիրը՝ բթամատի ևցուցամատը. Պարսատիկը ճոճվում է աղեղով, և ներդիրն ազատվում է որոշակի պահին: Սա թույլ է տալիս արկը թռչել դեպի թիրախը:
- Աղեղ և նետեր. Աղեղը ճկուն նյութ է, որը արձակում է աերոդինամիկ արկեր: Թելը միացնում է երկու ծայրերը, և երբ այն ետ է քաշվում, փայտի ծայրերը թեքվում են։ Երբ լարը բաց է թողնվում, թեքված փայտիկի պոտենցիալ էներգիան վերածվում է նետի արագության։ Նետաձգությունը նետաձգության արվեստն է կամ սպորտը:
- Քարաձիգը սարք է, որն օգտագործվում է մեծ հեռավորության վրա արկ արձակելու համար՝ առանց պայթուցիկ սարքերի օգնության, հատկապես հին և միջնադարյան պաշարողական շարժիչների տարբեր տեսակների: Քարաձիգը օգտագործվել է հին ժամանակներից, քանի որ ապացուցվել է, որ այն պատերազմի ժամանակ ամենաարդյունավետ մեխանիզմներից մեկն է: «Քարաձիգ» բառը առաջացել է լատիներենից, որն, իր հերթին, առաջացել է հունարեն καταπέλτης, որը նշանակում է «նետել, նետել»։ Քարաձիգները հորինել են հին հույները։
- Ատրճանակը սովորական խողովակաձև զենք է կամ այլ սարք, որը նախատեսված է արկեր կամ այլ նյութեր բաց թողնելու համար: Արկը կարող է լինել պինդ, հեղուկ, գազային կամ էներգետիկ և կարող է լինել չամրացված, ինչպես փամփուշտների և հրետանային արկերի դեպքում, կամ սեղմակներով, ինչպես զոնդերի և կետային եռաժանի դեպքում: Պրոյեկցիոն միջավայրը տատանվում է ըստ նախագծման, բայց սովորաբար իրականացվում է գազի ճնշման գործողությամբ, որն առաջանում է շարժիչի արագ այրման հետևանքով, կամ սեղմվում և պահվում է բաց խողովակի ներսում գործող մեխանիկական միջոցներով:մխոց տեսակը. Խտացրած գազը արագացնում է շարժվող արկը խողովակի երկարությամբ՝ հաղորդելով բավարար արագություն՝ արկը շարժելու համար, երբ գազը դադարում է խողովակի վերջում: Որպես այլընտրանք, դուք կարող եք օգտագործել արագացումը՝ առաջացնելով էլեկտրամագնիսական դաշտ, որի դեպքում կարող եք դեն նետել խողովակը և փոխարինել ուղեցույցը:
- Հրթիռը հրթիռ է, տիեզերանավ, ինքնաթիռ կամ այլ փոխադրամիջոց, որին հարվածում է հրթիռային շարժիչը: Հրթիռային շարժիչի արտանետումը ամբողջությամբ ձևավորվում է հրթիռի մեջ կիրառությունից առաջ տեղափոխվող շարժիչներից: Հրթիռային շարժիչներն աշխատում են գործողության և ռեակցիայի միջոցով: Հրթիռային շարժիչները հրթիռներն առաջ են մղում` ուղղակի շատ արագ հետ շպրտելով դրանց արտանետումները: Թեև դրանք համեմատաբար անարդյունավետ են ցածր արագությամբ օգտագործման համար, հրթիռները համեմատաբար թեթև և հզոր են, որոնք ունակ են առաջացնել բարձր արագացումներ և հասնել չափազանց բարձր արագությունների ողջամիտ արդյունավետությամբ: Հրթիռները անկախ են մթնոլորտից և հիանալի են գործում տիեզերքում: Քիմիական հրթիռները բարձր արդյունավետության հրթիռների ամենատարածված տեսակն են, և դրանք սովորաբար իրենց արտանետվող գազերն են ստեղծում, երբ հրթիռային վառելիքն այրվում է: Քիմիական հրթիռները մեծ քանակությամբ էներգիա են պահում հեշտությամբ ազատվող տեսքով և կարող են շատ վտանգավոր լինել: Այնուամենայնիվ, զգույշ նախագծումը, փորձարկումը, կառուցումը և օգտագործումը նվազագույնի կհասցնեն ռիսկերը:
Արտաքին և ներքին բալիստիկական հիմունքներ. հիմնական կատեգորիաներ
Բալիստիկա կարելի է ուսումնասիրել գերարագ լուսանկարչության միջոցով կամբարձր արագությամբ տեսախցիկներ. Կադրի լուսանկարը, որն արված է գերարագ օդային բաց լուսաբռնկիչով, օգնում է դիտել փամփուշտը առանց պատկերը լղոզելու: Բալիստիկան հաճախ բաժանվում է հետևյալ չորս կատեգորիաների՝
- Ներքին բալիստիկա - ականանետները սկզբնապես արագացնող գործընթացների ուսումնասիրություն։
- Անցումային բալիստիկա՝ արկերի ուսումնասիրություն անկանխիկ թռիչքի անցման ժամանակ։
- Արտաքին բալիստիկա - թռիչքի ժամանակ արկի անցման (հետագծի) ուսումնասիրություն։
- Տերմինալ բալիստիկա - արկի և դրա հետևանքների ուսումնասիրությունը ավարտվելուն պես
Ներքին բալիստիկան արկի տեսքով շարժման ուսումնասիրությունն է։ Հրացաններում այն ընդգրկում է շարժիչի բռնկման ժամանակը՝ մինչև արկը դուրս գա հրացանի տակառից: Ահա թե ինչ է ուսումնասիրում ներքին բալիստիկան։ Սա կարևոր է բոլոր տեսակի հրազենի նախագծողների և օգտագործողների համար՝ հրացաններից և ատրճանակներից մինչև բարձր տեխնոլոգիական հրետանու: Հրթիռային արկերի ներքին բալիստիկ տեղեկատվությունը ներառում է այն ժամանակաշրջանը, որի ընթացքում հրթիռային շարժիչն ապահովում է մղում:
Անցողիկ բալիստիկան, որը նաև հայտնի է որպես միջանկյալ բալիստիկ, ուսումնասիրում է արկի վարքագիծը այն պահից, երբ այն դուրս է գալիս արկից մինչև արկի հետևում ճնշումը հավասարակշռված է, ուստի այն ընկնում է ներքին և արտաքին բալիստիկների միջև:
Արտաքին բալիստիկան ուսումնասիրում է փամփուշտի շուրջ մթնոլորտային ճնշման դինամիկան և բալիստիկ գիտության մի մասն է, որը վերաբերում է թռիչքի ժամանակ առանց էներգիայի արկի վարքին: Այս կատեգորիան հաճախ կապված է հրազենի ևկապված է փամփուշտի չզբաղված ազատ թռիչքի փուլի հետ այն բանից հետո, երբ այն դուրս է գալիս ատրճանակից և նախքան այն հարվածելը թիրախին, ուստի այն նստում է անցումային բալիստիկ և տերմինալ բալիստիկների միջև: Այնուամենայնիվ, արտաքին բալիստիկան վերաբերում է նաև հրթիռների և այլ արկերի ազատ թռիչքին, ինչպիսիք են գնդակները, նետերը և այլն:
Տերմինալ բալիստիկան ուսումնասիրում է արկի վարքագիծը և ազդեցությունը, երբ այն հարվածում է իր թիրախին: Այս կատեգորիան վերաբերում է ինչպես փոքր տրամաչափի արկերին, այնպես էլ խոշոր տրամաչափի արկերին (հրետանային կրակոցներ): Չափազանց բարձր արագության էֆեկտների ուսումնասիրությունը դեռ շատ նոր է և ներկայումս կիրառվում է հիմնականում տիեզերանավերի նախագծման համար:
Դատական բալիստիկա
Դատական բալիստիկան ներառում է փամփուշտների և փամփուշտների ազդեցության վերլուծություն՝ դատարանում կամ իրավական համակարգի այլ մասում օգտագործման մասին տեղեկատվությունը որոշելու համար: Բալիստիկական տեղեկություններից զատ, հրազենի և գործիքների նշանի («Բալիստական մատնահետք») քննությունները ներառում են հրազենի, զինամթերքի և գործիքների ապացույցների ուսումնասիրություն՝ պարզելու համար, թե արդյոք որևէ հրազեն կամ գործիք օգտագործվել է հանցագործության կատարման համար:
Աստրոդինամիկա. ուղեծրի մեխանիկա
Աստրոդինամիկան զենքի բալիստիկ, արտաքին և ներքին, ինչպես նաև ուղեծրային մեխանիկայի կիրառումն է հրթիռների և այլ տիեզերանավերի շարժման գործնական խնդիրների համար: Այս առարկաների շարժումը սովորաբար հաշվարկվում է Նյուտոնի շարժման օրենքներից։և ձգողականության օրենքը: Դա տիեզերական առաքելության նախագծման և վերահսկման հիմնական կարգն է:
Արկի ճանապարհորդություն թռիչքի ժամանակ
Արտաքին և ներքին բալիստիկայի հիմունքները վերաբերում են թռիչքի ժամանակ արկի շարժմանը: Փամփուշտի ուղին ներառում է՝ տակառի միջով, օդով և թիրախով: Ներքին բալիստիկայի հիմունքները (կամ օրիգինալ, թնդանոթի ներսում) տարբերվում են՝ կախված զենքի տեսակից։ Հրացանից արձակված փամփուշտներն ավելի շատ էներգիա կունենան, քան ատրճանակից արձակված նմանատիպ փամփուշտները: Ավելի շատ փոշի կարող է օգտագործվել նաև ատրճանակի պարկուճներում, քանի որ փամփուշտների խցիկները կարող են նախագծված լինել ավելի մեծ ճնշմանը դիմակայելու համար:
Ավելի բարձր ճնշումների դեպքում պահանջվում է ավելի մեծ ատրճանակ՝ ավելի շատ հետադարձով, որն ավելի դանդաղ է լիցքավորվում և ավելի շատ ջերմություն է առաջացնում, ինչը հանգեցնում է մետաղի ավելի մաշվածության: Գործնականում դժվար է չափել ուժերը ատրճանակի տակառի ներսում, սակայն հեշտությամբ չափվող պարամետրը գնդակի խողովակից դուրս գալու արագությունն է (դնչկալի արագությունը): Այրվող վառոդից գազերի վերահսկվող ընդարձակումը ճնշում է ստեղծում (ուժ/տարածք): Այստեղ է գտնվում փամփուշտի հիմքը (համարժեք տակառի տրամագծին) և հաստատուն է: Հետևաբար, փամփուշտին (տվյալ զանգվածով) փոխանցվող էներգիան կախված կլինի զանգվածի ժամանակից՝ բազմապատկած այն ժամանակային միջակայքով, որի վրա ուժը կիրառվում է։
Այս գործոններից վերջինը տակառի երկարության ֆունկցիան է: Գնդացրային սարքի միջոցով գնդակի շարժումը բնութագրվում է ընդլայնվող գազերի արագացման աճովսեղմել այն, բայց նվազեցնել ճնշումը տակառում, քանի որ գազը ընդլայնվում է: Մինչև ճնշման նվազման կետը, որքան երկար է տակառը, այնքան մեծ է փամփուշտի արագացումը։ Երբ փամփուշտը անցնում է ատրճանակի տակառի միջով, մի փոքր դեֆորմացիա է նկատվում: Դա պայմանավորված է հրացանի աննշան (հազվադեպ՝ խոշոր) թերություններով կամ տատանումներով կամ տակառի հետքերով: Ներքին բալիստիկայի հիմնական խնդիրը նման իրավիճակներից խուսափելու համար բարենպաստ պայմանների ստեղծումն է։ Գնդակի հետագա հետագծի վրա ազդեցությունը սովորաբար աննշան է:
Զենքից թիրախ
Արտաքին բալիստիկա կարելի է համառոտ անվանել հրացանից թիրախ ճանապարհորդություն։ Փամփուշտները սովորաբար ուղիղ գծով չեն շարժվում դեպի թիրախ: Կան պտտվող ուժեր, որոնք պահում են փամփուշտը թռիչքի ուղիղ առանցքից։ Արտաքին բալիստիկայի հիմունքները ներառում են պրեցեսիոն հասկացությունը, որը վերաբերում է գնդակի պտույտին իր զանգվածի կենտրոնի շուրջ: Nutation-ը փոքր շրջանաձև շարժում է փամփուշտի ծայրին: Արագացումն ու առաջացումը նվազում են, քանի որ գնդակի հեռավորությունը բարելից մեծանում է:
Արտաքին բալիստիկայի խնդիրներից մեկը կատարյալ փամփուշտ ստեղծելն է։ Օդի դիմադրությունը նվազեցնելու համար իդեալական փամփուշտը կլինի երկար, ծանր ասեղը, բայց այդպիսի արկը ուղիղ կանցնի թիրախի միջով՝ առանց իր էներգիայի մեծ մասը ցրելու: Գնդերը հետ կմնան և ավելի շատ էներգիա կարձակեն, բայց կարող են անգամ չհարվածել թիրախին։ Լավ աերոդինամիկ փոխզիջումային փամփուշտի ձևը պարաբոլիկ կորն է՝ ցածր ճակատային տարածքով և ճյուղավորվող ձևով:
Լավագույն փամփուշտի բաղադրությունը կապարն է, որն ունի բարձրխտությունը և էժան ձեռք բերելը: Դրա թերություններն այն են, որ այն ձգտում է փափկել > 1000 կադր/վրկ արագությամբ, ինչը հանգեցնում է նրան, որ այն յուղում է տակառը և նվազեցնում ճշգրտությունը, իսկ կապարը հակված է ամբողջությամբ հալվել: Կապարի (Pb) համաձուլումը փոքր քանակությամբ անտիմոնով (Sb) օգնում է, բայց իրական պատասխանն այն է, որ կապարի փամփուշտը կապվի կոշտ պողպատե տակառին մեկ այլ մետաղի միջոցով, որը բավականաչափ փափուկ է, որպեսզի փամփուշտը փակվի տակառի մեջ, բայց բարձր հալեցմամբ: կետ. Պղինձը (Cu) լավագույնն է այս նյութի համար՝ որպես կապարի բաճկոն:
Տերմինալ բալիստիկա (նպատակահարված)
Կարճ, բարձր արագությամբ փամփուշտը սկսում է մռնչալ, պտտվել և նույնիսկ կատաղի պտտվել, երբ մտնում է հյուսվածք: Սա հանգեցնում է ավելի շատ հյուսվածքների տեղահանման՝ մեծացնելով դիմադրողականությունը և հաղորդելով թիրախի կինետիկ էներգիայի մեծ մասը: Ավելի երկար, ավելի ծանր փամփուշտը կարող է ավելի մեծ էներգիա ունենալ ավելի լայն տիրույթում, երբ այն հարվածում է թիրախին, բայց այն կարող է այնքան լավ ներթափանցել, որ իր էներգիայի մեծ մասը դուրս է գալիս թիրախից: Նույնիսկ ցածր կինետիկայով փամփուշտը կարող է հյուսվածքների զգալի վնաս պատճառել: Փամփուշտները հյուսվածքների վնաս են պատճառում երեք եղանակով՝
- Ոչնչացում և ջախջախում. Հյուսվածքի փշրված վնասվածքի տրամագիծը փամփուշտի կամ հատվածի տրամագիծն է՝ մինչև առանցքի երկարությունը։
- Կավիտացիա - «մշտական» խոռոչը առաջանում է բուն փամփուշտի հետագծով (հետագծով)՝ հյուսվածքների մասնատմամբ, մինչդեռ «ժամանակավոր» խոռոչը ձևավորվում է գնդակի գծի շուրջ ճառագայթային լարվածությամբ՝ միջավայրի շարունակական արագացումից։ (օդ կամ հյուսվածք) մեջգնդակի արդյունքում՝ առաջացնելով վերքի խոռոչի ձգվել դեպի դուրս։ Ցածր արագությամբ շարժվող արկերի համար մշտական և ժամանակավոր խոռոչները գրեթե նույնն են, բայց մեծ արագությամբ և փամփուշտների պտույտով ժամանակավոր խոռոչը մեծանում է։
- Շոկային ալիքներ. Հարվածային ալիքները սեղմում են միջավայրը և շարժվում գնդակից առաջ, ինչպես նաև դեպի կողքերը, սակայն այս ալիքները տևում են ընդամենը մի քանի միկրովայրկյան և ցածր արագությամբ խորը վնաս չեն պատճառում: Բարձր արագությամբ առաջացած հարվածային ալիքները կարող են հասնել մինչև 200 մթնոլորտ ճնշման: Այնուամենայնիվ, կավիտացիայի պատճառով ոսկորների կոտրվածքը չափազանց հազվադեպ դեպք է: Հեռահար գնդակի հարվածից բալիստիկ ճնշման ալիքը կարող է մարդու մոտ ուղեղի ցնցում առաջացնել՝ առաջացնելով սուր նյարդաբանական ախտանիշներ։
Փորձարարական մեթոդներ՝ ցույց տալու համար հյուսվածքների վնասվածությունը, օգտագործված նյութերը, որոնք նման են մարդու փափուկ հյուսվածքին և մաշկին:
Փամփուշտի ձևավորում
Փամփուշտի ձևավորումը կարևոր է վնասվածքների պոտենցիալում: 1899 թվականի Հաագայի կոնվենցիան (և հետագայում՝ Ժնևի կոնվենցիան) արգելում էր լայնացող, դեֆորմացվող փամփուշտների օգտագործումը պատերազմի ժամանակ։ Ահա թե ինչու զինվորական փամփուշտները կապարի միջուկի շուրջ ունեն մետաղական բաճկոն: Իհարկե, պայմանագիրը ավելի քիչ կապ ուներ համապատասխանության հետ, քան այն փաստը, որ ժամանակակից ռազմական հրացանները բարձր արագությամբ կրակում են արկերը, իսկ փամփուշտները պետք է լինեն պղնձե ծածկով, քանի որ կապարը սկսում է հալվել > 2000 կադր վայրկյանում առաջացող ջերմության պատճառով:
ՊՄ-ի արտաքին և ներքին բալիստիկան (Մակարով ատրճանակ) տարբերվում է այսպես կոչված «քանդվող» փամփուշտների բալիստիկից, որոնք նախատեսված են կոշտ մակերեսին հարվածելիս կոտրվելու համար։ Նման փամփուշտները սովորաբար պատրաստվում են կապարից բացի այլ մետաղից, օրինակ՝ պղնձի փոշիից, որը սեղմվում է փամփուշտի մեջ: Դնչափից թիրախի հեռավորությունը մեծ դեր է խաղում վիրավորվելու ունակության մեջ, քանի որ ատրճանակներից արձակված փամփուշտների մեծ մասը կորցրել է զգալի կինետիկ էներգիա (KE) 100 յարդ հեռավորության վրա, մինչդեռ բարձր արագությամբ ռազմական հրացանները դեռևս ունեն զգալի KE նույնիսկ 500 յարդ: Այսպիսով, PM-ի արտաքին և ներքին բալիստիկները և ռազմական ու որսորդական հրացանները, որոնք նախատեսված են մեծ քանակությամբ CE-ով փամփուշտներ ավելի երկար հեռավորության վրա հասցնելու համար, կտարբերվեն:
Փամփուշտ նախագծելը, որն արդյունավետորեն էներգիա փոխանցելու է որոշակի թիրախ, հեշտ չէ, քանի որ թիրախները տարբեր են: Ներքին և արտաքին բալիստիկ հասկացությունը ներառում է նաև արկերի ձևավորում։ Փղի հաստ կաշվի և ամուր ոսկորը թափանցելու համար փամփուշտը պետք է լինի փոքր տրամագծով և բավականաչափ ամուր, որպեսզի դիմադրի քայքայմանը: Այնուամենայնիվ, նման փամփուշտը նիզակի նման թափանցում է հյուսվածքների մեծ մասը՝ մի փոքր ավելի մեծ վնաս պատճառելով, քան դանակի վերքը: Մարդկային հյուսվածքը վնասելու համար նախատեսված փամփուշտը կպահանջի որոշակի «արգելակներ»՝ ապահովելու, որ ամբողջ CE-ն փոխանցվի թիրախին:
Ավելի հեշտ է նախագծել այնպիսի հատկություններ, որոնք օգնում են դանդաղեցնել հյուսվածքի մեջ մեծ, դանդաղ շարժվող փամփուշտը, քան փոքր, բարձր արագությամբ փամփուշտը: Նման միջոցները ներառում են ձևի փոփոխություններ, ինչպիսիք են կլոր, հարթեցված կամգմբեթավոր։ Կլոր քթի փամփուշտները ապահովում են նվազագույն քաշքշուկ, սովորաբար պատված են և հիմնականում օգտակար են ցածր արագությամբ ատրճանակներում: Հարթեցված ձևավորումն ապահովում է միայն ձևի ձգում, պատյանված չէ և օգտագործվում է ցածր արագությամբ ատրճանակներում (հաճախ թիրախային պրակտիկայի համար): Գմբեթի ձևավորումը միջանկյալ է կլոր գործիքի և կտրող գործիքի միջև և օգտակար է միջին արագության դեպքում:
Փամփուշտի խոռոչի կետային դիզայնը հեշտացնում է փամփուշտը «ներսից դուրս» պտտելը և ճակատը հավասարեցնելը, որը կոչվում է «ընդլայնում»: Ընդլայնումը հուսալիորեն տեղի է ունենում միայն 1200 կադր/վրկ-ից ավելի արագության դեպքում, ուստի այն հարմար է միայն առավելագույն արագությամբ հրացանների համար: Քայքայվող փոշու փամփուշտ, որը նախատեսված է հարվածի ժամանակ քայքայվելու համար՝ հասցնելով ամբողջ CE-ն, բայց առանց էական ներթափանցման, բեկորների չափերը պետք է նվազեն, քանի որ հարվածի արագությունը մեծանում է:
Վնասվածքի հավանականություն
Հյուսվածքի տեսակը ազդում է վնասվածքի հնարավորության վրա, ինչպես նաև ներթափանցման խորության վրա: Տեսակարար կշիռը (խտությունը) և առաձգականությունը հյուսվածքների հիմնական գործոններն են: Որքան բարձր է տեսակարար կշիռը, այնքան մեծ է վնասը: Որքան շատ առաձգականություն, այնքան քիչ վնաս: Այսպիսով, ցածր խտությամբ և բարձր առաձգականությամբ թեթև հյուսվածքն ավելի քիչ մկաններ է վնասվում ավելի բարձր խտությամբ, բայց որոշ առաձգականությամբ:
Լյարդը, փայծաղը և ուղեղը չունեն առաձգականություն և հեշտությամբ վնասվում են, ինչպես ճարպային հյուսվածքը։ Հեղուկով լցված օրգանները (միզապարկ, սիրտ, խոշոր անոթներ, աղիքներ) կարող են պայթել ստեղծված ճնշման ալիքների պատճառով։ Փամփուշտի հարվածոսկոր, կարող է հանգեցնել ոսկրերի մասնատման և/կամ բազմաթիվ երկրորդական հրթիռների, որոնցից յուրաքանչյուրը լրացուցիչ վերք է առաջացնում:
Ատրճանակի բալիստիկա
Այս զենքը հեշտ է թաքցնելը, բայց դժվար է ճշգրիտ նշանակել, հատկապես հանցագործության վայրերում: Փոքր զենքերից կրակոցների մեծ մասը տեղի է ունենում 7 յարդից պակաս հեռավորության վրա, բայց նույնիսկ այն դեպքում, փամփուշտների մեծ մասը բաց է թողնում իրենց նպատակային թիրախը (մեկ ուսումնասիրության ընթացքում հարձակվողների կրակոցների միայն 11%-ը և ոստիկանության կողմից արձակված փամփուշտների 25%-ը դիպել են իրենց նպատակակետին): Սովորաբար ցածր տրամաչափի զենքերն օգտագործվում են հանցագործության մեջ, քանի որ դրանք ավելի էժան են և հեշտ կրելը և ավելի հեշտ կառավարելը կրակելիս:
Հյուսվածքների ոչնչացումը կարող է մեծանալ ցանկացած տրամաչափով, օգտագործելով ընդլայնվող խոռոչ կետի փամփուշտ: Ձեռքի հրացանի բալիստիկ երկու հիմնական փոփոխականներն են փամփուշտի տրամագիծը և փամփուշտի ծավալը: Ավելի հին դիզայնի փամփուշտները սահմանափակված էին ճնշումներով, որոնք կարող էին դիմակայել, սակայն մետալուրգիայի առաջընթացը թույլ է տվել առավելագույն ճնշումը կրկնապատկել և եռապատկել, որպեսզի ավելի շատ կինետիկ էներգիա ստեղծվի:
