A lövés - fizika jelensége fizikai alapja
Bizonyos közelítéssel a por gázok viselkedését leírhatjuk a Clapeyron Mendeleev-egyenletével. Ez lehetővé teszi a lövés jelenségének minőségi elemzését, és a golyó v nyomásának v véletlenszerű ábrázolását a vályúcsatorna által áthaladó l úttól (lásd az ábrát).
Vegyük fontolóra, hogyan történik a felvételkészítés folyamata. Időtartama osztható időszakokra ilyen: előzetes ¾ elejétől elégetése puskaportöltettel teljes behelyezés golyó héj hordó huzagolás; az első ¾ a golyó mozgásának kezdetétől a csomagtartón, amíg a portöltés teljesen meg nem ég; a második ¾ a portöltet teljes égetésének pillanatától a golyó pillanatától a törzstől való távozáskor; a harmadik ¾ a golyó távozás pillanatától addig, amíg a növekedés sebessége megszűnik.
Vizsgáljuk meg, hogy a porgáz nyomása milyen mértékben változik a lövésnél (I görbe az 1. ábrán).
Előzetes időszak. A töltés égése során porgáz keletkezik. Nyomása a következő képlet segítségével fejezhető ki:
ahol T, V és m 2 a hajtóanyag-gáz hőmérséklete, térfogata és tömege, M2 annak móltömege, és R az univerzális gázkonstans. Mivel a gáz mennyisége nem változik, és a hőmérséklet és a tömeg erőteljesen emelkedik, a gáznyomás a törvény szerint növekszik:
,
ahol C2 állandó. A hajtógázok nyomása addig növekszik, amíg a golyó meg nem mozdul.
Az első időszak. Feltételesen három félidőre osztható. Nézzük őket egyenként.
1. A por gáz m tömege gyorsabban növekszik, mint az üres tér V térfogata (a térfogat a golyó alja és a patronház alja között van). Tekintettel erre
(S ¾-keresztmetszeti területe a furat, l ¾ útvonal golyó a hordó), a változás a gáznyomás az első al időszak lehet grafikusan, mint a szakasz 1-2 görbe I.
2. A porgáz tömegének növekedési sebessége közel vagy a golyó sebességéhez, vagy ugyanolyan a térfogatváltozás sebességéhez viszonyítva. Az (1) képlet az alábbi alakú
,
ahol C1 ¾ állandó. Grafikailag a nyomásváltozás ebben az alperiódusban az I. görbe 3-4.
3. V. kötet zapulnogo tér miatt a gyors növekedés sebessége golyók sokkal gyorsabban nő, m tömegű hajtógáz áramlások és a tömeg változása elhanyagolható. Ezután az (1) képlet a következő alakú:
,
ahol C2 állandó. A gáznyomás változása ebben az alperiódusban az I. görbe 5-6. Szakasza szerint ábrázolható.
Az alperiódák közötti köztes folyamatok megközelítőleg megközelíthetők az I. görbe megfelelő 2-3. És 4-5. Szakaszaival.
A második időszak. Mivel a teljes portöltet már égett, a gáz tömege nem változik. Ezután az (1) képlet a formát veszi fel
,
ahol C3 2 állandó. A nyomásváltozást az I. görbe 6-7. Szakasza képviseli.
A harmadik időszak. A gáz egy része kiszabadul a hordó furatától a golyó után, amikor találkozik a levegővel, lángot és ütéshullámot képez. Következésképpen a gáz m tömege csökken. Mivel ez növeli a gáz térfogatát, akkor az (1) képlet szerint a gáznyomás élesen csökken (az I. görbe 7-8. Szakasza). Ez a csökkenés mindaddig fennáll, amíg a gumi alján lévő porgáz nyomását a levegő ellenállása kiegyensúlyozza.
Menetrend változás sebessége a golyó a csőben (II görbe látható.) Lehet kialakítani, feltételezve, hogy az erő, amely a lövedék által hajtógáz sokkal nagyobb, mint az ellenállási erő, súrlódási erő, és így tovább. D.
Az előzetes időszakban a golyó sebessége nem változik. A fennmaradó időszakokban a golyó gyorsulása arányos a nyomással. Valójában az erő a golyóra hat:
,
ahol p2 a porgáz nyomása, az S2 a csőtengely keresztmetszete. Ezért, ha a golyó tömege m, akkor gyorsulása
.
Mivel a gáz nyomása a csőben mindenkor jól légköri nyomás felett, gyorsulása a lövedék nagyobb lesz, mint nulla, azaz a. E. mozog gyorsan.
Az első alidőszakban a gyorsulás nő, ezért a golyó sebessége élesen megnő. Grafikailag ez a sebességváltozás a II. Görbe 1-2. Szakaszának formájában jelenhet meg. A második alidőszakra gyorsulás szinte nem változik, így a mozgás a golyó közel van a egyenletesen gyorsuló (szakasz 3-4 görbe II). A harmadik alidőszakra golyó gyorsulás csökken, de továbbra is pozitív, ezért a lövedék sebessége erősítés csökken (szakasz 5-6 görbe II). A második és a harmadik időszak tovább csökken gyorsulás, amely megfelel a növekedési ráta csökkenése (szakasz 7-8 görbe II).
Meg lehet vizsgálni a golyó kezdeti sebességét a védelmi törvények alkalmazásával. A golyó kezdeti sebessége a sebesség, amellyel elhagyja a hordócsatornát. Az energia megőrzésének törvénye a lövés jelenségére a következőképpen írható:
Itt E1 ¾ energia égése során felszabaduló puskapor, E2 ¾ mozgási energiája a golyót az indulás a hordó, E3 ¾ mozgási energiája kézifegyverek, E4 ¾ energia hajtjuk dobott por gázok, ami megy a hő a hordó, és így tovább. D.
(q ¾ lőpor elégetése, m1 ¾ tömege);
(a tömeg m2 ¾ tömege, V ¾ annak a törzsből való távozás pillanatában);
(m3 ¾ fegyverek tömege, u ¾ fordulatszám a lövésnél), és mivel a lendület megőrzésének törvénye szerint,
,
kifejezés (5) a következő formában írható:
Az E4 energia elsősorban a törzs l hosszúságától függ. Ha rövid szakaszon sok energiát fog hallani, hogy a külső, túl magas lesz jelentős teljesítmény veszteség és a fűtés a hordó ellenállását legyőzve ható erők golyót a csatornán. Ezért fontos kiválasztani az optimális hordóhosszat, amelynél az E4 energia minimális.
Figyelembe véve a (3) - (6) bekezdést és a fenti érveket, a (2) kifejezés a következőképpen módosítható:
.
Honnan származik a golyó kezdeti kinetikus energiája:
.
Ezt a képletet használva könnyű bizonyítani az alábbi állításokat:
· A golyó kezdeti sebessége a hordó hosszától, a golyó tömegétől, a portöltet tömegétől és más tényezőktől függ;
· Minél hosszabb a hordó (bizonyos határokig), annál hosszabb ideig a porgáz a golyón működik, annál nagyobb a kezdeti sebessége;
· A hordó állandó hosszában és a portöltet tömegében a golyó kezdeti sebessége nagyobb, annál kisebb a tömege.
Azt mondhatjuk, hogy a golyó sebessége a kézifegyverek tömegétől függ.
Információ a műről "A lövés jelensége fizikai alapja"
Szakasz: Fizika
Szóközzel ellátott karakterek száma: 6240
Táblázatok száma: 0
Képek száma: 1