Bezpłatny odrzut - Free recoil

Swobodny odrzut to potoczny termin lub żargon określający energię odrzutu broni palnej, która nie jest podtrzymywana od tyłu. Wolne odrzut oznacza translacji energii kinetycznej ( E _t ) nadawany strzelca małego ramienia po uwolnieniu i wyraża się w dżulach (J), lub siły kolana funta (ft · lb _f ) dla jednostek będących SI środka. Bardziej ogólnie, termin ten odnosi się do odrzutu wolnostojącej broni palnej, w przeciwieństwie do broni palnej bezpiecznie przykręconej do masywnego uchwytu lub ściany lub usztywnionej. Swobodnego odrzutu nie należy mylić z odrzutem :

• Swobodny odrzut to nazwa określająca translacyjną energię kinetyczną przenoszoną z broni strzeleckiej na strzelca.
• Odrzut to nazwa nadana dla zachowania pędu, ponieważ ogólnie odnosi się do codziennych wydarzeń.

Swobodny odrzut i broń palna

Swobodny odrzut, czasami nazywany energią odrzutu , jest produktem ubocznym siły napędowej ładunku proszkowego znajdującego się w komorze broni palnej ( broń z nabojami metalowymi ) lub zamka ( broń prochowa ). Fizyczne zdarzenie swobodnego odrzutu ma miejsce, gdy ładunek prochu ulega deflagracji w broni palnej, co powoduje przekształcenie energii chemicznej znajdującej się w ładunku prochu w energię termodynamiczną . Energia ta jest następnie przekazywana do podstawy pocisku i do tyłu naboju lub zamka, wpychając broń do tyłu w kierunku strzelca, podczas gdy pocisk jest wyrzucany do przodu w dół lufy, ze wzrastającą prędkością, do lufy. Energia do tyłu broni palnej to swobodny odrzut, a energia do przodu pocisku to energia wylotowa .

Pojęcie swobodnego odrzutu wywodzi się z tolerancji całkowitej energii odrzutu. Próba obliczenia energii odrzutu netto broni palnej (znanej również jako odrzut filcowy ) jest daremnym przedsięwzięciem. Nawet jeśli stratę energii odrzutu można obliczyć, ze względu na:

• zastosowanie i działanie hamulca wylotowego
• działanie odrzutowe lub działanie gazowe;
• rura tłumiąca odrzut rtęciowy lub sprężynowy
• podkładka redukująca odrzut i/lub uchwyt ręczny
• tłumiąca wyściełana kamizelka strzelecka lub rękawice

czynników ludzkiej percepcji nie da się obliczyć.

Dlatego swobodny odrzut jest naukową miarą energii odrzutu, podobnie jak mierzona jest temperatura w pomieszczeniu lub na zewnątrz. Poziom komfortu strzelca tolerowania swobodnego odrzutu jest osobistym odczuciem. Podobnie jak osobiste postrzeganie przez daną osobę tego, jak dobrze czuje się ona w temperaturze pokojowej lub zewnętrznej.

Istnieje wiele czynników, które decydują o tym, jak strzelec odbierze swobodny odrzut broni palnej. Niektóre z czynników to:

• masa ciała i rama ciała
• doświadczenie (jak najlepiej tolerować swobodny odrzut)
• pozycja strzelecka
• sprzęt do tłumienia odrzutu,
• dopasowanie broni palnej i stresory środowiskowe

Obliczanie wolnego odrzutu

Istnieje kilka różnych sposobów obliczania swobodnego odrzutu. Jednak dwie najczęstsze formy to krótkie i długie formy pędu . Obie formy przyniosą tę samą wartość.

Krótka forma wykorzystuje jedno równanie, podczas gdy długa forma wymaga dwóch równań. Długa forma określa prędkość broni palnej. Z prędkością znaną dla ramienia strzeleckiego, swobodny odrzut ramienia strzeleckiego można obliczyć za pomocą równania translacyjnej energii kinetycznej.

• Krótka forma Momentum: ${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot [{\ tfrac {(m_ {p} \ cdot v_ {p}) + (m_ {c} \ cdot v_ {c})} {1000}}] ^ {2 }/m_{gu}}$
• Pęd długa forma: → ${\ Displaystyle v_ {gu} = {\ tfrac {(m_ {p} \ cdot v_ {p}) + (m_ {c} \ cdot v_ {c})} {1000 \ cdot m_ {gu}}}}$${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot m_ {gu} \ cdot v_ {gu} ^ {2} \,}$

Mając na uwadze, że:

E _tgu jest translacyjną energią kinetyczną ramienia małego wyrażoną w dżulach (J).

m _gu to waga ramienia strzeleckiego wyrażona w kilogramach (kg).

m _p to waga pocisku wyrażona w gramach (g).

m _C jest masa ładunku prochowego, wyrażone w gramach (g).

v _gu to prędkość ramienia strzeleckiego wyrażona w metrach na sekundę (m/s).

v _p to prędkość pocisku wyrażona w metrach na sekundę (m/s).

v _c to prędkość ładunku proszku wyrażona w metrach na sekundę (m/s).

1000 to współczynnik przeliczeniowy do ustalenia równania równego kilogramom.

Obliczanie swobodnego odrzutu za pomocą jednostek SI, przykład

Broń mała : Akcja Mauser 1898 , pod nabój 7×57mm Mauser , karabin ważący 4,54 kg (10 funtów).

Pocisk : typu Spitzer, ważący 9,1 grama (140 ziaren), z prędkością wylotową 823 metrów na sekundę (2700 stóp na sekundę).

Ładunek proszkowy: jednobazowa nitroceluloza , ważąca 2,75 grama (42,5 grana), z prędkością ładowania proszkowego 1585 metrów na sekundę (5200 stóp na sekundę).

Krótka forma pędu:

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot [{\ tfrac {(m_ {p} \ cdot v_ {p}) + (m_ {c} \ cdot v_ {c})} {1000}}] ^ {2 }/m_{gu}}$

oraz z wprowadzonymi wartościami liczbowymi;

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot [{\ tfrac {(9,1 \ cdot 823) + (2,75 \ cdot 1585) {1000}}] ^ {2}/4,54 =}$

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot [{\ tfrac {(7489,3) + (4358.75)} {1000}}] ^ {2}/4,54 =}$

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot [{\ tfrac {11848.05} {1000}}] ^ {2}/4,54 =}$

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot 11,848 ^ {2}/4,54 = \,}$

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 0,5 \ cdot 140,367/4,54 = \,}$

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 70,188/4,54 = \,}$

${\ Displaystyle E_ {tgu} = 15,46 J \,}$ wolnego odrzutu

• Dla jednostek miary energii innych niż SI patrz stopa-funt siła . Konwersja jest następująca: 1 J = 0,737 562 ft·lb _f

Obliczanie swobodnego odrzutu przy użyciu jednostek innych niż SI

Od formy pędu długiej w obu imperialnych jednostkach miary i w formacie inżynierii angielskiej :

• Pęd długa forma: → ${\ Displaystyle v_ {gu} = {\ tfrac {(m_ {p} \ cdot v_ {p}) + (m_ {c} \ cdot v_ {c})} {7000}} / m_ {gu}}$${\ Displaystyle E_ {tgu} = {\ tfrac {m_ {gu} \ cdot v_ {gu} ^ {2}} {2g_ {c}}} \,}$

Mając na uwadze, że:

E _tgu jest translacyjną energią kinetyczną ramienia strzeleckiego wyrażoną przez siłę stopy-funt (ft·lb _f ).

m _gu to waga małego ramienia wyrażona w funtach (lb).

m _p to masa pocisku wyrażona w ziarnach (gr).

m _c to masa ładunku proszkowego wyrażona w ziarnach (gr).

v _gu to prędkość małego ramienia wyrażona w stopach na sekundę (ft/s).

v _p to prędkość pocisku wyrażona w stopach na sekundę (ft/s).

v _c to prędkość ładunku prochu wyrażona w stopach na sekundę (ft/s).

g _c jest stałą wymiarową i jest współczynnikiem liczbowym 32,1739

7000 to współczynnik konwersji, aby równać równanie na funty.

Obliczony swobodny odrzut broni strzeleckiej

Poniższa tabela energii swobodnej odrzutu nie uwzględnia: urządzeń tłumiących odrzut, czy utraty energii spowodowanej mechanizmem automatycznego ładowania. Angielskie jednostki miary są ujęte w nawiasy.

Pistolety

Karabiny

Strzelby

Broń czarnoprochowa

Zobacz też

• Energia kinetyczna
• Pęd

Zobacz fizykę broni palnej, aby uzyskać bardziej szczegółową dyskusję.

Zasoby

• Arthur B. Alphin, Dowolny strzał, jaki chcesz, A-Square Handloading and Rifle Manual , On Target Press, 1996.
• Edward F. Obert, Termodynamika , McGraw-Hill Book Co., 1948.
• McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology , tom ice-lev, 9. wydanie, McGraw-Hill, 2002.

Bibliografia