Izraz "derivacija" ima mnoga značenja u svakodnevnom životu. Nastaje od latinske riječi derivat, što znači "otmica", "odstupanje". Termin se u opštem smislu shvata kao odstupanje od putanje, odstupanje od osnovnih vrednosti.
Vojna derivacija
Što se tiče pucanja iz vatrenog oružja, derivacija označava odstupanje putanje metka, projektila. To je uzrokovano njihovom rotacijom, koja nastaje zbog narezivanja u cijevi vatrenog oružja. Derivacija je također skretanje metka uzrokovano žiroskopskim efektom i Magnusom.
Sile koje djeluju na metak
Meci dok se kreću duž putanje nakon izlaska iz cijevi doživljavaju djelovanje gravitacije i otpora zraka. Prva sila je uvijek prema dolje, uzrokujući da se bačeno tijelo spusti.
Sila otpora vazduha, koja stalno deluje na metak, usporava njegovo kretanje unapred i uvek je usmerena ka. Ona čini sve da prevrne leteće telo, usmeri njegov deo glave unazad.
Zbog uticaja ovihsilama, kretanje metka se ne dešava u skladu sa linijom bacanja, već duž neravne, zakrivljene krivulje ispod linije bacanja, koja se zove putanja.
Sila otpora vazduha duguje nastanak nekoliko faktora, naime: trenje, turbulencija, balistički talas.
Metak i trenje
Čestice vazduha u direktnom kontaktu sa metkom (projektilom), usled kontakta sa njegovom površinom, kreću se sa njim. Sloj koji slijedi nakon prvog sloja čestica zraka, zbog viskoznosti zračnog medija, također počinje da se kreće. Međutim, sporijim tempom.
Ovaj sloj prenosi kretanje na sljedeći sloj i tako dalje. Sve dok čestice zraka prestanu biti pod utjecajem, njihova brzina u odnosu na leteći metak postaje nula. Vazdušno okruženje, počevši od onog u direktnom kontaktu sa metkom (projektilom) i završavajući sa onim u kojem brzina čestica postaje jednaka 0, naziva se granični sloj.
Generira "tangencijalna naprezanja", drugim riječima - trenje. Smanjuje udaljenost metka (projektila), usporavajući njegovu brzinu.
Procesi u graničnom sloju
Granični sloj koji okružuje leteće tijelo se lomi kada dostigne dno. U ovom slučaju nastaje prostor razrjeđivanja. Formira se razlika pritiska koja djeluje na glavu metka i njegovo dno. Ovaj proces stvara silu čiji je vektor usmjeren u smjeru suprotnom od kretanja. Čestice zraka koje jure u razrijeđeno područje stvaraju područja vrtloga.
Balistički talas
U letu, metak udara u čestice vazduha, koje pri sudaru počinju da osciliraju. To rezultira zračnim zaptivkama. Oni formiraju zvučne talase. Kao rezultat toga, let metka je praćen karakterističnim zvukom. Nakon što se metak počne kretati brzinom manjom od zvučne, rezultirajuće zbijanje je ispred njega, trčeći naprijed, bez ozbiljnog utjecaja na let.
Ali prilikom letenja, u kojem je brzina metka ili projektila veća od zvuka, zvučni talasi nailaze jedan na drugi, formiraju zbijeni talas (balistički), koji usporava metak. Proračuni pokazuju da je na frontu pritisak balističkog vala na njega oko 8-10 atmosfera. Da bi se to savladalo, glavni dio energije letećeg tijela se troši.
Drugi faktori koji utiču na let metka
Pored sila otpora vazduha i gravitacije, na metak utiču: atmosferski pritisak, temperaturne vrednosti okoline, smer vetra, vlažnost vazduha.
Atmosferski pritisak na površini Zemlje je neujednačen u odnosu na nivo mora. Sa porastom od 100 metara, smanjuje se za otprilike 10 mmHg. Kao rezultat toga, snimanje na visini se vrši u uvjetima smanjenog otpora i gustine zraka. Ovo dovodi do povećanja dometa leta.
Vlažnost takođe utiče, ali samo neznatno. Obično se ne uzima u obzir, osim za gađanje iz daljine. Ako je vjetar jak prilikom pucanja, onda će metak poletjetiveća udaljenost nego u uslovima bez vjetra. Čelni vjetar - udaljenost se smanjuje. Bočni vjetrovi imaju veliki utjecaj na metak, odbijaju ga u smjeru u kojem duvaju.
Sve gore navedene sile i faktori djeluju na metak pod uglovima prema njemu. Njihov uticaj je usmeren na prevrtanje tela u pokretu. Zbog toga, kako bi se spriječilo prevrtanje metka (projektila) u letu, daje im se rotacijski pokret pri izlasku iz otvora. Formira se prisustvom puške u cevi.
Rotirajući metak dobija žiroskopska svojstva koja omogućavaju letećem telu da zadrži svoju poziciju u svemiru. U tom slučaju, metak dobija priliku da se odupre utjecaju vanjskih sila za značajan dio svoje putanje, da zadrži zadati položaj ose. Međutim, rotirajući metak u letu odstupa od pravog smjera kretanja, što uzrokuje izvođenje.
Žiroskopski efekat i Magnusov efekat
Žiroskopski efekat je pojava u kojoj smjer kretanja u prostoru brzo rotirajućeg tijela ostaje nepromijenjen. Ono je svojstveno ne samo mecima, čaurama, već i brojnim tehničkim uređajima, kao što su rotori turbina, propeleri aviona, kao i sva nebeska tijela koja se kreću u orbitama.
Magnusov efekat je fizički fenomen koji se javlja kada vazduh struji oko rotirajućeg metka. Rotirajuće tijelo stvara oko sebe vrtložno kretanje i razlike u pritisku, zbog čega nastaje sila koja ima vektorski smjer okomit naprotok zraka.
Što se tiče praktičnog aviona, to znači da u prisustvu bočnog vjetra s lijeve strane, metak eksplodira gore, a s desne - dolje. Ali na malim udaljenostima, uticaj Magnusovog efekta je beznačajan. Treba ga uzeti u obzir pri pucanju na velike udaljenosti. Kao rezultat toga, snajperisti su prisiljeni koristiti poseban uređaj - anemometar, koji mjeri brzinu vjetra. Štaviše, u praksi su uobičajene 7, 62 tabele koje uzimaju u obzir derivaciju metaka.
Razlozi za izvođenje i njegovo značenje
Izvođenje metka je uvijek usmjereno u smjeru u kojem teče izrezivanje cijevi. Zbog činjenice da svi moderni modeli pušaka imaju narezke u smjeru slijeva - gore - udesno (s izuzetkom malokalibarskog oružja u Japanu), odstupanje metka, projektil se izvodi udesno strana.
Izvođenje raste neproporcionalno u odnosu na daljinu snimanja. Zajedno sa povećanjem dometa metka, derivacija ima tendenciju da se postepeno povećava. Stoga je putanja metka, gledano odozgo, linija čija se zakrivljenost stalno povećava.
Prilikom pucanja na udaljenosti od 1 km, izvođenje ima značajan uticaj na skretanje metka. Tako u standardnim referentnim knjigama tabela 3 metka 7, 62 x 39 pokazuje derivaciju u količini od oko 40-60 cm. Međutim, brojne studije stručnjaka iz oblasti balistike dovode do zaključka da je derivacijatreba uzeti u obzir samo na udaljenostima većim od 300 m.
Moderna artiljerija uzima u obzir derivacijske korekcije automatski ili korištenjem tablica pucanja. Odvojeni uzorci malokalibarskog oružja isporučuju se s optičkim nišanima, u kojima se to konstruktivno uzima u obzir. Ciljevi su postavljeni tako da pri ispaljivanju metak automatski ide malo ulijevo. Po dostizanju udaljenosti od 300 m, ona je na liniji vida.
Faktori koji utiču na derivaciju
Izvođenje je pod utjecajem određenih faktora, naime:
- Razrezani korak u otvoru. Što se strmije seče, to je jača rotacija, derivacija metka postaje značajnija.
- Težinske karakteristike metka. Teži predmet se manje odbija od efekta derivacije. Sa istim kalibrom, odstupanje od putanje duž linije nišana bit će manje ako je težina metka veća.
- Ugao bacanja. Ovo je takozvana elevacija trupa. Što je ovaj ugao veći, to je derivacija manja. Na metak ispaljen vertikalno prema gore (ugao je 90 stepeni) ne utiče moment prevrtanja, usled čega nema izvođenja. Takve karakteristike se uzimaju u obzir prilikom gađanja letećih ciljeva.
- Temperatura okoline. Izvođenje metka se manifestuje značajnije ako temperatura vazduha padne.
- Protivstruja vazduha. Ako vjetar duva protiv letećeg metka, onda se derivacija povećava.
Da bi se smanjio efekat derivacije metkau letu su sada razvijeni specijalni meci. Imaju osebujnu unutrašnju strukturu sa odabranim centrima mase i gravitacije.
Meci (čaure) ispaljeni iz glatke cijevi (bez narezivanja), kao i oni kod kojih se stabilizacija u letu vrši perjem, a koji se ne rotiraju, ne doživljavaju fenomen derivacije.
