Balistika

Balistika grč. βάλλειν – ballein = (iz)baciti je polje mehanike koje se bavi lansiranjem, ponašanjem letova i efektima udara projektila, posebno dometa municije oružja kao što su meci, nevođene bombe, rakete ili slično; nauka ili umjetnost dizajniranja i ubrzavanja projektila kako bi se postigla željena izvedba.

Putanja triju objekata bačenih pod istim uglom (70°). Crni predmet ne doživljava nikakav oblik povlačenja i kreće se duž parabole. Plavi objekat doživljava Stokesov povlačenje, a zeleni objekat Njutnovsko povlačenje.

Balističko tijelo je tijelo koje se slobodno kreće sa impulsom, a koje može biti izloženo silama kao što su sile plinova pod pritiskom iz cijevi pištolja ili mlaznog pogona, normalne sile od riblanja, i gravitacije i povlačenja zraka tokom leta.

Balistički projektil je projektil koji se navodi samo tokom relativno kratke početne faze leta sa motorom, a putorija je naknadno vođena zakonima klasične mehanike; za razliku od (naprimjer) kraćeg projektila koji se aerodinamički vodi u letenju na motor kao aviona s fiksnim krilom.

ProjektiliUredi

Projektil je bilo koji objekt projektiran u prostor (prazan ili ne) djelovanjem sile. Iako je svaki predmet u kretanju kroz svemir (naprimjer bačena bejzbol lopta) projektil, termin se najčešće odnosi na dometno oružje.[1][2] Za analizu projektilskog traktorija koriste se matematičke jednadžbe kretanja

Primjeri projektila uključuju lopte, strelice, metke, topničke granate, beskrilne rakete, itd.

Lanseri projektilaUredi

BacanjeUredi

 
Bejzbol bacanja mogu premašiti 100 mph[3]

Bacanje je ispaljivanje projektila rukom. Iako neke druge životinje mogu bacati, ljudi su neuobičajeno dobri bacači zbog svoje velike spretnosti i dobrog vremena, a vjeruje se da je to evoluirana osobina. Dokazi o ljudskom bacanju datiraju prije dva miliona godina.[4] Brzina bacanja od 90 mph koja se nalazi kod mnogih sportista daleko premašuje brzinu kojom čimpanze mogu bacati stvari, a to je oko 20 mph.[4] Ova sposobnost odražava sposobnost ljudskih rame mišića i tetiva da pohranjuju elastičnost sve dok ne bude potrebno za pokretanje objekta.[4]

PraćkaUredi

Praćka je projektilsko oružje koji se obično koristi za bacanje tupog projektila kao što su "praćkinii meci" od kamena, gline ili olova

Praćka ima malu kolijevku ili torbu u sredini dvije dužine gajtana. U torbicu stavlja se projektil za izbacivanje. Srednji prst ili palac se stavlja kroz omču na kraju jedne vrpce, a jezičak na kraju druge vrpce stavlja se između palca i kažiprsta. Remen se okreće u luku, a jezičak se oslobađa u tačno određenom trenutku. Ovo oslobađa projektil da leti do cilja.

LukUredi

Luk je fleksibilan komad materijala koji ispaljuje aerodinamičke projektile zvane strelice. Žica ili napeti gajtan spaja dva kraja i kada se vrpca povuče unazad, krajevi lučnog štapa se savijaju. Kada se struna pusti, potencijalna energija savijenog štapa pretvara se u brzinu strelice.[5] Streličarstvo je umjetnost ili sport gađanja strijelom iz luka.[6]

KatapultUredi

 
Katapult 1 Mercato San Severino

Katapult je uređaj koji se koristi za lansiranje projektila na veliku daljinu bez pomoći eksplozivnih naprava – posebno raznih tipova antičkih i srednjovjekovnih opsadnih mašinas.[7] Katapult je korišten od davnina, jer se pokazalo da je to jedan od najefikasnijih mehanizama tokom ratovanja. Riječ "katapult" dolazi od latinskog catapulta, koji opet dolazi od grčkog καταπέλτης – katapeltēs = sam, od κατά –kata = protiv [8] + πάλλω – pallō = baciti, izbaciti.[9][10] Katapulte su izmislili Antički Grci.[11][12]

TopUredi

 
USS Iowa (BB-61) puca punjenom stranom, 1984.

Top je obično cjevasto oružje ili drugi uređaj dizajniran za izbacivanje projektila ili drugog materijala.[13] Projektil može biti čvrst, tečan, gasovit ili energetski i može biti slobodan, kao sa mecima i artiljerijskim granatama, ili zarobljeni kao sa taserskim sondama i kitolovcima. Sredstva za projekciju variraju u zavisnosti od dizajna, ali obično se utiču na dejstvo pritiska plina, bilo proizvedenog brzim sagorevanjem pogonskog goriva ili komprimovanog i uskladištenog mehaničkim sredstvima, koji djeluje na projektil unutar cijevi otvorenog kraja po principu klipa. Ograničeni plin ubrzava pokretni projektil niz dužinu cijevi dajući dovoljnu brzinu da održi put projektila nakon što prestane djelovanje plina na kraju cijevi ili njuške. Alternativno, može se koristiti ubrzanje putem stvaranja elektromagnetnog polja u kom slučaju se cijev može izostaviti i zamijeniti vodilicom.

Inženjer oružja ili oružar koji primjenjuje naučne principe balistike na dizajniranje patrona često se naziva balističarom.

RaketaUredi

 
SpaceX's Falcon 9 Full Thrust rocket, 2017

Raketa je projektil, svemirski brod, avion ili drugo vozilo koje dobija potisak od raketnog motora. Ispušni plinovi raketnih motora se u potpunosti formiraju od pogonskog goriva koje se nosi unutar rakete prije upotrebe.[14] Raketni motori rade akcijom i reakcijom. Raketni motori guraju rakete naprijed jednostavnim izbacivanjem izduvnih plinova unatrag izuzetno brzo.

Iako su relativno neefikasne za upotrebu pri malim brzinama, rakete su relativno lagane i moćne, sposobne da generiraju velika ubrzanja i da postignu ekstremno velike brzine sa razumnom efikasnošću. Rakete se ne oslanjaju na atmosferu i dobro rade u svemiru.

Rakete za vojnu i rekreativnu upotrebu datiraju najmanje od 13. stoljeća iz Kine.[15] Značajna naučna, međuplanetarna i industrijska upotreba dogodila se tek u 20. stoljeću, kada je raketna tehnika bila tehnologija koja je omogućila Svemirsko doba, uključujući stupanje na Mjesec. Rakete se sada koriste za vatromet, oružje, rampa za izbacivanje, lansirno vozilo za vještačke satelite, ljudski svemirski let i Istraživanje svemira.

Hemijske rakete su najčešći tip raketa visokih performansi i obično stvaraju svoj izduvni plin sagorevanjem raketnog pogonskog goriva. Hemijske rakete pohranjuju veliku količinu energije u obliku koji se lahko oslobađa i mogu biti vrlo opasne. Međutim, pažljiv dizajn, testiranje, konstrukcija i upotreba minimiziraju rizike.

PotpodjelaUredi

 
Balistika se može proučavati pomoću tehnika zvanih brza fotografija ili brza kamera. Fotografija pucnja iz revolvera Smith & Wesson, snimljena ultra brzim bljeskom s zračnim razmakom. Koristeći ovaj blic od submikrosekunde, metak se može snimiti bez zamućenja pokreta.

Balistika se često dijeli u sljedeće četiri kategorije:[16]

  • Unutrašnja balistika proučavanje procesa prvobitno ubrzavanja projektila
  • Tranzicijska balistika proučavanje projektila dok prelaze u let bez pogona
  • Vanjska balistika proučavanje prolaska projektila (putanja) u letu
  • Terminalna balistika proučavanje projektila i njegovih efekata dok završava svoj let

Unutrašnja balistikaUredi

Unutrašnja balistika (također interna balistika), podoblast balistike, proučava pogon projektila.

Unutrašnja balistika puške pokriva vrijeme od paljenja pogonskog goriva do izlaska projektila iz cijevi.[17] Proučavanje unutrašnje balistike važno je za dizajnere i korisnike vatrenog oružja svih tipova, od malokalibarskih pušaka i pištolja, do visokotehnološke artiljerije.

Za raketne projektile, unutrašnja balistika pokriva period tokom kojeg raketni motor daje potisak.[18]

Tranzicijska balistikaUredi

Tranzicijska balistika, poznata i kao srednja balistika,[19] proučava ponašanja projektila od trenutka kada napusti njušku do izjednačavanja pritiska iza projektila,[20] pa se nalazi između unutrašnje i vanjske balistike.

Vanjska balistikaUredi

Schlieren slika metka koji putuje u slobodnom letu demonstrirajući dinamiku vazdušnog pritiska koji okružuje metak.

Eksterna balistika je dio nauke balistike koji se bavi ponašanjem projektila u letu bez pogona.

Eksterna balistika se često povezuje sa vatrenim oružjem i bavi se fazom slobodnog leta bez napajanja metka nakon što izađe iz cijev pištolja i prije nego što pogodi metu, tako da se nalazi između tranzicijska balistika i terminalna balistika.

Međutim, vanjska balistika se također bavi slobodnim letenjem raketa i drugih projektila, kao što su kugle, strijele itd.

Terminalna balistikaUredi

Terminalna balistika proučava ponašanja i efekata projektila kada pogodi svoju metu.[21]

Terminalna balistika je relevantna, kako za projektile malog kalibra, tako i za projektile velikog kalibra (ispaljene iz artiljerijskog oruđa). Proučavanje udara ekstremno velikih brzina je još uvijek vrlo novo i još uvijek se uglavnom primjenjuje na dizajn svemirskih brodova.

AplikacijeUredi

 
Apollo 11 – Astrodinamički proračuni su dozvolili svemirskim letjelicama da putuju do Mjeseca i da se uspješno vrate na Zemlju

Forenzička balistikaUredi

Forenzička balistika uključuje analizu metaka i udaraca metaka, kako bi se utvrdile informacije koje će se koristiti sudu ili drugom dijelu pravnog sistema. Zasebno od balističkih informacija, ispitivanje tragova vatrenog oružja i alata („balistički otisak prsta“) uključuje analizu dokaza o vatrenom oružju, municiji i tragovima oruđa kako bi se utvrdilo da li je određeno vatreno oružje ili oruđe korišteno u počinjenju zločina.

AstrodinamikaUredi

Astrodinamika je primjena balistike i nebeske mehanike na praktične probleme koji se tiču kretanja raketa i drugih svemirskih letilica. Kretanje ovih objekata se obično izračunava iz Njutnovog zakona kretanja i Njutnovog zakona univerzalne gravitacije. To je ključna disciplina u dizajnu i kontroli svemirskih misija.

Također pogledajteUredi

ReferenceUredi

  1. ^ "The free Dictionary". Pristupljeno 2010-05-19.
  2. ^ "Dictionary.com". Pristupljeno 2010-05-19.
  3. ^ Pepin, Matt (2010-08-26). "Aroldis Chapman hits 105 mph". Boston.com. Arhivirano s originala, 31 August 2010. Pristupljeno 2010-08-30.
  4. ^ a b c Melissa Hogenboom, "Origins of human throwing unlocked", BBC News (26 June 2013).
  5. ^ Paterson Encyclopaedia of Archery pp. 27–28
  6. ^ Paterson Encyclopaedia of Archery p. 17
  7. ^ Gurstelle 2004.
  8. ^ Liddell & Scott, κατά.
  9. ^ Liddell & Scott, πάλλω.
  10. ^ Oxford Dic, catapult.
  11. ^ Schellenberg 2006, pp. 14–23.
  12. ^ Marsden 1969, pp. 48–64.
  13. ^ The Chambers Dictionary, Allied Chambers - 1998, "gun", p. 717
  14. ^ Sutton 2001, chapter 1.
  15. ^ MSFC History Office 2000.
  16. ^ U.S. Marine Corps (1996). FM 6-40 Tactics, Techniques, and Procedures for Field Artillery Manual Cannonry. Department of the Army.
  17. ^ US Army 1965, pp. 1–2
  18. ^ "Definition of BALLISTICS". www.merriam-webster.com. Pristupljeno 16 March 2018.
  19. ^ Ballistics at Encyclopædia Britannica Online, Accessed April 27, 2009
  20. ^ Physics 001 The Science of Ballistics Archived 2012-02-22 na Wayback Machine accessed Apr 27, 2009
  21. ^ Terminal Ballistics Test and Analysis Guidelines for the Penetration Mechanics Branch – BRL

Dopunska literaturaUredi

Vanjski linkoviUredi

Šablon:EB1911 poster