Online chat users: None


 FAQ   Search   Memberlist   Usergroups   Register   Profile   Log in to check your private messages   Log in 


Ce se intampla cu peleturile la viteza transonica

 
Post new topic   Reply to topic    Club Airguns Forum Index -> Tir cu AC
View previous topic :: View next topic  
Author Message
Alex_Nicolin
.22LR Member
.22LR Member


Joined: 13 Mar 2013
Posts: 102
Location: Bucuresti

PostPosted: Thu Jun 06, 2013 2:41 pm    Post subject: Ce se intampla cu peleturile la viteza transonica Reply with quote

Viteza sunetului in aer depinde de mai multi factori, temperatura (conteaza cel mai mult), presiunea atmosferica, si umiditatea relativa. Cu cat acestea vor fi mai mari, cu atat viteza sunetului va fi mai mare. http://www.sengpielaudio.com/calculator-airpressure.htm
In functie de conditii, viteza sunetului variaza intre 320 m/s la T=-20C, P=570 mm Hg, f=10% (o zi foarte uscata, geroasa, pe varful Omu), si 355 m/s la T=35C, P=760 mm Hg, f=80% (o zi insorita de vara, cu umiditate ridicata, aproape de nivelul marii). In conditii "standard" T=20C, P=760 mm Hg, f=0%, viteza sunetului e de 343 m/s.

Regimul transonic e definit ca domeniul de viteze cuprins intre 0.8 si 1.4 Mach, unde Mach 1 este viteza sunetului in aer. La astfel de viteze, apare un regim tranzitoriu de curgere a aerului in jurul obiectelor. In fata unui obiect aflat in miscare, aerul este comprimat, apoi se scurge de-a lungul acestuia, accelerand de-a lungul suprafetelor care fac un unghi cu directia de deplasare (muchii), cu atat mai mult cat unghiul este mai apropiat de unul drept, si incetinind pana la o viteza apropiata de cea a obiectului, acolo unde ungiul este redus. Atunci cand obiectul se apropie de viteza sunetului, incep sa apara zone unde viteza de curgere a aerului este supersonica, iar aerul se desparte de suprafata obiectului, formand unde de soc. In spatele muchiilor, intre suprafata obiectului si unda de soc, apar zone de presiune extrem de scazuta. Atunci cand viteza scade din nou, aceste zone se "prabusesc", efectele asupra traiectoriei obiectului fiind greu de estimat, mai ales daca prabusirea are loc asimetric fata de directia de deplasare.

Daca in zona subsonica, coeficientul de frecare e relativ stabil, sau creste lent, in zona transonica (>0.8 Mach), acesta creste foarte rapid, atingand valoarea maxima in apropiere de Mach 1, si apoi scade lent pana la Mach 1.4.



In cazul peleturilor pentru armele cu aer comprimat, stabilizarea e doar partial giroscopica (generata de miscarea de rotatie imprimata de ghinturi), cea mai mare parte fiind generata de forta de frecare a fustei cu aerul, si de distributia longitudinala a masei - centrul de greutate/inertie e apropiat de varf. Mai precis, forma specifica a peletului forteaza aerul sa curga in jurul varfului, si sa exercite apoi presiune laterala asupra fustei. De asemenea, in spatele fustei se formeaza o zona de presiune joasa, care tinde sa o traga pe traiectorie, in cazul in care deviaza. Inertia varfului, impreuna cu forta de frecare a aerului cu fusta, si diferenta de presiune intre aerul din fata, si cel din spatele fustei contribuie impreuna la stabilizarea peletului.


http://www.pyramydair.com/blog/2009/07/do-pellets-spiral.html

Daca viteza peletului este transonica, fluxul de aer peste muchiile varfului va deveni supersonic, formand unde de soc, iar acolo unde acesta se imbina cu fusta, vor aparea zone de presiune joasa. Astfel, se pierde efectul stabilizator al fustei, prin egalarea presiunii din spatele, si din fata acesteia, dar si prin scaderea fortei de frecare cu aerul de-a lungul ei. La viteze apropiate de cea a sunetului, fusta nu mai contribuie aproape deloc la stabilizarea peletului. Peletul va deveni instabil la viteze cu atat mai joase, cu cat unghiul de tranzitie intre varful peletului si zona de la baza acestuia este mai apropiat de unul drept, iar fusta este mai putin pronuntata (cu un diametru anterior mai apropiat de cel al tevii). Peleturile cu varf plat sau cu cavitate frontala vor deveni instabile la viteze mai mici decat cele cu varf ascutit, care la randul lor vor deveni instabile la viteze mai mici decat cele cu varf rotunjit, unde ogiva este tangenta (unghiul de tranzitie e 0).

Dar pierderea efectului fustei nu e singura problema care apare in zona transonica. Coeficientul giroscopic de stabilizare pentru un pas al ghinturilor dat tinde sa scada in zona transonica, dupa care creste din nou brusc in apropiere de Mach 1.



Calculul acestui coeficient e extrem de complicat, si difera, in functie de cum e modelat matematic, insa ceea ce e important e ca trebuie sa fie in practica >1.4, pentru ca proiectilul sa fie stabil exclusiv pe baza efectului giroscopic. Dupa cum spuneam mai sus, in zona subsonica, peleturile sunt stabilizate si de efectul aerodinamic al fustei, asa ca factorul de stabilitate nu trebuie sa fie neaparat supraunitar. O conditie de stabilitate giroscopica destul de des folosita este formula lui Greenhill:



C=150 - o constanta adimensionala
D=diametrul proiectilului in inch
L=lungimea proiectilului in inch
SG - greutatea specifica (densitatea raportata la cea a apei)

In cazul peleturilor pentru arme cu aer comprimat, densitatea specifica a proiectilului este destul de redusa, datorita cavitatii de la baza acestuia, cu atat mai mult cu cat este confectionat dintr-un material mai putin dens decat pumbul (SG=11.3), cum ar fi zincul (SG=7.1) sau alte aliaje. Pentru a compensa densitatea scazuta, raportul dintre lungimea si diametrul peleturilor este in general unul redus.

In consecinta, cel mai greu de stabilizat va fi un pelet lung, confectionat dintr-un material cu densitate scazuta, cu o fusta putin pronuntata (sau absenta ex. "piledriver"), tras la o viteza apropiata de cea a sunetului. Un astfel de proiectil va fi stabilizat preponderent de efectul giroscopic, si va avea nevoie de un pas al ghinturilor mai strans pentru a fi stabil. In general, pasul ghintuilor este de 16" (~400 mm) pentru armele cu aer comprimat, caracteristica "mostenita" de la calibrul .22 LR, si este insuficient in general pentru a stabiliza peleturi de tipul celui mentionat mai sus.

Concluziile ar fi ca alegerea peleturilor sau/si a setarilor de putere ale armei trebuie sa fie astfel incat viteaza acestora la gura tevii sa nu depaseasca 0.8x343=275 m/s (900 f/s). Orice castig de viteaza peste aceasta valoare fiind pierdut datorita cresterii abrupte a coeficientului de frecare cu aerul, in primii metri de la iesirea de pe teava. Insa orice deviatie de traiectorie in acesti primi metri, cauzata de pierderea de stabilitate in zona transonica, va fi multiplicata la distante mai mari. Dupa cum explicam mai sus, cele mai stabile peleturi sunt cele cu varf rotund, unde turbulenta cauzata de curgerea aerului, si formarea undelor de soc in spatele capului este minimizata. Pentru tirul la distante mari, vor fi favorizate peleturile cele mai grele. Cat de grele? Cat permite pasul ghinturilor, pentru ca la un calibru fix, si folosind acelasi material, se poate castiga masa doar prin cresterea lungimii, diminuarea cavitatii din baza sau/si folosirea unei fuste mai putin accentuate (ori eliminarea ei completa). Insa prin deplasarea centrului de masa spre inapoi, si a renuntarea la fusta, efectul stabilizator al acestora dispare, iar deficitul trebuie compensat prin cresterea factorului de stabilitate giroscopica. Un proiectil ideal, pentru tirul la distante mari cu o arma puternica, cu ghinturi stranse ar trebui sa arate ca un glont de tip Minie, cu varf rotunjit, santuri pentru minimizarea frecarii cu teava, si o usoara cavitate in spate, pentru a asigura etansarea prin expansiunea in momentul tragerii.


http://en.wikipedia.org/wiki/File:Minie_Balls.jpg

Vezi exemple:
http://www.youtube.com/watch?v=uCchw9NEydA
http://www.youtube.com/watch?v=qTtO8_TqhIU
_________________
ΜΟΛΩΝ ΛΑΒΕ

Hatsan BT65 SB-W 5.5 mm | Altaros regulator | Weihrauch sound moderator | Leapers 4-16x50 Full Size AO (SCP-416AOMDLTS) scope
Hatsan AT-P1 4.5 mm
Hatsan hand pump


Last edited by Alex_Nicolin on Thu Jun 06, 2013 7:57 pm; edited 7 times in total
Back to top
View user's profile Send private message Visit poster's website Yahoo Messenger
Alex_Nicolin
.22LR Member
.22LR Member


Joined: 13 Mar 2013
Posts: 102
Location: Bucuresti

PostPosted: Thu Jun 06, 2013 2:43 pm    Post subject: Reply with quote

Link-uri suplimentare:
http://airgun-academy.pyramydair.com/blog/2011/08/why-you-dont-want-to-break-the-sound-barrier/
http://airgun-academy.pyramydair.com/blog/2011/08/why-dont-they-design-pellets-to-go-supersonic/

http://www.quickmeme.com/meme/3uqq2c/ Very Happy
_________________
ΜΟΛΩΝ ΛΑΒΕ

Hatsan BT65 SB-W 5.5 mm | Altaros regulator | Weihrauch sound moderator | Leapers 4-16x50 Full Size AO (SCP-416AOMDLTS) scope
Hatsan AT-P1 4.5 mm
Hatsan hand pump
Back to top
View user's profile Send private message Visit poster's website Yahoo Messenger
dabija
Site Moderator
Site Moderator


Joined: 16 Dec 2006
Posts: 1349
Location: RESITA

PostPosted: Fri Jul 12, 2013 10:32 am    Post subject: Reply with quote

Cam tehnic dar foarte interesant si util acest post.
_________________
cz200S + bushnell 6-24X50
Gamo R77 Combat
http://www.d-petre.ro/category/ft/
http://petredalea.ro/category/fieldtarget/
Back to top
View user's profile Send private message Visit poster's website Yahoo Messenger
zgarabel
.22 Member
.22 Member


Joined: 23 Mar 2011
Posts: 95
Location: Vaslui

PostPosted: Sun Jul 28, 2013 8:43 am    Post subject: Reply with quote

foarte bine documentat. sunt informatii de baza complete pe care orice tragator de ac ar trebui sa le citeasca. chiar si de curiozitate. iar ultimul link a fost tare Smile
_________________
______________________
AFC 5,5 + Hawke 6-24x56
Back to top
View user's profile Send private message Yahoo Messenger
Display posts from previous:   
Post new topic   Reply to topic    Club Airguns Forum Index -> Tir cu AC All times are GMT + 2 Hours
Page 1 of 1

 
Jump to:  
You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot vote in polls in this forum


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group