Несовпадение центра масс пули с геометрической осью.

Многие называют это эксцентриситет, но я решил избежать такого названия, чтобы не давать пищи казуистам от математики.
Итак, дано: Идеальных пуль не бывает, в любой пуле присутствует расхождение между положением её центра тяжести и продольной геометрической осью. Это приводит к тому, что в момент вылета пуля имеет поперечную скорость, равную, разумеется, угловой скорости вращения, умноженной на это самое расхождение. И вот тут-то начинают появляться вопросы. Скорость вращения пули очень высокая. Например, для твиста 10 и скорости километр в секунду это почти 4000 оборотов в секунду, или примерно 25 тысяч обратных секунд. Что при расхождении в сотую долю миллиметра даст на подлётном времени 0.1 секунды (сотня метров) 25 миллиметров. Домножив на корень из двух (формула флинта) получим 35 миллиметров. Получается, если пуля изготовлена с точностью 0.01 мм, о минутной куче нужно забыть. Между тем практика показывает, что точность изготовления пуль обычно хуже, чем сотая миллиметра, а минутная куча - вещь вполне реальная даже для средних по качеству пуль. Вопрос: чего я не понимаю?

Если я правильно понял смысл поста(а это довольно тяжело, особенно если учесть отсутствие ссылок на первоисточник), то Вы про линейную скорость забыли - в итоге спираль должна получится, в которой линейная составляющая намного больше вращательной.

------------------
С уважением,
Юрий.

а это довольно тяжело, особенно если учесть отсутствие ссылок на первоисточник

линейная составляющая намного больше вращательной.

что в момент вылета пуля имеет поперечную скорость

mv28jam
У вас получается, что в момент отрыва пули от нарезов на неё единомоментно действуют силы порождённые дисбалансом и она отклоняется?

Да нет же, у меня получается наоборот: в момент отрыва пули от нарезов на неё ПЕРЕСТАЁТ действовать центростремительная сила со стороны ствола, поэтому пуля и продолжает, в соответствии с первым началом сэра Исаака поперечное движение - с той скоростью, которая у неё была в момент отрыва, это эксцентриситет на угловую скорость по модулю, а уж по направлению - куда придётся.

ищите инфу про lateral throw-off, в большинстве букварей по баллистике про это тот "боковой закидон" есть.

Прошу участников, прочно забывших школьный курс физики, от участия в теме воздержаться. Для вас работает раздел "флуд". Пардон, "флейм".

если пуля изготовлена с точностью 0.01 мм, о минутной куче нужно забыть

если практика не подтверждает теорию - значит постулаты не верны...

AC_Man

если практика не подтверждает теорию - значит постулаты не верны...

Так я об этом и спрашиваю - какие именно? В ньютоновской механике сомневаться я бы повременил, так что? Пули изготавливают с точность до микрона? Не видел я таких пуль. Калькулятор у меня сломанный? Так в уме считается...

какие именно?

Вы же промерить "Несовпадение центра масс пули с геометрической осью" не можете - просто предположили, что оно равно точности изготовления снаружи...

AC_Man

Вы же промерить "Несовпадение центра масс пули с геометрической осью" не можете - просто предположили, что оно равно точности изготовления снаружи...

Верно, не промерял. Но микрон - это же сумасшедшая точность. Ладно, прилетят с юга скворцы, появятся первые проталины, зазвенит капель - начну ковыряться.

Да нет же, у меня получается наоборот: в момент отрыва пули от нарезов на неё ПЕРЕСТАЁТ действовать центростремительная сила со стороны ствола, поэтому пуля и продолжает, в соответствии с первым началом сэра Исаака поперечное движение - с той скоростью, которая у неё была в момент отрыва, это эксцентриситет на угловую скорость по модулю, а уж по направлению - куда придётся.

Мне кажется дело в точке приложения силы. Пуля вращается очень быстро те имеет свойства гироскопа. Соответственно пуля будет стремится сохранить положение совей оси вращения в пространстве. Если силу приложить перпендикулярно оси вращения к центру масс, то пуля приобретёт продольную скорость не изменив положение оси в пространстве. Если же сила приложена не в центре масс и стремится изменить положение оси вращения, то это вызовет нутацию, которая затихнет.

Понял.
Мне кажется дело в точке приложения силы.

Не вижу противоречия с теорией, если рассматривать реальный ствол, имеющий конечную жёсткость. "Эксцентричная" пуля заставляет ствол колебаться в поперечном направлении, и никакого "вылета из неподвижного дула" на самом деле не будет. Упомянутые 35мм (это будет куча 70мм на сотне) вполне "достижимы" при непопадании пулей в нужную фазу поперечных колебаний дульного среза (на кучную полку). А при попадании - куча ужимается в разы.

nitroexpress
Не вижу противоречия с теорией, если рассматривать реальный ствол, имеющий конечную жёсткость. "Эксцентричная" пуля заставляет ствол колебаться в поперечном направлении, и никакого "вылета из неподвижного дула" на самом деле не будет. Упомянутые 35мм (это будет куча 70мм на сотне) вполне "достижимы" при непопадании пулей в нужную фазу поперечных колебаний дульного среза (на кучную полку). А при попадании - куча ужимается в разы.

Мне очень нравится Ваш пост. Я тоже смутно чувствовал, что проблема в некорректной идеализации. Куча, замечу по природной вредности хавактера, будет всё же 35, но это несущественно. Главное, Вы дали, как мне кажется, очень хорошее направление анализа - нежёсткий ствол, который будет гулять вместе с пулей, что, естественно, уменьшит поперечную скорость, и, возможно, существенно. Единственное, что плохо, это то, что, с этой точки зрения, чем жёстче и тяжелее ствол, тем хуже будет разброс. А на практике мы наблюдаем противоположную картину: "ломы" сеют гораздо меньше, чем "хлысты", даже неподобранными зарядами. Вроде нестыковочка? Своего объяснения у меня по-прежнему нет...

А есть линейная скорость в поперечном направлении. Равная скорости вращения на эксцентриситет.

угловая скорость * радиус = мгновенная линейная скорость точки при вращении вокруг оси, а не скорость движения всего тела относительно оси

Равная скорости вращения на эксцентриситет.

Посчитайте суммарный вектор сил порождённых дисбалансом за один оборот, каким будет его направление?

В самом начале предположили, что несбалансированная пуля, покидая ствол, получает радиальную скорость подобно камню из пращи - центр масс пули приобретает свободу в радиальном направлении, и движется по касательной к образующей спирали, которую он описывал в стволе. При этом упустили из виду один момент - камень в праще вращается по радиусу, значительно превышающему его собственные размеры. Потеряв связь с осью вращения, бульник улетает по касательной вполне успокоенный, и о том, что он вращался вокруг какой-то оси, больше не вспоминает, бульник - не гироскоп.
Пуля, напротив, вращается вокруг оси, худо-бедно совпадающей с её центром масс. Покидая ствол, гироскоп в пол-оборота перестраивается на вращение вокруг центра масс, и на итоговое рассеивание попаданий влияют эти пол-оборота, что по масштабу соответствует наблюдаемым результатам стрельбы.

nitroexpress
Эксцентричная" пуля заставляет ствол колебаться в поперечном направлении,

Не понял - в чём сомнения? Методика настройки патрона состоит как раз в том, чтобы подобрать начальную скорость пули, соответствующую минимуму скорости поперечного перемещения дула в момент вылета пули, т.е. пуля должна миновать дульный срез в момент максимальной фазы поперечного колебания. Это потом будет внешняя баллистика, направление всё же ствол задаёт.
Из практики, эксцентричность действительно мало влияет, а вот неправильная скорость - напротив, можно после "дикого" выстрела и дырки в большой мишени не найти.

nitroexpress
В самом начале предположили, что несбалансированная пуля, покидая ствол, получает радиальную скорость подобно камню из пращи - центр масс пули приобретает свободу в радиальном направлении, и движется по касательной к образующей спирали, которую он описывал в стволе. При этом упустили из виду один момент - камень в праще вращается по радиусу, значительно превышающему его собственные размеры. Потеряв связь с осью вращения, бульник улетает по касательной вполне успокоенный, и о том, что он вращался вокруг какой-то оси, больше не вспоминает, бульник - не гироскоп.
Пуля, напротив, вращается вокруг оси, худо-бедно совпадающей с её центром масс. Покидая ствол, гироскоп в пол-оборота перестраивается на вращение вокруг центра масс, и на итоговое рассеивание попаданий влияют эти пол-оборота, что по масштабу соответствует наблюдаемым результатам стрельбы.

А эта... Скорость центра масс по касательной - она же присутствовала? Значит, вращается пуля или нет, эта компонента скорости никуда не денется - против сохранения импульса не попрёшь.

nitroexpress
Из практики, эксцентричность действительно мало влияет, а вот неправильная скорость - напротив, можно после "дикого" выстрела и дырки в большой мишени не найти.

Вот, а эксцентричность в крайнем проявлении - при стрельбе картечью из нарезного ствола - влияет, и ещё как: знаменитый "бублик".
http://www.theboxotruth.com/docs/bot43.htm

Значит, и эксцентричная пуля должна быть подвержена тому же эффекту, вопрос только в мере. Никак не могу найти какого-нибудь исследования на эту тему.

mihasic
Значит, и эксцентричная пуля должна быть подвержена тому же эффекту, вопрос только в мере.