Баллистика. Два взгляда.

hauptmannoff

Здравствуйте, уважаемые.
Возник спор. Прошу рассудить.
Суть вопроса в следующем.
Огнестрельное оружие с затвором (свободный или нет не важно).
Вопрос по отдаче.
Точки зрения:
1. Ствол получает импульс при выстреле и передает импульс затвору.
2. Затвор получает импульс и передает его стволу.
Ваше мнение - какая точка зрения правильная?
Можно просто - "Я за 1(2)", можно и с аргументацией.

------------------
С уважением, Валерий.


hauptmannoff

Да, вопрос "в догонку".
Представим себе пистолет, у которого ствол не имеет связи с затвором и с рамкой. При выстреле куда двинется ствол? в направлении выстрела, или в противоположном?

mihasic

Вообще-то для этого существует раздел "Баллистика".
А если по делу - многое в вопросе непонятно. Прежде всего - это что, вопрос о конкретном механизме передачи импульса отдачи между разными частями оружия? А зачем нужны такие подробности? И эта... конкретный механизм будет зависеть от конкретной конструкции. Поэтому вот это вот утверждение - "свободный или нет не важно" - представляется спорным. Вообще говоря, затвор - там, где он есть - получит от пороховых газов больший нескомпенсированный импульс сил давления. И уже от него импульс перейдёт на другие части оружия. Но ведь есть конструкции, где затвора нет вовсе (скажем, дульнозарядки). Считать ли для них казённую часть ствола затвором? Вопрос переходит в область схоластики.

mihasic

hauptmannoff
Да, вопрос "в догонку".
Представим себе пистолет, у которого ствол не имеет связи с затвором и с рамкой. При выстреле куда двинется ствол? в направлении выстрела, или в противоположном?

Приблизительно никуда не двинется.

hauptmannoff

Прошу прощения, не смог разобраться с движком форума...
Если можно - перенесите тему в соответствующий раздел.

Дульнозарядные по своей сути и есть разновидность систем с запирающимся стволом. Точнее наоборот, но сути это не меняет.
Не считаю важным уточнение о свободном/запираемом затворе, т.к. для понимания самого принципа нужно рассматривать именно систему со свободным затвором. Именно в силу того, что затвор и ствол в них не имеют жесткой связи. И тут можно увидеть, чей импульс первичен.

hauptmannoff

mihasic
Приблизительно никуда не двинется.



Будет ли пуля, вворачиваясь в нарезы, тянуть ствол за собой?

mihasic

hauptmannoff
Будет ли пуля, вворачиваясь в нарезы, тянуть ствол за собой?

Так там есть пуля? в условиях задачи об этом не было ни слова... Будет, естественно. Даже и без нарезов, на гладком стволе, чисто на трении.

hauptmannoff

mihasic
Приблизительно никуда не двинется.
mihasic
Будет, естественно. Даже и без нарезов, на гладком стволе, чисто на трении.
Можно ли Ваши сообщения трактовать, как то, что Вы придерживаетесь второй точки зрения?

Иван1978

2

mihasic

hauptmannoff
Можно ли Ваши сообщения трактовать, как то, что Вы придерживаетесь второй точки зрения?

Мои сообщения можно трактовать как то, что Вы меняете условия задачи в процессе решения. Попросту, сам не знаете, чего хотите. В том неконкретном виде, в каком задача поставлена, возможен любой вариант. Да и вообще само понятие "кто кому передаёт импульс" некорректно. Если А передаёт Б некий импульс, то это означает, что Б передёт А противоположный импульс - и иначе никак. То есть всегда и затвор передаёт импульс стволу, и ствол передаёт импульс затвору. По самой сути закона сохранения импульса.

порнограф

Будет ли пуля, вворачиваясь в нарезы, тянуть ствол за собой?
да. существуют системы с автоматикой действующей за счёт движения ствола вперёд.

hauptmannoff

mihasic
сам не знаете, чего хотите
Упс!
Значит я слишком косноязычен 😞
Попробую конкретизировать.
С момента подрыва порохового заряда энергия передается на стенки гильзы, на пулю и на донце гильзы. Это первый этап.
Давление на стенки гильзы можно игнорировать. Хотя тут не все просто - есть эффект обтюрации, увеличивающий трение между гильзой и патронником/стволом.
Суть в том, что начиная движение пуля и гильза обладают некоторым моментом, равным по значению и противоположным по направлению. Куда передаются эти моменты?
От пули - на само движение пули и на ствол, за счет трения.
От гильзы - на движение гильзы и на ствол, опять же за счет трения. При отсутствии затвора на этом можно закончить и дальше лишь сравнивать силы трения, массы и т.п. Но этот эксперимент вряд ли возможен в реале. Тут можно лишь теоретизировать. Хотя... Нет, я не возьмусь проводить такой опыт 😊
Поскольку у нас есть затвор и именно он стоит на пути следования гильзы, то гильза не может не передавать момент импульса на затвор. И она его передает. И именно затвору. Тот, в свою очередь, передает момент или непосредственно на ствол (в случае механической системы с запиранием ствола) или опосредованно (через ствольную рамку).
Есть другая точка зрения - момент передается изначально на ствол. А от него затвору. Вот тут у меня и возникает вопрос: каким образом ствол получает достаточный импульс, для того, чтобы могла работать автоматика перезарядки?

mihasic

пуля и гильза обладают некоторым моментом,
Тут существует терминологическая путаница, жертвой которой Вы, я вижу, и пали. То, что в английском языке называется латинским словом "momentum", на русский переводится как "импульс", каковым названием Вы и пользовались до сих пор, и совершенно правильно делали; а вот слово "момент" в русской терминологии - это другое, это произведение некой физической величины на "плечо". Например, момент силы, момент инерции и т.п. Так что внезапное употребление Вами существующего и содержательного, но абсолютно неуместного здесь термина "момент импульса" ничего, кроме путаницы, не вносит.

mihasic

Если Вы хотите разбирать детали, то неизбежно надо переходить на анализ конкретной конструкции, рассматривать возникающие силы. Например, вопрос "Вот тут у меня и возникает вопрос: каким образом ствол получает достаточный импульс, для того, чтобы могла работать автоматика перезарядки?" не вполне понятен. Разве автоматика работает от ствола? Разве что у Мц 21-12... Неизбежно приходим к необходимости конкретики.

порнограф

Разве автоматика работает от ствола? Разве что у Мц 21-12...
сколько угодно. пулемёт Максима, КПВТ, АФ, МГ-34, МГ-42 и т.д.
почти фсе пистолеты с "несвободным" затвором....
автоматика МЦ21-12 лишь разновидность с длинным ходом ствола

hanter741

hauptmannoff
Нет, я не возьмусь проводить такой опыт
https://www.youtube.com/watch?...be_gdata_player

смотреть на 3,30

hauptmannoff

Дедукции требуете? Пожалуйста.
"Выбрасываем" ствол. Берем патрон с толстостенной гильзой. Закрепляем патрон в затворе защелкнув выбрасывателем. После выстрела механизм сработает? Будет ли "откат" затвора?
Второй случай.
"Выбрасываем" затвор. Производим накалывание капсюля. Сработает ли механизм, спрашивать не буду. Ибо срабатывать не чему. Снова спрошу лишь о том, куда двинется ствол?

hauptmannoff

hanter741
смотреть на 3,30
Гы! Оказывается "все придумано до нас" - не миф 😊
Спасибо. На 3.34 видно, как ствол идет вперед, а назад его откатывает ремень, притягивающий к столу.

LG

hauptmannoff, если вернуться к вашему начальному вопросу, то строго говоря оба варианта ответа верны и существуют одновременно.

Итак, патрон в стволе, затвор закрыт. Удар по капсюлю, порох воспламеняется, давление газов толкает пулю вперед а гильзу назад.

При этом:
1) гильза донышком давит на затвор, т.е. возникает сила, действующая на затвор назад.
2) пуля едет по стволу вперед, и силой трения увлекает его вперед, т.е. передает некоторый импульс стволу вперед.
3) гильза вообще-то тоже прижата к патроннику, т.е. стволу. Т.е. там есть сила трения. Но гильза то едет назад, а значит гильза своей силой трения передает некоторый импульс стволу - назад.

Стало интереснее? =)

Leser

"Выбрасываем" ствол. Берем патрон с толстостенной гильзой. Закрепляем патрон в затворе защелкнув выбрасывателем. После выстрела механизм сработает? Будет ли "откат" затвора?
Движение затвора назад будет, дульце гильзы выступит в качестве сопла реактивного двигателя.
"Выбрасываем" затвор. Производим накалывание капсюля. Сработает ли механизм, спрашивать не буду. Ибо срабатывать не чему. Снова спрошу лишь о том, куда двинется ствол?
Тут сложнее, зависит от силы трения пули в стволе и ее массы относительно гильзы, но при массе пули и газов большей чем масса гильзы, казенный срез будет соплом, движение будет вперед.

Leser

2) пуля едет по стволу вперед, и силой трения увлекает его вперед, т.е. передает некоторый импульс стволу вперед.
А сила трения скольжения в какую сторону относительно движения направленна?

hauptmannoff

Leser
сила трения скольжения в какую сторону относительно движения направленна?
Вектор силы трения (пули) направлен против движения пули, при этом вектор силы трения ствола направлен по движению пули. В чем вопрос?

ALEX55555

2) пуля едет по стволу вперед, и силой трения увлекает его вперед, т.е. передает некоторый импульс стволу вперед.
Она "едет" по стволу за счёт пинка пороховых газов и вперёд ствол в этом процессе скорее ничего не"увлекает",тут происходит как бы отталкивание пули от донца гильзы,ну или как то так.Энергия пороховых газов давит на стенки патронника и значит передаётся на затвор через гильзу.Вес винтовки в этом процессе не маловажен 😊

hanter741

все как всегда - теоретизировать проще всего, а на видео забьем. неправильное оно наверное...

imbitor

а на видео забьем. неправильное оно наверное...
ХЗ что там может быть правильного? Судя в том числе и по отпечатку на гильзе,отсутствию капсюля,ствол подвергся воздействию хреновой туче сил помимо воздействия снаряда,толкающих его вперед! Видео ни о чем!
"Выбрасываем" затвор. Производим накалывание капсюля. Сработает ли механизм, спрашивать не буду. Ибо срабатывать не чему. Снова спрошу лишь о том, куда двинется ствол?
В идеале если нет критической потери газов,сработает принцип свободного затвора и ствол в любом случае пойдет назад,хоть легкий,хоть тяжелый.

Leser

В чем вопрос?
А сила трения скольжения в какую сторону относительно движения направленна? Я вроде бы ясно вопрос сформулировал...
Вектор силы трения (пули) направлен против движения пули, при этом вектор силы трения ствола направлен по движению пули.
По модулю эти две Ваших силы равны, имеют одну точку приложения и направленны в противоположные стороны?

LG

Ну да, примерно так. Отвлекитесь от пули, представьте что вы тащите на веревке кирпич по асфальту. ваша сила приложена к кирпичу через веревку - аналог давления газов на дно пули. Сила трения об асфальт действует на кирпич в направлении против его движения - асфальт же тормозит кирпич. Сила трения об кирпич действует на асфальт в направлении движения кирпича по асфальту. С пулей в стволе так же.

LG

ALEX55555
Она "едет" по стволу за счёт пинка пороховых газов и вперёд ствол в этом процессе скорее ничего не"увлекает"

Это не так. Просто давление пороховых газов сильнее силы трения пули о стенки ствола. Возможна и обратная ситуация - при недостаточной навеске или некачественном порохе пуля застревает в стволе, тоесть сила трения превышает силу, вызванную давлением пороховых газов.

Leser

Сила трения об асфальт действует на кирпич в направлении против его движения - асфальт же тормозит кирпич.
Соглашусь.
Сила трения об кирпич действует на асфальт в направлении движения кирпича по асфальту.
В направлении движения кирпича по асфальту действует сила трения подошв Ваших ботинок об асфальт.

ALEX55555

Это не так.
Что не так,хотите сказать что в процессе выстрела ствол делает движение в сторону движения пули? 😊

mihasic

Сила трения об кирпич действует на асфальт в направлении движения кирпича по асфальту.

В направлении движения кирпича действует сила трения покоя подошв Ваших ботинок об асфальт.

Вы напрасно отмахиваетесь от этого рассуждения уважаемого LG. На асфальт действительно действует сила трения со стороны кирпича - и не может не действовать, хотя бы по третьему закону Ньютона (помните, действие равно противодействию). Не знаю как сейчас, может асфальт стали лучше делать, а раньше в Москве часто летом можно было видеть очень эффектное этому подтверждение: почти на всех остановках троллейбуса асфальт был сдвинут, сморщен волнами - именно силой трения троллейбуса об асфальт при торможении.

Leser

На асфальт действительно действует сила трения со стороны кирпича - и не может не действовать, хотя бы по третьему закону Ньютона (помните, действие равно противодействию).
Так вот я пытаюсь понять, если эти силы равны и направленны в разные стороны из одной точки, значит они друг друга уравновешивают и ничего никуда двигать не могут? Или как?

hauptmannoff

Заменим внутреннюю силу пороховых газов на внешнюю.

Пусть силы трения качения на всех роликах ничтожно малы.
И веса Р достаточно для преодоления сил трения между парами ствол/пуля и ствол/гильза.

mihasic

Leser
Так вот я пытаюсь понять, если эти силы равны и направленны в разные стороны из одной точки, значит они друг друга уравновешивают и ничего никуда двигать не могут? Или как?

Нет, ЭТИ две силы не уравновешиваются: они приложены к разным объектам.

LG

ALEX55555
Что не так,хотите сказать что в процессе выстрела ствол делает движение в сторону движения пули? 😊
Делает, в том случае, если ствол в момент выстрела не сцеплен с затвором.

Потому что пока ствол сцеплен с затвором, сила трения пули о ствол скомпенсирована давлением пороховых газов через донышко гильзы на затвор. В момент, когда ствол расцепляется с затвором, ствол действительно идет вперед, так как до момента вылета пули испытывает силу трения. Однако это движение существенно меньше, чем движение затвора назад, так как масса ствола, а в большинстве случаев и всего оружия (т.к. ствол очень редко бывает подвижен вперед, т.е. он тянет за собою все оружие) значительно больше массы затвора, а сила трения пули о ствол существенно меньше силы давления газов на затвор через дно гильзы. Пропорционально этому меньше и скорость, приобретаемая стволом в движении вперед, в большинстве случаев она практически незаметна.

LG

Leser
Так вот я пытаюсь понять, если эти силы равны и направленны в разные стороны из одной точки, значит они друг друга уравновешивают и ничего никуда двигать не могут? Или как?

Представьте себе, что вы стоите в лодке, которая плавает на воде. Вы делаете шаг вперед. При этом вы отталкиваетесь ногой от лодки. Ваша подошва удерживается силой трения. Сила трения, приложенная к подошве - позволяет вам переместиться вперед по лодке. Сила трения, приложенная к лодке - толкнет ее назад.. Скорости, которые приобретете вы и лодка в первый момент, будут обратно пропорциональны вашей массе и массе лодки соответственно.

Leser

Нет, ЭТИ две силы не уравновешиваются: они приложены к разным объектам.
И точки приложения у них разные? Хотя "трутся" объекты друг об друга в одном месте? Хотелось бы на рисунок посмотреть.
на всех остановках троллейбуса асфальт был сдвинут, сморщен волнами - именно силой трения троллейбуса об асфальт при торможении.
ИМХО сдвинут он был за счет упругой деформации перед тормозящими колесами, и как следствие отклонением силы реакции опоры от нормали.

Leser

Представьте себе, что вы стоите в лодке, которая плавает на воде. Вы делаете шаг вперед. При этом вы отталкиваетесь ногой от лодки. Ваша подошва удерживается силой трения. Сила трения, приложенная к подошве - позволяет вам переместиться вперед по лодке.
Это, я думаю, возражений ни у кого не вызывает.
Сила трения, приложенная к лодке - толкнет ее назад..
ИМХО не сила трения ее будет толкать назад, а сила мышц ваших ног, приложенная с отклонением от нормали к опорной поверхности лодки о воду.
А сила трения лодки о воду будет ее тормозить.

hauptmannoff

Про лодку.
Правильнее другая аналогия:
На лодке лежит груз, тянем его веревкой с берега. Сила трения груза незначительная. Будет лодка двигаться в направлении груза или в обратном?

mihasic

Вот поэтому-то, для избежания копания в мелочах и связанных с этим ошибок, и не стоит без крайней нужды спускаться на микроскопический уровень. Для всех практических задач вполне достаточно оставаться на уровне закона сохранения импульса. А уж кто там кого куда тянет - ствол затвор или затвор ствол - дело пятнадцатое.

hauptmannoff

Тут стоит разделять, что принимать за границы системы, взаимодействие элементов, которой мы рассматриваем.
Я делаю шаг. Я толкая при этом Землю в обратном направлении.
Когда я делаю шаг в западном направлении, я ускоряю вращение Земли вокруг собственной оси. А относительно Луны, Солнца, Центра Галактики?
Ограничивая рассматриваемую систему конкретными рамками, мы упрощаем себе задачу. Или усложняем. Все зависит от поставленной задачи.
В конечном итоге, в системе оружие/снаряд получим движение снаряда и оружия в разных направлениях. При m1V1=m2V2.
Границы системы можно увеличить (например до пределов Солнечной системы) или уменьшить (пуля/ствол).
В любых границах закон сохранения импульса будет работать.

hauptmannoff

mihasic
не стоит без крайней нужды спускаться на микроскопический уровень... ...А уж кто там кого куда тянет - ствол затвор или затвор ствол - дело пятнадцатое.

Так изначально спор и зашел именно об этом!
"Ствол или затвор?"

a speed

Я в своё время участвовал в подобном споре.
Новая вводная: Если ствол идёт вперёд или назад, пока пуля в стволе - как добиться однообразия выстрелов? Не логичнее было бы предположить, что пока пуля в стволе и затвор закрыт - система замкнута и все силы уравновешивают друг друга? А пуля покидает ствол всегда раньше открытия затвора, а?

hauptmannoff

a speed
Если ствол идёт вперёд или назад, пока пуля в стволе - как добиться однообразия выстрелов?

Инерционности массивных деталей вполне достаточно. Именно это является основной проблемой для желающих облегчить массу оружия.

Leser

hauptmannoff
Про лодку.
Правильнее другая аналогия:
На лодке лежит груз, тянем его веревкой с берега. Сила трения груза незначительная. Будет лодка двигаться в направлении груза или в обратном?

Вот это как раз удачный пример, в зависимости от значений сил трения лодки о воду (плюс сопротивление воды) и груза о лодку, будет либо груз двигаться относительно лодки, либо лодка с грузом относительно воды, но не получится одновременного движения и груза относительно лодки и лодки относительно воды.

hauptmannoff

Leser

...не получится одновременного движения и груза относительно лодки и лодки относительно воды.

А вот это легко проверить и убедиться в обратном. Разделочная доска на кухне найдется? Набрать воды в ванну можете? Привязать на нитку колбцо, скрепку и т.п. можете?
Проведите эксперимент! Для чистоты эксперимента меняйте скорость "стягивания" груза.

imbitor

Вот это как раз удачный пример
С чего бы это?
не получится одновременного движения и груза относительно лодки и лодки относительно воды.
Это почему,как тянуть,если с переменным усилием,то все предметы будут двигаться относительно друг друга.Нечто подобное происходит и в стволе,только в течении очень короткого промежутка времени и гасится инерционными массами.К тому же изменив условия,исключаем то что должно толкать лодку от берега.
А пуля покидает ствол всегда раньше открытия затвора, а?
Так и есть,особенно на болтах! 😊

a speed

hauptmannoff
Именно это является основной проблемой для желающих облегчить массу оружия.
Не это. Для производства одного прицельного выстрела из пистолета достаточно удерживать его двумя пальцами. А для производства быстрой серии прицельных выстрелов - нужно удерживать его правильным хватом. Понятна разница?
Всё дело в контроле, в правильном хвате или вкладке, в том насколько вообще правильно и надёжно удерживается оружие, а не в массе оружия. Ваш пример неудачный.

LG

Leser

Вот это как раз удачный пример, в зависимости от значений сил трения лодки о воду (плюс сопротивление воды) и груза о лодку, будет либо груз двигаться относительно лодки, либо лодка с грузом относительно воды, но не получится одновременного движения и груза относительно лодки и лодки относительно воды.

Да ну? Отчего же не получится? Попробуйте.

Leser

Да ну?
Ну да...
Для чистоты эксперимента меняйте скорость "стягивания" груза.
Ну естественно имелось ввиду установившееся равномерное усилие.
Если сила трения покоя лодки о воду плюс сопротивление воды (сила 1) менее силы трения покоя груза о лодку (сила 2), то при приложении значительной силы тяги к веревке, до момента преодоления силы 2 будет преодолена сила 1 и лодка начнет движение. После преодоления силы 2 лодка продолжит движение вперед только по инерции и в последствии остановится или нет?
А если не только по инерции, то что за сила будет ее толкать вперед и где она приложена и ее значение?
Понятно, что если постоянно дергать за веревку, т.е периодически уменьшать силу приложенную к веревке до значения меньшего чем сила 2 с последующим преодолением этого значения, то лодка будет периодически приходить в движение за счет силы тяги приложенной к веревке.

hauptmannoff

Leser
если постоянно дергать за веревку
Уважаемый, не могли бы Вы излагать мысли таким образом, чтобы даже мне, бестолковому, было понятно?

------------------
С уважением, Валерий.«P»«BR»

kodec

вся эта теория только ради теории ???, или будет какой то смысл конечному пользователю - стрелку\охотнику