Baza fizică a fenomenului unei lovituri
Într-o anumită aproximație, comportamentul gazelor pulverulente poate fi descris utilizând ecuația lui Mendeleev de la Clapeyron. Acest lucru ne permite să analizăm calitativ fenomenul împușcat și să complotăm parcelele presiunii gazului p a vitezei glonțului v din calea l. pe care se traversează în canalul canalului (vezi Fig.).
Să luăm în considerare modul în care are loc procesul de filmare. Durata sa poate fi împărțită în perioade succesive de astfel: Start preliminar de ardere a prafului de pușcă la încărcare completă coajă de inserție glonț în cilindrul jefuire; primul de la începutul mișcării glonțului de-a lungul trunchiului până la arderea completă a încărcăturii de pulbere; a doua din momentul arderii totale a încărcăturii pulberii până la momentul de plecare a glonțului din portbagaj; a treia de la momentul lansării glonțului la terminarea creșterii vitezei sale.
Să ne gândim cum se schimbă presiunea gazului pulverizat în timpul unei lovituri (curba I din Fig.).
Perioada preliminară. În timpul arderii încărcăturii se formează un gaz pulverulent. Presiunea sa poate fi exprimată prin formula:
unde T, V și m sunt respectiv temperatura, volumul și masa gazului propulsor, M este masa molară a acestuia, R este constanta gazului universal. Deoarece volumul de gaz nu se schimbă și temperatura și masa vor crește drastic, presiunea gazului va crește în conformitate cu legea:
unde C este o constantă. Presiunea gazelor propulsoare va crește până când gloanțele se vor deplasa.
Prima perioadă. Se poate împărți condiționat în trei jumătăți de perioade. Să le considerăm unul câte unul.
- Masa gazului pulverulent m crește mai repede decât volumul V al spațiului gol (volumul cuprins între partea inferioară a gloantei și partea inferioară a cutiei cartușului). Având în vedere acest lucru
(S este aria secțiunii transversale a alezajului tubului, l este calea gloanței din gaura butoiului), schimbarea presiunii gazului către prima subperioadă poate fi reprezentată grafic sub forma unei secțiuni 1-2 a curbei I.
- Rata de creștere a masei de gaz propulsor devine aproape de viteza mișcării gloanțelor, sau, ceea ce este același lucru, o rată de schimbare a volumului V. Apoi, formula (1) ia forma
unde C1 este o constantă. Din punct de vedere grafic, schimbarea presiunii în această subperioadă poate fi reprezentată ca o secțiune 3-4 a curbei I.
- Volumul V al spațiului gol datorită creșterii rapide a vitezei glonțului crește mult mai repede decât masa m a influxului de gaz pulverulent, iar modificarea masei poate fi neglijată. Apoi formula (1) ia forma:
unde C2 este o constantă. Modificarea presiunii gazului în această subperioadă poate fi reprezentată sub forma secțiunii 5-6 a curbei I.
Procesele intermediare între subperioade pot fi aproximate aproximativ prin secțiunile corespunzătoare 2-3 și 4-5 ale curbei I.
A doua perioadă. Întrucât întreaga încărcătură de pulbere a ars deja, masa gazului nu se schimbă. Apoi formula (1) ia forma
unde C3 este o constantă. Schimbarea presiunii poate fi reprezentată de secțiunea 6-7 a curbei I.
A treia perioadă. O parte din gaz scapă din gaura cilindrului după glonț, când întâlnește aerul, formează o flacără și un val de șoc. În consecință, masa gazului m scade. Pe măsură ce crește volumul de gaz, atunci, conform formulei (1), există o scădere bruscă a presiunii gazului (secțiunea 7-8 a curbei I). Această scădere se produce atâta timp cât presiunea gazului pulverulent de la baza gloantei nu este echilibrată de rezistența la aer.
Modificări Program vitezei glonțului în cilindru (curba II din Fig.) Pot fi construite presupunând că forța care acționează asupra glonțului de gazele propulsoare este mult mai mare decât forța de rezistență, forța de frecare și așa mai departe. D.
În perioada preliminară, viteza glonțului nu se schimbă. În perioadele rămase, accelerarea gloanței este proporțională cu presiunea. Într-adevăr, forța acționează asupra glonțului:
unde p este presiunea gazului pulverulent, S este aria secțiunii transversale a găurii butucului. Prin urmare, dacă masa bulletului este m. apoi accelerarea
Deoarece presiunea gazului în canalul de canal este mult mai mare decât atmosfericul în toate perioadele, accelerarea glonțului va fi mai mare decât zero, adică se va mișca cu o viteză accelerată.
În prima accelerare subperioadă crește, prin urmare, viteza glonțului va crește brusc. Din punct de vedere grafic, această modificare a vitezei poate fi reprezentată sub forma secțiunii 1-2 a curbei II. În a doua subperioadă, accelerația rămâne aproape neschimbată, astfel încât mișcarea glonțului va fi aproape de accelerația egală (secțiunea 3-4 a curbei II). În cea de-a treia subperioadă, accelerarea glonțului scade, dar rămâne pozitivă, prin urmare, creșterea vitezei glonțului scade (graficul 5-6 al curbei II). În perioadele a doua și a treia există o scădere suplimentară a accelerației, care corespunde unei scăderi a ratei de creștere (secțiunea 7-8 a curbei II).
Este posibil să se investigheze viteza inițială a glonțului folosind legile de conservare. Viteza inițială a glonțului este viteza cu care părăsește canalul canalului. Legea conservării energiei pentru fenomenul unei fotografii poate fi scrisă după cum urmează:
Aici energia E1 eliberată în timpul arderii prafului de pușcă, E2 energia cinetică a unui glonț în momentul plecării butoiului, energia cinetică a armelor mici E3, energia E4 transportate gaze pulbere aruncate, care merge la căldură baril, și așa mai departe. D.
(q căldura de ardere a prafului de pușcă, m1 masa sa);
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: