Можно ли пустить пулю по дуге
Куда попадет пуля, если выстрелить вертикально вверх?
Говорят, что летит наверх, однажды должно опуститься. Птица или самолет. Футбольный мяч. Цена Биткоина. Но не все приземления одинаково безопасны. Что будет, если выстрелить из пистолета в воздух? Пуля пролетит около километра (в зависимости от угла и силы выстрела). Достигнув апогея — самой высокой точки полета — пуля начнет падать. Сопротивление воздуха слегка замедлит ее, но пули по своей природе спроектированы так, чтобы легко пролетать через воздух (аэродинамичны). Поэтому, если такая пуля уже после разворота в кого-нибудь попадет, высока вероятность убийства.
В сельской или пустынной местности вероятность кого-нибудь убить крайне мала, потому что мало людей. Но в многолюдных городах вероятность попасть в кого-нибудь резко возрастает, и людей довольно часто убивают шальными пулями. Особенно это характерно для стран, в которых ношение и применение оружия практически не ограничивается. Например, в США.
Сколько людей убивают в США случайными пулями?
Очень часто инциденты с блуждающими шальными пулями происходят после праздничной стрельбы — когда гуляки стреляют в воздух, отмечая какое-нибудь событие. Такие пули в конечном итоге попадают на землю, иногда поражая других людей.
О том, как часто это происходит, точных данных нет, но в 2015 году в статье в The Trace описали два случая убийства детей падающими пулями, которые были выпущены в воздух во время празднования Дня Независимости в 2011 и 2012 годах. В 2004 году Центр по контролю и профилактике заболеваний США описал, что в новогодние праздники шальные пули привели к 19 травмам и одной смерти. Чаще всего они попадают в голову, ноги и плечи.
Насколько высоко может подняться пуля?
Траектория полета пули
Что же происходит с пулей, выпущенной прямо в небо? Как высоко она может подняться? Что останавливает ее и возвращает на Землю? Когда и где она приземлится после разворота?
Эти вопросы не такие уж и простые. Исследователи баллистики — то есть, люди, изучающие движение и траекторию различных снарядов — потратили кучу времени на исследование движения пули, выпущенной горизонтально. Потому что эта информация полезна для повышения точности и дальности стрельбы. Но в воздух люди стреляют случайно, поэтому изучать такой тип движения пули нет особого смысла.
Генерал-майор армии США Джулиан Хэтчер решил поставить эксперимент во Флориде и стрелял в воздух из различных видов оружия, от винтовок до пулеметов, пытаясь измерить время движения пули и найти место приземления. Он рассчитал, что стандартная пуля для охотничьей винтовки .3 калибра при стрельбе вверх поднимется на высоту 2743,2 метра за 18 секунд, а еще за 31 секунду вернется на землю, разогнавшись до «почти постоянной» скорости 91,4 метра в секунду.
Но эксперт в области баллистики Джеймс Уокер говорит, что высота полета пули будет зависеть от типа оружия и снаряда, как и при горизонтальной стрельбе. У пистолета более короткий ствол, чем у винтовки, а в пистолетных пулях меньше пороха, поэтому они не смогут подняться так же высоко, как пуля от винтовки.
Что будет, если выстрелить в воздух? Куда попадают пули?
Так выглядит пуля калибра 7,62х63 (.30-06)
А так выглядит пуля для пистолета ACP
При горизонтальной стрельбе пули, как правило, быстро замедляются из-за сопротивления воздуха, и пуля от винтовки теряет половину скорости уже через 500 метров. При стрельбе вверх замедление будет происходить быстрее из-за силы гравитации.
Компания Close Focus Research, проводящая баллистические испытания, показывает на графике, что пуля пистолета ACP может набрать максимальную высоту 697 метров, тогда как пуля винтовки .30-06 достигнет высоты 3080 метров, что почти в пять раз выше.
Независимо от того, насколько высоко в воздух поднимется пуля, в конечном итоге она замедлится до нуля и начнет падать на Землю. Форма, вращение, скорость — все это повлияет на изменение курса. Также пуля вряд ли упадет в точку вылета, поскольку ее снесет ветром. Спрогнозировать, куда она упадет, нелегко, потому что никому это не нужно — военные слишком заняты улучшением горизонтальной стрельбы.
Лучше вообще не стрелять просто так. Могут пострадать люди. Им и так не сладко приходится. Почитайте еще, как роботы убивают людей.
«Кручёная» пуля
Кстати, самые горячие споры у посмотревших «Особо опасен» вызывают вовсе не сверхспособности наемных убийц, а пули, запускаемые в этом фильме по разным хитрым траекториям. Популярность спора, возможно это или нет, разве что чуточку не дотягивает до спора о самолете, который взлетает с конвейерной ленты.
Итак, согласно фильму, если резко махнуть рукой с пистолетом перпендикулярно оси ствола, то пуля полетит по красивой дуге, поворачивая в сторону взмаха, и поразит супостата, которого персонально от вас закрывает какое либо препятствие. Возможно также, что при этом пуля будет оставлять за собой красивый трек, как в фильме, впрочем, сейчас это не принципиально. Насколько такое реально?
Сначала обратимся к теории. Первый закон Ньютона гласит, что если на тело не действуют силы, или если они взаимно уравновешены, то тело движется равномерно и прямолинейно. На пулю, вылетевшую из ствола, действуют сила тяготения и сила сопротивления воздуха. Последняя направлена обычно по вектору движения пули в обратную сторону, так что к красивым дугам, вычерчиваемым пулей на экране, отношения точно не имеет.
Сила тяготения Земли, напротив, заставляет пулю описывать симпатичную баллистическую кривую в воздухе, но вот беда, в перпендикулярной поверхности земли плоскости. А нам нужно «закрутить» пулю в плоскости горизонтальной; специфика уличного ганфайта, понимаете? Окопы в качестве укрытий здесь встречаются гораздо реже, чем углы зданий, столбы и прочие элементы архитектуры. Итак, в теории, нам нужна некая сила, которая бы воздействовала на пулю в плоскости, параллельной земной поверхности, но перпендикулярно направлению движения пули. Вот тогда последняя и начнет залетать за углы.
Теперь рассмотрим ситуацию из фильма. Я беру в руки свою любимый «1911» … Хотя, на дворе у нас эра Водолея, так что пусть это будет CZ 75. Теперь широким замахом «из за жопы» я направляю пистолет по дуге справа налево, попутно нажимая спуск. Пока пуля летит в канале ствола, она движется по дуге вместе с пистолетом, которым я взмахнул. Но стоит ей покинуть ствол, и его стенки больше не уводят пулю в сторону. Просто вдобавок к осевой составляющей скорости оно получила боковую составляющую. Как пуля поведет себя дальше?
Благодаря работам над темами для Влада Лобаева теперь я лучше представляю себе эту тему. В целом, это классический случай выхода пули из ствола, когда ось пули не совпадает с вектором скорости. Что делает уважающая себя пуля в этом случае? После недолгих колебаний она ориентируется по вектору скорости и дальше уже путешествует носиком вдоль него. Следует отметить, что этот короткий период неустойчивости увеличивает общий разброс попаданий, а также боковой увод пули от линии прицеливания, но отправить пулю по горизонтальной дуге он, разумеется, не в состоянии.
Однако всё это — теоретические размышления. А что у нас есть на практике? А у нас есть 123-я, кажется, серия «Разрушителей легенд» с броским названием «Крученая пуля», в которой «разрушители» полностью развенчивают этот миф о «закрутке», попутно получая массу удовольствия. Кэри Байрон в бронежилете на шестом месяце беременности прилагается. Сначала они пробуют стрелять сами, затем мастерят робота-«убийцу», способного размахивать пистолетом с недоступной человеку скоростью, но результат один. Пуля, покидая ствол, чертит в горизонтальной плоскости прямую линию. Впрочем, советую вам просто посмотреть эту серию.
Так что же? Нет никаких способов, чтобы достать супостата за углом? На самом деле могу предложить с ходу целых два. Если у вас есть деньги и связи в DARPA, вы можете достать корректируемые пули 50-го калибра, созданные недавно в США при поддержке этого агентства.
Возможно, вам так же потребуется корректировщик, который будет подсвечивать ничего не подозревающего врага с фланга лазером.
И второй вариант, с которым знаком любой страйкболист. Выкрутите хоп-ап в любимом пистолете до максимума, возьмите его в руку по-гарлемски, и вы увидите, как эффект Магнуса бодро уводит шар влево (если вы правша, разумеется). Будет время, обязательно снимем подобное видео, чтобы потроллить «Разрушителей мифов». Впрочем, можно ли создать боевое оружие, использующее эффект Магнуса — вопрос, ответ на который мне неизвестен.
Деривация по Магнусу
Физические эффекты, с которыми сталкиваются сухопутные войска
Фото: Министерство обороны России
Физические эффекты присутствуют в нашей жизни повсюду; иногда они заметны невооруженному глазу, а порой их можно обнаружить лишь с помощью специального оборудования. «Лента.ру» уже рассматривала наиболее интересные явления, с которыми сталкиваются военные пилоты и моряки. Теперь настала очередь сухопутных войск.
Деривация
При подготовке снайперов бойцам объясняют, что после выстрела пуля отклоняется не только вниз под действием силы тяжести, но и в сторону. Причем способствует этому, помимо возможного бокового ветра, так называемая деривация. После выстрела из нарезного оружия на пулю действуют силы вращательного движения и сопротивления воздуха. При этом вращающаяся пуля или снаряд представляют собой гироскоп, который под действием набегающего потока воздуха начинает отклоняться перпендикулярно его плоскости. При этом поворот происходит в сторону вращения. Это означает, что направление смещения траектории пули совпадает с направлением нарезки ствола; в большинстве стран нарезка выполнена по часовой стрелке по спирали ─ значит, пуля отклоняется вправо. Такое отклонение и называется деривацией.
Деривационное отклонение пули
При стрельбе на большие дистанции, на которых деривация становится наиболее заметной (для снайперской винтовки СВД этот параметр составляет до 60 сантиметров при стрельбе по цели на дистанции в 1 километр), стрелков учат учитывать отклонение пули. Многие современные прицелы для стрелкового оружия конструктивно учитывают деривацию. В частности, ПСО-1 для СВД специально монтируется так, чтобы после выстрела пуля уходила несколько левее. В артиллерии же это явление либо закладывается в таблицы стрельбы, либо также учитывается конструктивно.
Эффект Магнуса
Непосредственно с вращением пули или снаряда связано еще одно физическое явление, которое называется эффект Магнуса. Этот эффект проявляется при ведении огня при боковом ветре. Его особенность заключается в том, что с той стороны пули, где вращение совпадает с направлением обтекающего потока воздуха, скорость движения воздуха возрастает, а с противоположной — уменьшается. В итоге возникает разница давлений с разных сторон пули, из-за чего появляется сила, направленная перпендикулярно движению газового потока и отклоняющая боеприпас в сторону.
На практике это означает, что при боковом ветре слева пулю начинает сносить несколько вверх, и наоборот. Поскольку на небольших дистанциях эффект Магнуса заметного влияния на траекторию полета пули не оказывает, его как правило не учитывают. Однако, стрелки, подготовленные для поражения целей на значительных дистанциях, как правило пользуются специальным прибором — анемометром, измеряющим скорость ветра.
В начале января 2013 года американская компания Tracking Point представила компьютеризованный снайперский комплекс PGF, оборудованный цифровым прицелом. Комплекс работает на базе операционной системы Linux и оборудован модулем Wi-Fi. Снайперская система позволяет значительно повысить точность стрельбы за счет автоматического слежения за перемещением цели, а также учета деривации и эффекта Магнуса. При нажатии спускового крючка выстрел производится не сразу. Сначала компьютер перейдет в боевую готовность и потребует вручную скорректировать прицел. Выстрел будет произведен, когда перекрестие прицела совпадет с целью.
Акустический удар
Иногда на поле боя бойцам доводится слышать громкий хлопок. Это означает, что мимо прошла пуля, которая летит на скорости, превышающей скорость звука. Бывает, что и после того, как над головой пролетит самолет, боец вдруг слышит звук, напоминающий взрыв. Это явление называется акустическим ударом. Суть его заключается в том, что летящий объект создает впереди и позади себя серию волн. При полете на сверхзвуковой скорости эти волны сталкиваются друг с другом, сжимаясь в одну ударную волну, движущуюся на скорости звука.
Образование акустической волны происходит постоянно — это означает, что объект, летящий быстрее скорости звука, оставляет за собой конусообразный акустический след. Размеры конуса зависят от высоты и скорости полета объекта — пули или самолета. Поскольку объект летит быстрее звука, а ударная волна движется со скоростью звука, боец на земле слышит хлопок или взрыв уже тогда, когда пуля или самолет отлетели от него на значительное расстояние. Хлопок происходит из-за резкой смены давления на фронте акустической волны.
В среднем давление акустического удара составляет около пяти тысяч паскалей. В начале 1970-х годов во время военного конфликта с Сирией и Египтом Израиль использовал акустический удар в качестве одного из методов психологического воздействия. В 1969 году ВВС Израиля получили от США истребители F-4 Phantom II, способные совершать полеты на скорости, в два раза превышающей скорость звука. На этих машинах израильские летчики выполняли сверхзвуковые полеты над вражескими городами на малых высотах.
Свисток Гальтона
Современные военные научились использовать для своих целей и другие виды звуковых колебаний. Например, не слышимый для человеческого уха ультразвук, с помощью которого можно дрессировать животных и отдавать им различные команды. Для получения ультразвука используется так называемый свисток Гальтона — акустическое устройство, которое способно генерировать звуковые колебания. Частота колебаний, как правило, составляет 170 килогерц, однако существуют и свистки, позволяющие получать инфразвук с частотой колебаний от 0,001 до 16 герц.
Конструкция свистка Гальтона может различаться. Обычно он представляет собой полый цилиндр со встроенным клином и расположенным рядом с ним акустическим резонатором. Воздушный поток в этом устройстве рассекается клином-«губой», в результате чего возникают колебания, частота которых зависит от размера «губы» и сопла. Как правило, военные кинологи используют свистки Гальтона при проведении боевых операций, когда собакам необходимо отдавать «неслышные» приказы, чтобы не выдать свое местоположение. Военные кавалеристы также иногда используют такие свистки.
Источники:
http://hi-news.ru/weapon/kuda-popadet-pulya-esli-vystrelit-pryamo-v-vozdux.html
http://m.lenta.ru/articles/2013/08/01/physics/
Загрузка...
