Der Begriff "Ableitung" hat im Alltag viele Bedeutungen. Es wird durch das lateinische Wort Derivat gebildet, was "Entführung", "Ablehnung" bedeutet. Der Begriff im allgemeinen Sinne wird als Abweichung von der Flugbahn, als Abweichung von den Grundwerten verstanden.
Ableitung im militärischen Bereich
In Bezug auf das Schießen mit einer Schusswaffe bezeichnet die Ableitung die Abweichung der Flugbahn einer Kugel oder eines Projektils. Es wird durch ihre Rotation verursacht, die durch das Gewehr im Lauf einer Feuerwaffe entsteht. Die Ableitung ist auch eine Kugelablenkung, die durch die Kreisel- und Magnus-Effekte verursacht wird.
Kräfte, die auf eine Kugel wirken
Kugeln, die sich nach dem Verlassen des Laufs entlang der Flugbahn bewegen, werden durch die Schwerkraft und den Luftwiderstand beeinflusst. Die erste Kraft ist immer nach unten gerichtet, wodurch der verlassene Körper abnimmt.
Die Kraft des Luftwiderstands, die ständig auf die Kugel wirkt, verlangsamt ihre Vorwärtsbewegung und ist immer darauf gerichtet. Sie tut alles, um einen fliegenden Körper umzuwerfen und seinen Kopfteil nach hinten zu lenken.
Aufgrund des Einflusses dieser Kräfte erfolgt die Bewegung des Geschosses nicht gemäß der Wurflinie, sondern entlang einer unebenen, gekrümmten Kurve unterhalb der Wurflinie, die als Flugbahn bezeichnet wird.
Die Kraft des Luftwiderstands beruht auf mehreren Faktoren, nämlich Reibung, Turbulenz, ballistische Welle.
Kugel und Reibung
Luftpartikel, die in direktem Kontakt mit der Kugel (Projektil) stehen, bewegen sich aufgrund des Kontakts mit ihrer Oberfläche mit. Die Schicht, die der ersten Schicht von Luftpartikeln folgt, beginnt sich aufgrund der Viskosität der Luft ebenfalls zu bewegen. Bei einer niedrigeren Geschwindigkeit.
Diese Ebene überträgt die Bewegung auf die nächste und so weiter. Solange die Luftpartikel nicht mehr betroffen sind, wird ihre Geschwindigkeit relativ zur fliegenden Kugel gleich Null. Die Luftumgebung, die direkt mit einer Kugel (Projektil) in Kontakt steht und mit einer Kugel endet, bei der die Partikelgeschwindigkeit gleich 0 wird, wird als Grenzschicht bezeichnet.
Darin entstehen "tangentiale Spannungen", also Reibung. Es verringert die Entfernung des Geschosses (Projektils) und verlangsamt seine Geschwindigkeit.
Grenzschichtprozesse
Die den fliegenden Körper umgebende Grenzschicht löst sich, wenn er den Boden erreicht. Dies schafft einen Vakuumraum. Es entsteht eine Druckdifferenz, die auf den Kopf des Geschosses und dessen Boden wirkt. Dieser Prozess erzeugt eine Kraft, deren Vektor in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung gerichtet ist. Luftpartikel, die in einen verdünnten Bereich platzen, erzeugen Wirbelbereiche.
Ballistische Welle
Im Flug wirkt eine Kugel mit Luftpartikeln, die bei Begegnung zu schwingen beginnen. Dies führt zu Luftdichtungen. Sie bilden Schallwellen. Infolgedessen wird der Flug einer Kugel von einem charakteristischen Geräusch begleitet. Nachdem sich die Kugel mit einer Geschwindigkeit zu bewegen beginnt, die geringer als die Schallgeschwindigkeit ist, liegt die resultierende Verdichtung vor ihr und läuft vorwärts, ohne den Flug ernsthaft zu beeinträchtigen.
Während eines Fluges, bei dem die Geschwindigkeit einer Kugel oder eines Projektils höher als der Schall ist, laufen die Schallwellen gegeneinander und bilden eine verdichtete Welle (ballistisch), die die Kugel verlangsamt. Berechnungen zeigen, dass an der Vorderseite der Druck einer ballistischen Welle etwa 8 bis 10 Atmosphären beträgt. Um dies zu überwinden, wird der Großteil der Energie eines fliegenden Körpers verbraucht.
Andere Faktoren, die den Flug einer Kugel beeinflussen
Zusätzlich zu den Kräften des Luftwiderstands und der Schwerkraft wird die Kugel beeinflusst durch: Luftdruck, Temperaturwerte des Mediums, Windrichtung, Luftfeuchtigkeit.
Der atmosphärische Druck auf der Erdoberfläche ist in Bezug auf den Meeresspiegel ungleichmäßig. Mit einer Zunahme von 100 Metern nimmt sie um etwa 10 mmHg ab. Infolgedessen wird in der Höhe unter Bedingungen mit verringertem Luftwiderstand und geringerer Luftdichte geschossen. Dies führt zu einer Erhöhung der Flugreichweite.
Die Luftfeuchtigkeit wirkt sich ebenfalls aus, jedoch nicht signifikant. Es wird normalerweise nicht berücksichtigt, mit Ausnahme von Fernschüssen. Wenn der Wind während des Schießens günstig ist, fliegt die Kugel eine größere Strecke als im Zustand der Ruhe. Gegenwind - Entfernung nimmt ab. Seitenwinde auf die Kugel haben einen großen Einfluss, lenken sie in die Richtung ab, in die sie blasen.
Alle oben genannten Kräfte und Faktoren wirken in einem Winkel dazu auf die Kugel. Ihr Einfluss zielt darauf ab, einen sich bewegenden Körper umzuwerfen. Um zu verhindern, dass die Kugel (das Projektil) während des Fluges umkippt, erhalten sie beim Verlassen des Laufs eine Drehbewegung. Es wird durch das Vorhandensein von Gewehren im Kofferraum gebildet.
Eine rotierende Kugel erhält gyroskopische Eigenschaften, die es einem fliegenden Körper ermöglichen, seine Position im Raum beizubehalten. In diesem Fall erhält das Geschoss die Möglichkeit, dem Einfluss externer Kräfte auf einen signifikanten Abschnitt seines Weges zu widerstehen, um eine bestimmte Position der Achse beizubehalten. Eine im Flug rotierende Kugel weicht jedoch von der geradlinigen Bewegungsrichtung ab, was zu einer Ableitung führt.
Kreiseleffekt und Magnus-Effekt
Der Kreiseleffekt ist ein Phänomen, bei dem die Bewegungsrichtung im Raum eines sich schnell drehenden Körpers unverändert bleibt. Es ist nicht nur in Kugeln, Granaten, sondern auch in zahlreichen technischen Geräten wie Turbinenrotoren, Flugzeugpropellern sowie allen Himmelskörpern enthalten, die sich in Umlaufbahnen bewegen.
Der Magnus-Effekt ist ein physikalisches Phänomen, das auftritt, wenn ein Luftstrom um eine rotierende Kugel strömt. Ein rotierender Körper erzeugt eine Wirbelbewegung um sich herum und Druckunterschiede, aufgrund derer eine Kraft mit einer Vektorrichtung senkrecht zum Luftstrom entsteht.
In Bezug auf die praktische Ebene bedeutet dies, dass bei Seitenwind die Kugel links nach oben und rechts nach unten bläst. Bei kurzen Entfernungen ist der Effekt des Magnus-Effekts jedoch vernachlässigbar. Dies sollte bei Langstreckenaufnahmen berücksichtigt werden. Scharfschützen müssen daher ein spezielles Gerät verwenden - einen Windmesser, der die Windgeschwindigkeit misst. Darüber hinaus sind in der Praxis ableitungsspezifische Aufzählungszeichen 7, 62 Tabellen üblich.
Die Ursachen der Ableitung und ihre Bedeutung
Die Ableitung einer Kugel ist immer in die Richtung gerichtet, in die die Stielschnitte gehen. Aufgrund der Tatsache, dass alle modernen Modelle von Gewehrwaffen Gewehre von links nach rechts haben (mit Ausnahme von Kleinwaffen in Japan), werden die Kugel und das Projektil nach rechts abgelenkt.
Die Ableitung wächst in Bezug auf die Schussentfernung überproportional. Zusammen mit einer Vergrößerung der Reichweite einer Kugel tendiert die Ableitung zu einer allmählichen Vergrößerung. Daher ist die Flugbahn eines Geschosses von oben gesehen eine Linie, in der die Krümmung ständig zunimmt.
Beim Schießen in einer Entfernung von 1 km hat die Ableitung einen erheblichen Einfluss auf die Durchbiegung des Geschosses. In Standard-Nachschlagewerken zeigt Tabelle 3 Aufzählungszeichen von 7, 62 x 39 in der Größenordnung von 40 bis 60 cm. Zahlreiche Studien von Fachleuten auf dem Gebiet der Ballistik führen jedoch zu dem Schluss, dass die Ableitung nur in Entfernungen von mehr als 300 m berücksichtigt werden sollte.
Moderne Artillerie berücksichtigt Ableitungsänderungen automatisch oder durch die Verwendung von Schusstischen. Einzelne Proben von Kleinwaffen sind mit optischen Visieren ausgestattet, bei denen dies konstruktiv berücksichtigt wird. Die Visiere sind so montiert, dass die Kugel beim Abfeuern automatisch ein wenig nach links geht. Bei einer Entfernung von 300 m befindet sie sich auf der Ziellinie.
