Le terme "dérivation" a de nombreuses significations dans la vie de tous les jours. Il est formé par le mot latin dérivé, qui signifie "enlèvement", "déviation". Le terme au sens général s'entend comme une déviation de la trajectoire, un écart par rapport aux valeurs fondamentales.
Dérivation militaire
En ce qui concerne le tir à partir d'armes à feu, la dérivation désigne la déviation de la trajectoire d'une balle, d'un projectile. Elle est causée par leur rotation, qui se produit en raison de rayures dans l'alésage d'une arme à feu. La dérivation est également la déviation d'une balle causée par l'effet gyroscopique et Magnus.
Forces agissant sur une balle
Les balles qui se déplacent le long de la trajectoire après avoir quitté le canon subissent l'action de la gravité et de la résistance de l'air. La première force est toujours dirigée vers le bas, ce qui fait descendre le corps projeté.
La force de résistance de l'air, agissant constamment sur la balle, ralentit son mouvement vers l'avant et est toujours dirigée vers. Elle fait tout son possible pour renverser le corps volant, diriger sa tête vers l'arrière.
En raison de l'impact de cesforces, le mouvement de la balle ne se produit pas conformément à la ligne de projection, mais le long d'une courbe inégale et incurvée sous la ligne de projection, appelée trajectoire.
La force de résistance de l'air doit son apparition à plusieurs facteurs, à savoir: frottement, turbulence, onde balistique.
Bullet et Friction
Les particules d'air en contact direct avec la balle (projectile), en raison du contact avec sa surface, se déplacent avec elle. La couche qui suit la première couche de particules d'air, en raison de la viscosité du milieu aérien, commence également à se déplacer. Cependant, à un rythme plus lent.
Ce calque transfère le mouvement au calque suivant et ainsi de suite. Tant que les particules d'air cessent d'être affectées, leur vitesse par rapport à la balle volante devient nulle. L'environnement aérien, commençant par celui directement en contact avec la balle (projectile) et se terminant par celui dans lequel la vitesse des particules devient égale à 0, est appelé la couche limite.
Il génère des "contraintes tangentielles", c'est-à-dire des frottements. Il réduit la distance de la balle (projectile), ralentissant sa vitesse.
Processus dans la couche limite
La couche limite entourant le corps volant se détache lorsqu'il atteint le fond. Dans ce cas, un espace de raréfaction apparaît. Une différence de pression se forme qui agit sur la tête de balle et son fond. Ce processus génère une force dont le vecteur est dirigé dans la direction opposée au mouvement. Les particules d'air se précipitant dans la zone raréfiée créent des zones de tourbillon.
Onde balistique
En vol, la balle heurte des particules d'air qui, en se heurtant, se mettent à osciller. Il en résulte des joints d'étanchéité à l'air. Ils forment des ondes sonores. En conséquence, le vol d'une balle s'accompagne d'un son caractéristique. Une fois que la balle a commencé à se déplacer à une vitesse inférieure à celle du son, le compactage qui en résulte la précède, courant vers l'avant, sans affecter sérieusement le vol.
Mais en vol, dans lequel la vitesse d'une balle ou d'un projectile est supérieure au son, les ondes sonores se heurtent, forment une onde compactée (balistique), qui ralentit la balle. Les calculs montrent qu'à l'avant, la pression d'une onde balistique sur celui-ci est d'environ 8 à 10 atmosphères. Pour le surmonter, la majeure partie de l'énergie du corps volant est dépensée.
Autres facteurs affectant le vol de la balle
En plus des forces de résistance de l'air et de gravité, la balle est affectée par: la pression atmosphérique, les valeurs de température de l'environnement, la direction du vent, l'humidité de l'air.
La pression atmosphérique à la surface de la Terre est inégale par rapport au niveau de la mer. Avec une augmentation de 100 mètres, il diminue d'environ 10 mmHg. En conséquence, la prise de vue en altitude est effectuée dans des conditions de résistance et de densité d'air réduites. Cela conduit à une augmentation de la portée de vol.
L'humidité a aussi un effet, mais seulement légèrement. Il n'est généralement pas pris en compte, sauf pour le tir à longue distance. Si le vent est bon lors du tir, la balle voleraplus grande distance qu'en l'absence de vent. Vent de face - la distance diminue. Les vents latéraux ont une grande influence sur la balle, déviez-la dans la direction dans laquelle elle souffle.
Tous les facteurs et forces ci-dessus agissent sur la balle en angle avec elle. Leur influence vise à renverser un corps en mouvement. Par conséquent, pour éviter que la balle (projectile) ne bascule en vol, on leur donne un mouvement de rotation en quittant l'alésage. Il est formé par la présence de rayures dans le canon.
Une balle en rotation acquiert des propriétés gyroscopiques qui permettent au corps volant de maintenir sa position dans l'espace. Dans ce cas, la balle a la possibilité de résister à l'influence de forces extérieures sur un segment important de sa trajectoire, afin de maintenir une position donnée de l'axe. Cependant, la balle en rotation en vol s'écarte de la direction droite du mouvement, ce qui provoque une dérivation.
Effet gyroscopique et effet Magnus
L'effet gyroscopique est un phénomène dans lequel la direction du mouvement dans l'espace d'un corps en rotation rapide reste inchangée. Il est inhérent non seulement aux balles, aux obus, mais également à de nombreux dispositifs techniques, tels que les rotors de turbine, les hélices d'avion, ainsi que tous les corps célestes se déplaçant sur des orbites.
L'effet Magnus est un phénomène physique qui se produit lorsque l'air circule autour d'une balle en rotation. Un corps en rotation crée autour de lui un mouvement de vortex et des différences de pression, en raison desquels une force se produit qui a une direction vectorielle perpendiculaire àdébit d'air.
En ce qui concerne le plan pratique, cela signifie qu'en présence d'un vent latéral du côté gauche, la balle explose et de la droite vers le bas. Mais à courte distance, l'influence de l'effet Magnus est insignifiante. Il doit être pris en compte lors de la prise de vue à longue distance. En conséquence, les tireurs d'élite sont obligés d'utiliser un appareil spécial - un anémomètre, qui mesure la vitesse du vent. De plus, dans la pratique, 7, 62 tableaux prenant en compte la dérivation des puces sont courants.
Raisons de la dérivation et sa signification
La dérivation de la balle est toujours dirigée dans la direction dans laquelle les rayures du canon fonctionnent. En raison du fait que tous les modèles modernes d'armes rayées ont des rayures dans la direction de la gauche - vers le haut - vers la droite (à l'exception des armes légères au Japon), la déviation de la balle, le projectile est effectué vers la droite côté.
La dérivation augmente de manière disproportionnée par rapport à la distance de prise de vue. Parallèlement à l'augmentation de la portée de la balle, la dérivation a tendance à augmenter progressivement. Par conséquent, la trajectoire d'une balle, vue d'en haut, est une ligne dont la courbure augmente constamment.
Lorsque vous tirez à une distance de 1 km, la dérivation a un effet significatif sur la déviation de la balle. Ainsi, dans les ouvrages de référence standard, le tableau 3 d'une puce 7, 62 x 39 montre la dérivation d'environ 40 à 60 cm. Cependant, de nombreuses études menées par des spécialistes dans le domaine de la balistique conduisent à la conclusion que la dérivationne doit être pris en compte qu'à des distances supérieures à 300 m.
L'artillerie moderne prend en compte les corrections dérivationnelles automatiquement ou via l'utilisation de tables de tir. Des échantillons séparés d'armes légères sont fournis avec des viseurs optiques, dans lesquels ils sont pris en compte de manière constructive. Les viseurs sont montés de telle manière qu'une fois tirée, la balle va automatiquement un peu vers la gauche. En atteignant une distance de 300 m, elle est en ligne de mire.
Facteurs affectant la dérivation
La dérivation est influencée par certains facteurs, à savoir:
- Pas rayé dans l'alésage. Plus la coupe est raide, plus la rotation est forte, plus la dérivation de la balle devient importante.
- Caractéristiques de poids de la balle. Un objet plus lourd est moins dévié par l'effet de dérivation. Avec le même calibre, la déviation de la trajectoire le long de la ligne de mire sera moindre si le poids de la balle est plus grand.
- Angle de projection. C'est ce qu'on appelle l'élévation du tronc. Plus cet angle est grand, plus la dérivation est petite. Une balle tirée verticalement vers le haut (l'angle est de 90 degrés) n'est pas affectée par le moment de renversement, de sorte qu'il n'y a pas de dérivation. Ces caractéristiques sont prises en compte lors du tir sur des cibles volantes.
- Température ambiante. La dérivation de la balle se manifeste de manière plus significative si la température de l'air baisse.
- Contre-courants d'air. Si le vent souffle contre la balle volante, alors la dérivation augmente.
Afin de réduire l'effet de la dérivation de la rotation des ballesen vol, des balles spéciales ont maintenant été développées. Ils ont une structure interne particulière avec des centres de masse et de gravité sélectionnés.
Les balles (obus) tirées d'armes à canon lisse (pas de rayures), ainsi que celles dont la stabilisation en vol s'effectue par le plumage, et qui ne tournent pas, ne connaissent pas le phénomène de dérivation.
