Pojem „derivácia“má v každodennom živote mnoho významov. Tvorí ho latinské slovo derivát, čo znamená „únos“, „odchýlka“. Pojem vo všeobecnom zmysle sa chápe ako odchýlka od trajektórie, odklon od základných hodnôt.
Vojenská derivácia
Pokiaľ ide o streľbu zo strelných zbraní, derivácia označuje odchýlku trajektórie strely, projektilu. Je to spôsobené ich rotáciou, ku ktorej dochádza v dôsledku rýľovania vývrtu strelnej zbrane. Deriváciou je aj vychýlenie strely spôsobené gyroskopickým efektom a Magnusom.
Sily pôsobiace na guľku
Guľky pri pohybe po trajektórii po opustení hlavne zažijú pôsobenie gravitácie a odporu vzduchu. Prvá sila vždy smeruje nadol, čo spôsobuje, že hodené telo klesá.
Sila odporu vzduchu, ktorá neustále pôsobí na guľku, spomaľuje jej pohyb vpred a vždy smeruje k. Robí všetko, čo je v jej silách, aby prevrátila lietajúce telo, nasmerovala jeho hlavovú časť dozadu.
Vzhľadom na vplyv týchtosily, pohyb strely nenastáva v súlade s líniou vrhu, ale po nerovnomernej zakrivenej krivke pod líniou vrhu, ktorá sa nazýva trajektória.
Sila odporu vzduchu vďačí za svoj vznik niekoľkým faktorom, menovite: trenie, turbulencia, balistická vlna.
Guľka a trenie
Častice vzduchu v priamom kontakte s guľkou (projektilom), v dôsledku kontaktu s jej povrchom, sa s ňou pohybujú. Vrstva, ktorá nasleduje po prvej vrstve častíc vzduchu, sa v dôsledku viskozity vzduchového média tiež začína pohybovať. Avšak pomalším tempom.
Táto vrstva prenáša pohyb do ďalšej vrstvy atď. Pokiaľ častice vzduchu prestanú byť ovplyvnené, ich rýchlosť vzhľadom na letiacu guľku sa rovná nule. Vzduchové prostredie, počnúc tým, ktorý je v priamom kontakte s guľkou (projektilom) a končiac tým, v ktorom sa rýchlosť častíc rovná 0, sa nazýva hraničná vrstva.
Vytvára „tangenciálne napätia“, inými slovami – trenie. Znižuje vzdialenosť strely (projektilu) a spomaľuje jej rýchlosť.
Procesy v hraničnej vrstve
Hraničná vrstva obklopujúca lietajúce telo sa odlomí, keď dosiahne dno. V tomto prípade vzniká priestor zriedkavosti. Vytvára sa tlakový rozdiel, ktorý pôsobí na hlavu strely a jej dno. Tento proces vytvára silu, ktorej vektor je nasmerovaný v opačnom smere ako pohyb. Častice vzduchu prúdiace do riedkej oblasti vytvárajú oblasti vírenia.
Balistická vlna
Guľka počas letu naráža na častice vzduchu, ktoré po zrážke začnú oscilovať. Výsledkom sú vzduchové tesnenia. Tvoria zvukové vlny. Výsledkom je, že let guľky je sprevádzaný charakteristickým zvukom. Keď sa guľka začne pohybovať rýchlosťou, ktorá je nižšia ako zvuková, výsledné zhutnenie je pred ňou, beží dopredu bez vážneho ovplyvnenia letu.
Pri lete, pri ktorom je rýchlosť strely alebo projektilu vyššia ako zvuk, zvukové vlny na seba narážajú, vytvárajú zhutnenú vlnu (balistickú), ktorá guľku spomalí. Výpočty ukazujú, že vpredu je tlak balistickej vlny na ňu asi 8-10 atmosfér. Na jej prekonanie sa vynakladá hlavná časť energie lietajúceho telesa.
Ďalšie faktory ovplyvňujúce let guľky
Okrem síl odporu vzduchu a gravitácie na strelu pôsobí: atmosférický tlak, teplotné hodnoty prostredia, smer vetra, vlhkosť vzduchu.
Atmosférický tlak na zemskom povrchu je nerovnomerný vzhľadom na hladinu mora. S nárastom o 100 metrov klesá približne o 10 mmHg. Výsledkom je, že streľba vo výške sa vykonáva za podmienok zníženého odporu a hustoty vzduchu. To vedie k zvýšeniu doletu.
Vlhkosť má tiež vplyv, ale len nepatrný. Väčšinou sa s tým nepočíta, okrem streľby na veľké vzdialenosti. Ak je pri streľbe spravodlivý vietor, guľka poletíväčšiu vzdialenosť ako v bezvetrie. Hlavný vietor - vzdialenosť sa zmenšuje. Bočný vietor má veľký vplyv na guľku, odkláňa ju smerom, ktorým fúka.
Všetky vyššie uvedené sily a faktory pôsobia na guľku pod uhlom k nej. Ich vplyv je zameraný na prevrátenie pohybujúceho sa tela. Preto, aby sa zabránilo prevráteniu strely (projektilu) počas letu, pri opustení vývrtu dostanú rotačný pohyb. Je tvorený rytím v hlavni.
Rotujúca guľka získava gyroskopické vlastnosti, ktoré umožňujú lietajúcemu telu udržať si svoju polohu v priestore. V tomto prípade guľka dostane príležitosť odolávať vplyvu vonkajších síl na významnom segmente svojej dráhy, aby udržala danú polohu osi. Rotujúca guľka sa však počas letu odchyľuje od priameho smeru pohybu, čo spôsobuje deriváciu.
Gyroskopický efekt a Magnusov efekt
Gyroskopický efekt je jav, pri ktorom zostáva smer pohybu v priestore rýchlo rotujúceho telesa nezmenený. Je neodmysliteľnou súčasťou nielen guľôčok, nábojov, ale aj mnohých technických zariadení, ako sú rotory turbín, vrtule lietadiel, ako aj všetky nebeské telesá pohybujúce sa po obežných dráhach.
Magnusov efekt je fyzikálny jav, ktorý nastáva, keď vzduch prúdi okolo rotujúcej guľky. Rotujúce teleso vytvára okolo seba vírivý pohyb a tlakové rozdiely, v dôsledku čoho vzniká sila, ktorá má vektorový smer kolmý naprietok vzduchu.
S ohľadom na praktickú rovinu to znamená, že pri bočnom vetre z ľavej strany guľka vyletí hore a sprava dole. Ale na krátke vzdialenosti je vplyv Magnusovho efektu nevýznamný. Treba to brať do úvahy pri streľbe na veľké vzdialenosti. V dôsledku toho sú ostreľovači nútení používať špeciálne zariadenie - anemometer, ktorý meria rýchlosť vetra. Navyše v praxi je bežných 7, 62 tabuliek zohľadňujúcich odvodenie odrážok.
Dôvody odvodenia a jeho význam
Odrážanie guľky je vždy nasmerované v smere, v ktorom beží hlaveň. Vzhľadom na to, že všetky moderné modely puškových zbraní majú pušky v smere zľava - nahor - doprava (s výnimkou ručných zbraní v Japonsku), odchýlka guľky, projektil sa vykonáva doprava strana.
Odvodzovanie rastie neúmerne k streleckej vzdialenosti. Spolu so zvyšovaním dosahu strely má tendencia postupne narastať aj derivácia. Preto je trajektória strely pri pohľade zhora čiarou, ktorej zakrivenie sa neustále zväčšuje.
Pri streľbe na vzdialenosť 1 km má derivácia výrazný vplyv na vychýlenie strely. Takže v štandardných referenčných knihách tabuľka 3 guľky 7, 62 x 39 ukazuje deriváciu vo výške asi 40-60 cm.. Mnohé štúdie odborníkov v oblasti balistiky však vedú k záveru, že deriváciaby sa malo brať do úvahy iba pri vzdialenostiach nad 300 m.
Moderné delostrelectvo berie do úvahy derivačné korekcie automaticky alebo pomocou palebných tabuliek. Samostatné vzorky ručných zbraní sa dodávajú s optickými mieridlami, v ktorých sa to konštruktívne zohľadňuje. Mieridlá sú namontované tak, že pri výstrele guľka automaticky smeruje trochu doľava. Po dosiahnutí vzdialenosti 300 m je v zornom poli.
Faktory ovplyvňujúce odvodenie
Odvodenie je ovplyvnené určitými faktormi, konkrétne:
- Prehĺbený sklon vo vývrte. Čím strmšie je rez, tým silnejšia je rotácia, derivácia strely sa stáva významnejšou.
- Hmotnostné charakteristiky strely. Ťažší predmet je derivačným efektom menej vychýlený. Pri rovnakom kalibri bude odchýlka od trajektórie pozdĺž zorného poľa menšia, ak bude hmotnosť strely väčšia.
- Uhol vrhania. Ide o takzvanú eleváciu kmeňa. Čím väčší je tento uhol, tým menšia je derivácia. Guľka vystrelená kolmo nahor (uhol je 90 stupňov) nie je ovplyvnená momentom prevrátenia, v dôsledku čoho nedochádza k žiadnej derivácii. Takéto vlastnosti sa berú do úvahy pri streľbe na letiace ciele.
- Okolitá teplota. Odvodenie strely sa výraznejšie prejaví, ak teplota vzduchu klesne.
- Protiprúdy vzduchu. Ak vietor fúka proti letiacej guľke, derivácia sa zvýši.
Aby sme znížili efekt odvodzovania odrážokza letu boli teraz vyvinuté špeciálne strely. Majú zvláštnu vnútornú štruktúru s vybranými ťažiskami a gravitáciou.
Guľky (náboje) vystreľované zo zbraní s hladkou hlavňou (bez rýľovania), ako aj tie, v ktorých sa stabilizácia počas letu vykonáva perím a ktoré sa neotáčajú, nezažívajú fenomén derivácie.
