крок нарізів
Нарізи, як відомо, служать для того, щоб, отримавши від них обертальний рух (кутову швидкість), куля придбала гіроскопічну стійкість у польоті. Стійкість виражається через розрахунок фактора гіроскопічною стабільності (ФГС) або статичної стабільності.
Гіроскопічна стабільність кулі
Фактор гіроскопічною стабільності повинен бути більше одиниці і виражається формулою:
Коефіцієнт перекидаючого моменту
Осьової момент інерції кулі
Поперечний момент інерції кулі
Щільність повітря (залежить від температури, тиску і вологості)
лінійна швидкість кулі (з урахуванням вітру)
кутова швидкість кулі
Конструктори гвинтівок і куль воліють, щоб цей фактор був близько 1,2. 1,5. Коли значення ФГС превищает 1,5 - це називають перестабілізаціей кулі. Справа в тому, що зі збільшенням кутової швидкості:
росте деривация (нишпорення) кулі;
падає траекторная стійкість - куля починає вести себе як гіроскоп, ніс її піднімається. Особливо це сильно проявляється при пострілі під великим кутом до земної поверхні.
Куля M80 випущена зі стовбура з кроком нарізів 1:12 під кутом 32 градуса. При вильоті зі стовбура коефіцієнт статичної стабільності дорівнює 1,35. Видно, як після 3000 метрів настає різке зниження статичної стабільності.
Висновок 1. Так як лінійна швидкість кулі знаходиться в знаменнику, а кутова швидкість - в чисельнику і кутова швидкість кулі знижується значно повільніше, ніж лінійна, то в міру віддалення кулі від стовбура гіроскопічна стабільність кулі росте. але, у якійсь точці, різко падає. Тому кучність при збільшенні дистанції може змінюватися нелінійно. Тобто, певна куля може показувати хорошу купчастість на коротких дистанціях і погану на довгих. І навпаки.
Висновок 2. Чим більше кутова швидкість кулі, тим більше статична стабільність кулі, але гірше динамічна (див. Вище).
Висновок 3. Зниження щільності повітря, внаслідок підвищення температури або підвищення висоти над впустив моря, підвищує стабільність кулі. І навпаки.
Формула Грінхіла
T = крок нарізів в дюймах
K = константа Грінхіла = 150 (для нач.скорості кулі від 457 до 853 м / сек) і 180 - для нач.скорості кулі понад 853 м / сек і 125 - для пістолетів. Дані значення константи справедливі для свинцевих куль з оболонкою з міді або її сплаву. Константа жорстко прив'язана до щільності матеріалу кулі і якби ми задумали стріляти з алюмінієвих куль - константа була б інша.
D = діаметр кулі в дюймах
L = довжина кулі в дюймах
крок нарізів при заданій довжині кулі:
або при вже заданому кроці нарізів довжина кулі:
Для кулі калібру .308, довжиною 1,35 дюйма (вага 200 гран або 13 грам) отримуємо:
(150 * 0,308 2) / 1,35 = 10,54
Отримуємо приблизно крок нарізів 1: 10,5 (10,54 дюймів на здійснення повного обороту кулі в стволі), що близько до використовуваному в гвинтівках калібру 30-06 кроці нарізів 1:10.
Якщо діаметр кулі і її довжину брати в метричній системі, тобто в міліметрах, константа НЕ ЗМІНЮЄТЬСЯ. Таким чином:
(150 * 7,82 2) / 34,29 = 267,51 мм
Калькулятор кроку нарізів за формулою Грінхіла
Висновок 1: Головну роль в стабілізації кулі в грає її довжина, а не вагу.
Висновок 2: Довші кулі для стабілізації вимагають більш швидких нарізів (меншого кроку нарізів)
Висновок 3: Крок нарізів в ізготавліваемоей гвинтівці вибирається по найдовшій (важкої) пулі, яка буде застосовуватися в даному калібрі.
Висновок 4: Можна стріляти зі стовбура більш легкими кулями, ніж тими, на які він розрахований, без шкоди траєкторної стійкості і купчастості. Якщо стріляти більш важкими, ніж розрахункові - куля буде недостабілізірована. Говорячи простіше, куля буде "перекидатися".
Формула компанії Sierra Bullets
T = 0,06 * V * D 2 / L,
V - початкова швидкість кулі, фут / сек
T = крок нарізів в дюймах
D = діаметр кулі в дюймах
L = довжина кулі в дюймах
Для кулі калібру .308, довжиною 1,35 дюйма, початкова швидкість 800 м / сек отримуємо:
0,06 * 2624 * 0,308 2 / 1,35 = 11, 063
935 / (12 * 0,0254) = 3 067,5 об / сек
Існує емпіричне правило для грубого визначення стабільності кулі - по її кутової швидкості. Куля повинна обертатися з кутовою швидкістю не менше 170 000 об / хв або 2833 об / сек. Цифра ця приблизна і, насправді, у конкретної кулі кутова швидкість для оптимальної її (кулі) стабілізації може бути і 140 000 об / хв і 200 000 об / хв, в залежності від її ваги і форми.
Для обчислення кутової швидкості можна скористатися калькулятором.
Рекомендовані кроки нарізів в залежності від калібру і ваги кулі
WinGyro програма для розрахунку фактора гіроскопічною стабільності