离开了力学的计算分析,武器的射程和精度还能保证吗?

引言
本文就从力学的角度,简单分析下几类武器实弹过程中为提高射程和精度需要的力学分析计算。
机枪射击的力学分析
机枪的射击机构有很多种,比如转管式、转轮式、复进式等等。不管射击机构是什么类型,子弹发射的原理都是一样的,撞针撞击子弹,引发火要爆炸,从而子弹依靠爆炸力发射。
机枪射击
根据这一原理,子弹要射的远,爆炸力就得足够大。然而实际上,一个子弹的火要有限,爆炸力也有限。这就要求我们尽量利用有限的爆炸力,将子弹发射的更远,枪膛起的就是这个作用。火要产生的爆炸力只能往前,推动子弹往前发射,枪膛越长,爆炸力作用的时间也越长,子弹获得的动能也就越大。这也是为什么射程越远,枪膛越长的原因。此外,膛线又能让子弹绕轴旋转,增加其稳定性(关于旋转物体的稳定性,在我较早的几篇头条文中分析过)。
射的准依靠的也是力学的计算。定型的机枪,子弹射出的速度基本是不变的,已知初速度、子弹质量,射击角度,忽略空气阻力的影响,那么可以精确计算出子弹的轨迹。子弹在重力的作用下,作的是抛物线运动。
子弹的抛物线轨迹
不过,对于远程或者子弹较轻的机枪来说,空气阻力的影响就不可忽视了。空气阻力与子弹的外形和速度有关,流线型的阻力较小,速度低的阻力也小。一般来说,有一个空气阻力的力学模型,把该模型引入到子弹轨迹的计算中,就可以得出考虑空气阻力的子弹的轨迹了。另外,我们也可以用CFD流体模拟子弹在空气阻力情况下的运动。
子弹的空气阻力
导弹射击的力学分析
导弹的射击依靠的是自带的推进系统,与机枪发射原理不一样。所以,导弹的射程取决于推荐系统所带的燃料,导弹的射击精度还得依靠力学计算。无论是何种形式的制导系统,想要打击指定的目标,就需要对推进力的大小和方向进行控制,其实就是控制导弹的飞行轨迹。
导弹的精度离不了力学的计算
鱼雷射击的力学分析
海上演习,自然离不开鱼雷。鱼雷在水下发射,并且可以自行控制方向。鱼雷的射击与导弹类似,都是自带燃料发射的。不一样的对方在于,导弹的发射,空气阻力相对较小。而鱼雷的发射,水的阻力要大的多。所以想要鱼雷射的准,就必须考虑水阻力的影响。此外,鱼雷在水中游行,水的浮力也必须考虑在内。只有将所有力学因素都考虑进去,方才可以精确控制鱼雷,提高其射击精度。
鱼雷的发射
总结
通过本文的介绍,武器射击想要射的远、射的准,都离不开力学的计算分析。

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