Бесплатная отдача

Эта статья об энергии, вырабатываемой стрелковым оружием при разряде. Чтобы узнать о других значениях, см. Отдача (значения) .

Свободная отдача / Frecoil — это жаргонный термин, обозначающий энергию отдачи огнестрельного оружия, не поддерживаемого сзади. Свободная отдача обозначает поступательную кинетическую энергию ( E _t ), передаваемую стрелку стрелкового оружия при разряде, и выражается в джоулях (Дж) или силе фут-фунт (фут·фунт _f ) для единиц измерения, не относящихся к системе СИ. В более общем смысле этот термин относится к отдаче отдельно стоящего огнестрельного оружия, в отличие от огнестрельного оружия, надежно прикрепленного болтами или закрепленного массивным креплением или стеной. Свободную отдачу не следует путать с отдачей :

• Свободная отдача — это название поступательной кинетической энергии, передаваемой от стрелкового оружия к стрелку.
• Отдача – это название сохранения импульса , которое обычно применяется к повседневным событиям.

Бесплатная отдача и огнестрельное оружие

Свободная отдача, иногда называемая энергией отдачи , является побочным продуктом движущей силы порохового заряда, находящегося внутри каморы огнестрельного оружия ( огнестрельное оружие с металлическими патронами ) или затвора ( огнестрельное оружие с порохом ). Физическое событие свободной отдачи происходит, когда пороховой заряд сгорает внутри огнестрельного оружия, что приводит к преобразованию химической энергии, содержащейся в пороховом заряде, в термодинамическую энергию . Затем эта энергия передается основанию пули и задней части патрона или казенной части, продвигая огнестрельное оружие назад к стрелку, в то время как снаряд продвигается вперед по стволу с возрастающей скоростью к дульному срезу. Энергия, направленная назад , — это свободная отдача, а энергия пули, направленная вперед, — дульная энергия .

Концепция свободной отдачи исходит из допустимости полной энергии отдачи. Попытка вычислить чистую энергию отдачи огнестрельного оружия (также известную как ощущаемая отдача ) — тщетное занятие. Даже если потери энергии отдачи можно рассчитать, из-за:

• использование и эффект дульного тормоза
• действие с приводом от отдачи или с газовым приводом
• ртутная или пружинная трубка для подавления отдачи
• уменьшающий отдачу затыльник и/или рукоятка
• стрелковый жилет или перчатки с амортизационной подкладкой

факторы человеческого восприятия не поддаются исчислению.

Таким образом, свободная отдача является научным измерением энергии отдачи, точно так же, как измеряется температура в помещении или снаружи. Уровень комфорта, связанный с способностью стрелка переносить свободную отдачу, является личным восприятием. Точно так же, как это личное восприятие человеком того, насколько комфортно он или она чувствует себя при комнатной или внешней температуре.

Существует множество факторов, определяющих, как стрелок воспримет свободную отдачу огнестрельного оружия. Некоторые из факторов:

• масса тела и телосложение
• опыт (как лучше переносить свободную отдачу)
• позиция для стрельбы
• оборудование для подавления отдачи
• Пригодность огнестрельного оружия и стрессовые факторы окружающей среды

Расчет свободной отдачи

Существует несколько различных способов расчета свободной отдачи. Однако наиболее распространенными являются формы импульса короткая и длинная . Обе формы дадут одно и то же значение.

В краткой форме используется одно уравнение, тогда как в полной форме требуются два уравнения. В длинной форме определяется скорость огнестрельного оружия. Зная скорость стрелкового оружия, свободную отдачу стрелкового оружия можно рассчитать с помощью уравнения поступательной кинетической энергии.

• Краткая форма импульса: $E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{1000}}]^{2}/m_{gu}$
• Полная форма импульса: $v_{gu}={\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{1000\cdot m_{gu}}}$ → $E_{tgu}=0.5\cdot m_{gu}\cdot v_{gu}^{2}\,$

Тогда как:

E _tgu — поступательная кинетическая энергия стрелкового оружия, выраженная в джоулях (Дж).

м _гу — вес стрелкового оружия, выраженный в килограммах (кг).

m _p – вес снаряда, выраженный в граммах (г).

m _c – масса порохового заряда, выраженная в граммах (г).

v _gu — скорость стрелкового оружия, выраженная в метрах в секунду (м/с).

v _p — скорость снаряда, выраженная в метрах в секунду (м/с).

v _c — скорость порохового заряда, выраженная в метрах в секунду (м/с).

1000 — это коэффициент пересчета, позволяющий приравнять уравнение к килограммам.

Расчет свободной отдачи в единицах СИ, пример

Стрелковое оружие : затвор Маузера 1898 года под патрон Маузера 7×57 мм , вес винтовки 4,54 кг (10 фунтов).

Снаряд : типа «спитцер», массой 9,1 грамма (140 гран), с начальной скоростью 823 метра в секунду (2700 футов в секунду).

Пороховой заряд: одноосновная нитроцеллюлоза. , весом 2,75 грамма (42,5 грана) и скоростью заряда пороха 1585 метров в секунду (5200 футов в секунду).

Краткая форма импульса:

$E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{1000}}]^{2}/m_{gu}$

и с числовыми значениями на месте;

$E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(9.1\cdot 823)+(2.75\cdot 1585)}{1000}}]^{2}/4.54=$

$E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {(7489.3)+(4358.75)}{1000}}]^{2}/4.54=$

$E_{tgu}=0.5\cdot [{\tfrac {11848.05}{1000}}]^{2}/4.54=$

$E_{tgu}=0.5\cdot 11.848^{2}/4.54=\,$

$E_{tgu}=0.5\cdot 140.367/4.54=\,$

$E_{tgu}=70.188/4.54=\,$

$E_{tgu}=15.46J\,$ свободной отдачи

• Для не относящихся к системе СИ единиц измерения энергии, , см. силу-фут-фунт . Преобразование: 1 Дж = 0,737 562 фут·фунт· _ф.

Расчет свободной отдачи с использованием единиц измерения, отличного от системы СИ.

Из полной формы импульса как в имперских единицах измерения, так и в английском инженерном формате:

• Полная форма импульса: $v_{gu}={\tfrac {(m_{p}\cdot v_{p})+(m_{c}\cdot v_{c})}{7000}}/m_{gu}$ → $E_{tgu}={\tfrac {m_{gu}\cdot v_{gu}^{2}}{2g_{c}}}\,$

Тогда как:

E _tgu — поступательная кинетическая энергия стрелкового оружия, выраженная силой фут-фунт (фут·фунт _f ).

m _gu — вес стрелкового оружия, выраженный в фунтах (фунтах).

m _p – вес снаряда, выраженный в гранах (г).

m _c – масса порохового заряда, выраженная в гранах (г).

v _gu — скорость стрелкового оружия, выраженная в футах в секунду (фут/с).

v _p — скорость снаряда, выраженная в футах в секунду (фут/с).

v _c — скорость порохового заряда, выраженная в футах в секунду (фут/с).

g _c — размерная константа и числовой коэффициент 32,1739.

7000 — это коэффициент пересчета, позволяющий приравнять уравнение к фунтам.

Рассчитана свободная отдача стрелкового оружия

Следующая таблица свободной энергии отдачи не учитывает: устройства подавления отдачи или потери энергии из-за механизма автоматического заряжания. Английские единицы измерения заключены в круглые скобки.

Пистолеты

Огнестрельное оружие, масса в г (унциях)	Патрон/снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м/с (фут/с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	Бесплатная отдача
				Дж	(фут·фунт· фут )
Глок 17, 905 г (31 унция)	9мм Люгер /8,0 (124)	374 (1228)	0.39 (6.1)	7.7	5.7
Глок 20, 1110 г (39 унций)	10 мм Авто /11,7 (180)	338 (1110)	0.5 (7.7)	10.3	7.6
Дэн Вессон VH7, 1390 г (49 унций)	.357 Магнум /9,7 (150)	457 (1500)	1.0 (15.5)	14	10.3
S&W Модель 29 , 1390 г (49 унций)	.44 Магнум /15,6 (240)	457 (1500)	1.6 (24)	34	25
Springfield, Inc 1911A1, 1110 г (39 унций)	.45 АСР /14,9 (230)	259 (850)	0.47 (7.2)	9.8	7.2
STI Int, Inc. Edge 2011, 1247 г (44 унции)	.40 S&W 170PF/12,96 (200) ZeroBullets , 1,2 дюйма УГОЛЬ	259 (850)	0.31 (4.8) Win231 WinWSP	5.19	3.83

Винтовки

Огнестрельное оружие, масса в кг (фунтах)	Патрон/снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м/с (фут/с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	Бесплатная отдача
				Дж	(фут·фунт· фут )
АКМ , 3,75 (8,2)	7.62×39mm /7.9 (122)	710 (2330)	1.55 (24)	7.19	5.3
Винтовка М16А2 , 3,99 (8,5)	5.56×45mm /3.6 (55)	985 (3250)	1.68 (26)	6.44	4.75
АК-74 , 3,6 (7,5)	5.45×39mm /3.4 (53)	880 (2900)	1.5 (23.7)	3.4	2.5
Ремингтон Модель 700 , 3,6 (8)	.223 Ремингтон /3,6 (55)	985 (3231)	1.6 (25.3)	5.0	3.7
Маузер , 4,1 (9)	6,5×55 мм Шведский /9,1 (140)	800 (2626)	3.0 (47)	17.9	13.2
ЦЗ 550ФС , 4,1 (9)	7×57 мм Маузер /9,1 (140)	792 (2596)	2.75 (42.5)	16.5	12.2
Марлин Модель 1894 , 2,9 (6,5)	.30-30 Винчестер /11 (170)	617 (2025)	2.0 (31)	17	12.5
Винтовка М14 , 4,5 (9,9)	7,62×51 мм НАТО /10,1 (156)	845 (2771)	3.1 (48)	20	14.9
Ремингтон Сендеро , 4,5 (10)	.308 Винчестер /10,1 (156)	845 (2771)	3.1 (48)	20	14.8
Марлин Модель 1894 , 2,9 (6,5)	.32 H&R Магнум /6 (95)	274 (900)	2.0 (31)	1.12	0.84
Маузер М.1898 затвор, 4,1 (9)	8 × 68 мм S / 14,3 (220)	847 (2780)	4.5 (70)	46	34
Ремингтон Модель 700 , 4,5 (10)	9,3×62 мм (Маузер)/18,5 (285)	710 (2330)	1.6 (25.3)	50	37
Shilo Sharps 1874, 5.4 (12)	.45-70 Правительство/25,9 (400)	543 (1783)	3.6 (56)	56	41
Уэзерби Марк V, 4,6 (10,1)	.460 Weatherby Маг. /32,4 (500)	762 (2500)	8.1 (125)	156	115
Квадрат А Ганнибал, 5,4 (12)	.500 A-квадрат /38,9 (600)	762 (2500)	7.3 (113)	156	115
Винтовка Barrett M82 , 14 (31)	.50 БМГ /41,9 (647)	902 (2960)	15.2 (235)	127	97
Квадрат А Ганнибал, 6,8 (15)	.577 Тираннозавр /48,6 (750)	753 (2470)	10.4 (160)	206	152

Ружья

Огнестрельное оружие, масса в кг (фунтах)	Патрон (диаметр)/снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м/с (фут/с)	Пороховой заряд, масса в г (унциях)	Бесплатная отдача
				Дж	(фут·фунт· фут )
Ремингтон СП10, 5,0 (11)	10 калибр (19,69 мм)/64 ( 2 + 1/4 ​ унции )	381 (1250)	3.0 (47)	87	64
Бенелли Игл II, 3,3 (7,2)	12 калибр (18,53 мм)/32 ( 1 + 1/8 ​ унции )	366 (1200)	1.3 (19.5)	30	22
АЯ №1 ( бок о бок ), 3,0 (6,7)	Калибр 16 (16,83 мм)/28 (1,0 унции)	372 (1220)	1.7 (26.5)	33	24
Беретта 686, 2,9 (6,5)	20 калибр (15,63 мм)/25 ( 7/8 ​ унций )	372 (1220)	1.5 (23)	18.4	13.6
Беретта 686, 2,8 (6,2)	28 калибр (13,97 мм)/21 ( 3/4 ​ унции )	366 (1200)	1.1 (17.5)	16.7	12.3
Ремингтон 870 , 2,7 (6,0)	Диаметр цилиндра .410 (10,41 мм)/14 ( 1 ⁄ унции )	366 (1200)	0.9 (14)	8.0	5.9

Огнестрельное оружие с черным порохом

Огнестрельное оружие, масса в кг (фунтах)	Патрон/снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м/с (фут/с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	Бесплатная отдача
				Дж	(фут·фунт· фут )
Shilo Sharps M.1874, 5.4 (12)	.45-70 Правительство (ПП)/27,2 (420)	428 (1403)	4.9 (75)	17.9	13.2

См. также

• Кинетическая энергия
• Импульс
• Глоссарий терминов, касающихся огнестрельного оружия

см . в разделе «Физика огнестрельного оружия» Более подробное обсуждение .

Ресурсы

• Артур Б. Альфин, Любой выстрел, который вы хотите, Руководство по заряжанию и стрельбе из винтовки по квадрату А , On Target Press, 1996.
• Эдвард Ф. Оберт, Термодинамика , McGraw-Hill Book Co., 1948.
• Энциклопедия науки и технологий McGraw-Hill , том Ice-lev, 9-е издание, McGraw-Hill, 2002.