Пистолетный хронограф

Хронограф Down Range с функциями хранения и статистики.

Баллистический хронограф или пистолетный хронограф это измерительный прибор, для измерения скорости используемый снаряда — в полете , обычно выпущенного из пистолета или другого огнестрельного оружия . Прибор часто полезен для таких задач, как оценка полезности огнестрельного оружия или безопасности несмертельных снарядов, выпущенных из таких предметов, как пейнтбольное ружье или пневматическое ружье .

История

Бенджамин Робинс (1707–1751) изобрел баллистический маятник , измеряющий импульс снаряда, выпущенного из ружья . Разделив импульс на массу снаряда, получим скорость . Роббинс опубликовал свои результаты в книге « Новые принципы артиллерийского дела» в 1742 году. ^[1]^[2] Баллистический маятник мог произвести только одно измерение за один выстрел, поскольку устройство ловило снаряд. ^[3] Точность оружия также ограничивала дальность измерения. ^[4]

Алессандро Витторио Папачино д'Антони опубликовал результаты в 1765 году с использованием колесного хронометра. При этом использовалось горизонтальное прялочное колесо с вертикальной бумагой, закрепленной на ободе. Пуля была выпущена поперек диаметра колеса так, что она пробила бумагу с обеих сторон, а угловая разница вместе со скоростью вращения колеса использовалась для расчета скорости пули. ^[5]

Ранний хронограф, который напрямую измеряет скорость, был построен в 1804 году Гробертом , полковником французской армии. При этом использовалась быстро вращающаяся ось с двумя дисками, установленными на расстоянии примерно 13 футов друг от друга. Пуля выстреливалась параллельно оси, а угловое смещение отверстий в двух дисках вместе со скоростью вращения оси давало скорость пули. ^[6]

Ингаллс (1886 , стр. 18) описывает хронограф Башфорта, который мог выполнять множество измерений на больших расстояниях:

В 1865 году преподобный Фрэнсис Башфорт , магистр искусств, который тогда был недавно назначен профессором прикладной математики для высшего класса артиллерийских офицеров в Вулидже , начал серию экспериментов по определению сопротивления воздуха движению как сферических, так и продолговатых тел. снарядов, что он продолжал время от времени до 1880 года. Поскольку инструменты, использовавшиеся в то время для измерения скорости, были неспособны определить время, необходимое для выстрела при прохождении ряда последовательных равных промежутков, он начал свои труды с изобретения и построения хронограф для достижения этой цели, который был опробован в конце 1865 года в Вулидж-Марше, с десятью экранами и с полным успехом.

Экраны Bashforth были выполнены с несколькими нитями и последовательно соединенными переключателями. Снаряд, проходящий через экран, разрывает одну или несколько нитей, разрыв нити приводит к тому, что переключатель на мгновение (около 20 мс) прерывает ток, когда рычаг переключателя перемещается из своего взвешенного положения в невзвешенное положение, и мгновенное прерывание будет записано. на бумажном графике. ^[7]

Первый электронный баллистический хронограф был изобретен Кирьяко («Джерри») Арванетакисом в 1950-х годах. ^{[ нужна ссылка ]} В качестве инженера-консультанта по контракту с NACA (позже НАСА ) его попросили найти способ точно измерить скорость различных снарядов, выпущенных на сверхскоростях по различным инженерным материалам в преддверии космического полета с экипажем. Его первая конструкция представляла собой открытую прямоугольную раму из квадратных алюминиевых трубок с экраном из тонкой медной проволоки на обоих концах. При обрыве первого провода начался заряд конденсатора , при разрыве второго провода он прекратился. Измерив накопленное напряжение и зная скорость заряда, можно точно рассчитать затраченное время.

Современный хронограф

Современный хронограф состоит из двух чувствительных областей, обрамленных стержнями, увенчанными рассеивающими экранами или искусственным освещением сверху (или снизу), а также оптическими датчиками , обнаруживающими прохождение пули. Время, необходимое пуле, чтобы преодолеть расстояние между датчиками, измеряется электронным способом, на основании которого рассчитывается и отображается скорость.

Усовершенствованные баллистические хронографы включают тип, использующий доплеровский радар для измерения пуль в свободном полете на различных расстояниях; другое - устройство, установленное на конце ствола, которое использует датчики магнитного поля для измерения скорости пули на выходе из дульного среза. ^[8]

См. также

Абердинский хронограф

Ссылки

^ Ингаллс 1886 , с. 17
^ Робинс, Бенджамин (1805 г.), Новые принципы артиллерийского дела (новое издание), Ф. Вингрейв
^ Башфорт 1866 , с. 3, «только одно наблюдение в каждом раунде».
^ Башфорт 1866 , с. 3: «На расстоянии более 295 футов орудие было недостаточно точным».
^ д'Антони, Алессандро Витторио Папачино (1765), Исследование порошка , Турин: В королевской типографии
^ Прони (1805), «Отчет о методе измерения начальной скорости снарядов, выпущенных из огнестрельного оружия, как горизонтально, так и с разной высотой, сделанный для физико-математического класса Национального института», в Николсоне, Уильяме (под ред. ), Журнал естественной философии, химии и искусств , том. XI, Лондон, стр. 42.
сокращенно из Journal des Mines, № 92, стр. 117, май 1804 г.
^ Башфорт 1866 , стр. 12–13.
^ «15 лучших стрелковых хронографов» . 22 ноября 2020 г.

Башфорт, Фрэнсис (1866), Описание хронографа, приспособленного для измерения переменной скорости тела, движущегося по воздуху, и для других целей , Лондон: Белл и Далди.
Ингаллс, Джеймс М. (1886), Внешняя баллистика в плоскости огня , Нью-Йорк: Д. ван Ностранд

Дальнейшее чтение

Башфорт, Фрэнсис (1873), Математический трактат о движении снарядов, основанный главным образом на результатах экспериментов, проведенных с хронографом автора , Лондон: Ашер и компания.
Башфорт, Фрэнсис (1907), Баллистические эксперименты с 1864 по 1880 год , Cambridge University Press
Башфорт, Фрэнсис (1890 г.), Пересмотренный отчет об экспериментах, проведенных с хронографом Башфорта по определению сопротивления воздуха движению снарядов, с применением результатов для расчета траекторий по методу Дж. Бернулли , Кембридж. Университетское издательство
Башфорт, Фрэнсис (1903), Исторический очерк экспериментального определения сопротивления воздуха движению снарядов , Cambridge University Press

[1] Ингаллс 1886 , с. 17

[2] Робинс, Бенджамин (1805 г.), Новые принципы артиллерийского дела (новое издание), Ф. Вингрейв

[3] Башфорт 1866 , с. 3, «только одно наблюдение в каждом раунде».

[4] Башфорт 1866 , с. 3: «На расстоянии более 295 футов орудие было недостаточно точным».

[5] д'Антони, Алессандро Витторио Папачино (1765), Исследование порошка , Турин: В королевской типографии

[6] Прони (1805), «Отчет о методе измерения начальной скорости снарядов, выпущенных из огнестрельного оружия, как горизонтально, так и с разной высотой, сделанный для физико-математического класса Национального института», в Николсоне, Уильяме (под ред. ), Журнал естественной философии, химии и искусств , том. XI, Лондон, стр. 42.
сокращенно из Journal des Mines, № 92, стр. 117, май 1804 г.

[7] Башфорт 1866 , стр. 12–13.

[8] «15 лучших стрелковых хронографов» . 22 ноября 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]