TEMEL SAÇMA BALİSTİĞİ-1Konu biraz uzun, biraz karmaşık, işin içinde yoğun fizik var. Fazla detaya ve formüllere girmeden elimden geldiği kadar basitleştirerek ve kısa kısa anlatmaya çalışacağım. Aşağıda kafa karıştırıcı gibi görünen olayların pratiğe yönelik sonuçlarını en aşağıda özetlemeye çalışacağım. Fizikten sıkılırsanız doğrudan sayfanın altına inip SONUÇLAR kısmını okuyun. Ama neden niçin sorularının cevabı devam eden satırlarda ve şekillerde.
Saçma gurubundaki bazı olayları anlayabilmek için öncelikler tek bir misket (gülle, küre, saçmane derseniz) üzerinden yola çıkarak bazı olayları aktarmak uygun olur.
Şimdi, hızla giden arabada elinizi camdan biraz çıkarttığınızda, hava direnci elinizi geriye doğru ittiriyor değil mi?
Elinizi yan tutarsanız daha az, Avucunuzu açarsanız ciddi bir güçle kolunuz ittirilir. Herhangi bir akışkan (mermi için hava) içinde hızla giden cisimlerin gördüğü dirence Sürüklenme (Çekme-Drag) diyoruz.
Namludan büyük biz hızla fırlayan misket aldığı ivme ile hızla ileri giderken, karşılaştığı hava direnci onu yavaşlatacak, ağılığı nedeniylde yer çekimi etkisiyle yere doğru düşmeğe başlayacaktır:
Eğer havanın miskete karşı uyguladığı frenleyici etki (sürüklenme) olmasaydı sadece yerçekimi etkisinde kalacak ve çember kenarı çizerek ilerleyip düşecekti. Ancak karşılaştığı hava direnci, daha çabuk yavaşlayıp düşmesine sebep olur ve parabolik bir yol çizer:
Hız arttıkça sürüklenme de artacaktır. Aşağıdaki tabloda en altta ses hızı (Mach) katlarında artan sürüklenme gösteriliyor.
Değişik geometrik şekillerin hava direncine karşı gösterdikleri tepki de farklıdır. Küre (misket, gülle) diğer mermilere göre sürüklenmeden en fazla etkilenen bir şekildir:
Sürüklenme (Drag) karakteristikleri boyutsuz bir sayı olarak "Sürüklenme katsayısı" (Drag coefficent) ile ifade edilir. Aşağıdaki formül ile hesaplanır (Cd=sürüklenme katsayısı Fd=Sürüklenme gücü A=kesit yüzeyi p= havanın viskozitesi V=merminin hızı)
Sürüklenme katsayısı özellikle ses geçişi (transsonik) bölgesinde ani düşme sonra hafiif bir yükselmeye uğrar. Bu nedenle mermilerde sapma ortaya çıkar. (Daha önceki bir yazımda transsonik bölge sorunlarını anlatmıştım).
Transsonik bölgede saçmalar da saçmalarMisket hava içinde ilerlerken, katettiği havayı yararak seyrederken misket etrafında akım özellikleri belirir. Özellikle miskete bitişik hava katmanları arkaya doğru süzülürken hıza bağlı olarak değişik akım özellikleri yaratır. Önce misket etrafında hava akımı ayrışarak yol alır.
Hız arttığında bitişik hava misketin arkasına doğru dönerek girdap akımları (vortex) meydana getirmeye başlar. Hız arttıkça en arkada boş bir alan da düşük basınç ortaya çıkar. Bu Newton'un hareket kanunlarının 3. göre şiddetli bir çekmeye sebep olur, misketi hızla yavaşlatır.
Aerodinamik hareketler akışkanların (burada hava) viskozitesi ile karmaşık bir şekilde alakalıdır. Eylemsizlik güçlerinin/viskozite güçlerine oranına Reynolds sayıları adı verilir. Reynold sayıları "kürenin hızı X küreninçapı nın, hava viskozitesine bölümü" ile elde edilir. Yüksek Reynold sayılarında direnç iyice düşecektir. Aşağıdaki resimde değişik Reynold sayılarında misketin gerisinde oluşan hava akımı özelliklerini görebilirsiniz:
Misketin gerisinde oluşan girdap akımları çok şiddetli olduğunda, eğer gurup halinde saçma atıyorsak arkasından gelen saçmanın sapmasına sebep olur. Namludan çıktıktan sonra 10-20 metre toplu giden saçmaların dağılmasındaki etkenlerden biri de bence bu olaydır. ( Havaalanlarında uçakların inmesinde, jet motorlarının yarattığı şiddetli girdap akımlarının, arkadan gelen uçağın dengesini bozmaması için girdapın zayıflayacağı süre kadar bir mesafe verilir, bu mesafe öndeki uçağın büyüklüğü ve motor gücüne bağlı olarak kule tarafından değiştirilir)
Buraya kadar tek bir miskete hava direncinin etkilerini gözden geçirmeye çalıştım. Biraz daha pratiğe yönelik bilgilere girelim.
Balistik katsayı (BC) merminin seyri esnasında hava direncini yenebilme yeteneğine verilen isimdir. BC başlıca merminin çapı, ağırlığı ve sürüklenme katsayısına bağlıdır.
Balistik katsayı kesitsel yoğunluğun (SD), şekle bağlı form faktörüne bölünmesi ile elde edilir. Yivsiz mermilerde form faktörü " 1 " kabul edildiğinden pratik olarak BC = SD olur.
Balistik katsayı ne kadar yüksek ise merminin hava içindeki hareketi o kadar başarılı olur. BC düşük mermiler daha kısa mesafede hız ve güç kaybederler. Aşağıdaki grafikte ayni ağırlıkta, ayni namlu çıkış hızında ama farklı balistik katsayılarla sonuçları görülüyor. BC düşük olan daha süratle enerjisini kaybediyor ve daha kısa mesafede düşüyor.
Şimdi sizin için değişik boydaki gülle, şevrotin ve 4 numara saçmanın balistik katsayılarını hesaplayalım. Her biri tartılıp kumpas ile ölçüldü.
En soldaki 12 Ga Misket için hesap yaparsak:
Çapı 18.2 mm karesini aldığımız zaman 331,24 yapar. Ağırlığı 34,76 gramı bu kareye bölersek sonuç 0,104 çıkar.
Resimde incelerseniz çap ve ağırlık düştükçe balistik katsayı düşüyor.
SONUÇLAR:Saçmalarda numara artıp saçma ağırlığı ve çapı küçüldükçe balistik etkinliği bozulmaktadır.
Saçma küçüldükçe menzili ve enerjisi azalır
Çekme katsayısı diğer yivsiz mermilere göre düşük olan saçmaların, küre şekli dolayısıyla yüksek sürüklenme katsayıları vardır
Saçmanın namlu çıkış hızını arttırdığımız zaman yüksek sürüklenme katsayısı ve yüksek Reynold sayıları nedeniyle
çabuk yavaşlarlar. Namlu çıkış hızının 150 fps artttırılması ufak saçmalar için mesafeyi 5-10 metre arttırır. Hipersonik, çok hızlı saçma yararlı değildir. Zaten çoğunlukla 1200-1350 fps arasında çıkış hızında üretilirler
Değerli forumdaşlar, vakit bulduça konuya diğer boyutları ile değinmeye devam edeceğiz
Vesilesiyle hepinize iyi bayramlar dilerim