Fuerzas balísticas externas y momentos que actúan sobre proyectiles.
La fuerza aerodinámica que actúa sobre el proyectil está relacionada con las propiedades del aire (temperatura, presión, viscosidad, etc.), las características del proyectil (forma, tamaño, etc.), la actitud de vuelo. , y la velocidad relativa entre el proyectil y el aire. Cuando el ángulo δ entre el vector de velocidad de vuelo del proyectil V y el eje del proyectil (llamado ángulo de ataque o ángulo de nutación) es cero, la resistencia total R del aire al proyectil está en la dirección opuesta a V, lo que desacelera el proyectil. y se llama resistencia frontal. Cuando el ángulo de ataque no es cero, R se puede descomponer en la resistencia frontal Rx opuesta a la dirección de V y la sustentación Ry perpendicular a V. Esta última desvía el proyectil en la dirección de sustentación. Dado que el punto de acción de la resistencia total (llamado centro de resistencia o centro de presión) no coincide exactamente con el centro de masa del proyectil, se forma un momento estático Mz. Aumenta el ángulo de ataque del proyectil giratorio y disminuye el ángulo de ataque del proyectil de cola, por lo que se denominan momento de vuelco y momento estabilizador respectivamente. Cuando el eje del proyectil tiene una velocidad angular de giro
, el aire alrededor del proyectil producirá un momento de amortiguación ecuatorial M que bloquea su giro cuando el proyectil tiene una velocidad angular de rotación alrededor del eje
, se formará un momento de amortiguación polar Mxj que bloquea su rotación. Si hay un ángulo de ataque durante la rotación, también se formará una fuerza lateral y un momento perpendicular al plano del ángulo de ataque, llamados fuerza Magnus Rxm y momento Magnus Mym. Estas fuerzas y momentos se muestran en la Figura 1.
Entre las fuerzas aerodinámicas, la resistencia frontal, la fuerza de sustentación y el momento estático tienen una mayor influencia en el movimiento del proyectil. Sus expresiones son las siguientes:
Las Сx, Сy y mz en. las fórmulas son, respectivamente, coeficiente de arrastre, coeficiente de sustentación y coeficiente de momento estático. Todas ellas son funciones del número de Mach M y el ángulo de ataque δ; S, l y ρ son el área de la sección transversal del proyectil, la longitud del proyectil y la densidad del aire, respectivamente.
Además, los factores meteorológicos (como la temperatura, la presión del aire, el viento, etc.) que cambian con el tiempo, la ubicación y la altitud afectarán directamente a la densidad del aire y la velocidad relativa del proyectil y el aire, provocando cambios en las fuerzas aerodinámicas. Por lo general, las altas temperaturas, la baja presión del aire o el viento de cola aumentarán el alcance y viceversa, lo reducirán. Los vientos cruzados desviarán el proyectil hacia los lados. Sin embargo, en la sección activa de la trayectoria del cohete, debido a la presencia de empuje, la influencia del viento es más complicada, lo que difiere de la trayectoria de los proyectiles de arma.
Para describir con precisión las leyes del movimiento del proyectil, depende de la medición precisa de la fuerza aerodinámica mencionada anteriormente. Los métodos de medición suelen incluir el método del túnel de viento y el método de disparo. Balística extracorpórea experimental. Contenido principal.