деформация пули и эффективность воздействия

В связи с выходом нового патрона АКБС задумался, а можно ли оценить, какая часть энергии выстрела уйдет в итоге на деформацию резинового шара? Как зависит эта энергия от твердости резины?
на первый взгляд, простого ответа нет.
Однако школьная физика нам в помощь:
- 3 закон Ньютона: сила воздействия шара на цель в любой момент времени равна силе воздействия цели на шар;
- закон сохранения энергии: энергия шара, замеренная хронометром, распределится без остатка между шаром и целью;
- собственно, определение энергии как произведение силы на путь - либо интеграл, либо, что для оценки намного интереснее, среднее значение.

Рассмотрим предельные случаи:
- Бетонная стена, деформации преграды нет, соответственно, энергия, отданная преграде, отсутствует, вся энергия ушла на деформацию шара - либо частично на рикошет, в зависимости от упругости шара.
- Весьма мягкая цель, тормозной путь шара в которой во много раз превышает диаметр шара, как пример, твердая пуля в желатине. Пуля не деформирована, энергия целиком отдана цели.

Вот уже и вырисовывается методика оценки - отношение энергии необратимой деформации пули к отданной энергии будет равно отношению некоторого характерного размера деформации пули к тормозному пути пули в мишени.

Попробуем представить, как это будет выглядеть на примерах:

Пуля Осы с твердым сердечником 85 дж:
- возможности деформации - причем в заметной степени упругой - плотной резины перед стальным сердечником, по порядку величины - 1 мм;
- путь пули в тушке при размозжении мышцы - единицы сантиметров;
- энергия, пошедшая на нагрев пули - единицы процентов, в пределах погрешности навески.

10мм шар резинострела при энергии "на уровне лучших современных образцов".
- для резинового шара порядок деформации грубо - половина диаметра, с отклонениями в разные стороны в зависимости от жесткости резины, оценим в 5 мм
- повреждения, наносимые тушке - раневой канал порядка 5 см
- соответственно, грубо 10% идет на нагрев шарика, больше для мягкой резины в кость, меньше для твердой с проникающими, интервал можно оценить 3-20%. При энергетике "на уровне лучших современных образцов" это не критично именно потому, что эта энергетика достаточно велика и не имеет жесткой границы

22мм шар нового патрона АКБС 100дж
- опять же, за порядок деформации можем взять половину диаметра, 1 см
- тормозной путь: для оценки можно взять тормозной путь обычной пули Осы, деленный на соотношение эффективных площадей (шар мягкий, и если он расплющится до 26мм, то это соотношение будет 3) . Итого, для этого патрона имеем эффективный тормозной путь от 2см при попадании в кость до 5 см в брюхо, т.е. от 20% до 35% энергии останется у шара - в зависимости от места попадания.

Какой из этого следует вывод?

- при энергии 100дж по хронометру нельзя ожидать от патронов с резиновым шаром заметно превосходящих показателей по сравнению с нынешними патронами НОТ, и имеем примерный паритет.

- данный патрон - наилучшее приближение к "идеальному травматику" при условии поднятия его энергии до величин, обеспечивающих 0.5дж/мм^2 - 180-250дж: имеем очень значительное воздействие на цель (даже с учетом того, что часть энергии идет на нагрев шара), оставаясь в рамках травматики, что нехарактерно для резинострелов "на уровне лучших современных образцов"

- есть надежда, что все вышеописанное очевидно для производителя патронов с резиновыми шарами, и они собираются и дальше работать в направлении увеличения энергии без выхода за рамки.

- данный патрон с резиновым шаром, даже будучи эффективным по биоматериалу и показывая достаточные величины в хронометре, выдаст весьма посредственные результаты по пробиваемости фанерок и ТИЦ - будьте к этому готовы.

Рад буду увидеть комментарии по делу, прочее же, не обижайтесь, но постараюсь стереть.

nig
при условии поднятия его энергии

Старпёрполучим FlashBall

Бетонная стена, деформации преграды нет, соответственно, энергия, отданная преграде, отсутствует,

nig
ссмотрим предельные случаи:
- Бетонная стена, деформации преграды нет, соответственно, энергия, отданная преграде, отсутствует, вся энергия ушла на деформацию шара - либо частично на рикошет, в зависимости от упругости шара.
- Весьма мягкая цель, тормозной путь шара в которой во много раз превышает диаметр шара, как пример, твердая пуля в желатине. Пуля не деформирована, энергия целиком отдана цели.

чот какт непонятно. какая деформация. причём тут деформация. что такое "энрегия деформации". хоть бы определение и формулу ввели, раз уж придумали таковую 😊

всё гораздо проще. полная энергия пули до цели и после цели. разница - осталась в цели. всё. отскочил ли шарик, пробил насквозь, насколько нагрелся, повились ли у него внутри акустические колебания - мы их просто суммируем и сравниваем ДО и ПОСЛЕ.

Ronin
что такое "энрегия деформации".
...
насколько нагрелся, повились ли у него внутри акустические колебания

mura-nsk
>> энергия, отданная преграде, отсутствует,
Это точно?

nig
только как вы планируете замерять энергию нагрева

Я ничего не планирую замерять. Это Ваша идея и предложения. А я говорю что это нафиг не нужно. есть энергия на входе и на выходе. а отскоки и деформации - какой в них смысл, если они в конечном итоге превратятся в эти же энергии ? температура и колебания - по энергии это какие-то проценты, навеска и то больше гуляет. и если уж "грубо оцениваем" то и принибрежём ими совсем.

nig
энергию деформации как силу, вызвавшую деформацию, на характерное расстояние деформации

итак, а) откуда берём параметр "сила" ? 😊
б) после деформации резиновая пуля ничего больше не делает ? т.е. не пытается распрямится и вернуть почти всю эту энергию обратно, в тушку, в забор - не важно ? 😊

Ronin
А я говорю что это нафиг не нужно. есть энергия на входе и на выходе.

Ronin
если они в конечном итоге превратятся в эти же энергии ?

Ronin
итак, а) откуда берём параметр "сила" ?

Ronin
б) после деформации резиновая пуля ничего больше не делает ? т.е. не пытается распрямится и вернуть почти всю эту энергию обратно, в тушку, в забор - не важно ?

nig
то там энергия упругой деформации вернется в тушку

и нафиг нам её тогда оценивать ?

nig
в случае же забора - частично в рикошет

и это таки жутко трудно посчитать её кинетическую энергию по скорости после рикошета ?

nig
в этом случае отношение энергий мишень/пуля будет равно отношению путь пули в мишени / деформация пули, а эти величины можно оценить

да нету в пуле энергии после остановки в теле. даже те незначительные нагрев от сил трения и колебания (которые тоже перейдут в нагрев) всё равно будут отданы тушке в результате 😊

а при рикошете ясное дело - всё что отскочило - потери.

>> и нафиг нам её тогда оценивать ?

я ее как раз и не оцениваю

>> и это таки жутко трудно посчитать её кинетическую энергию по скорости после рикошета ?

легко - но опять-таки абсолютно не нужно, ибо в случае тушки, для которого приведены рассуждения, рикошета нет.

>> даже те незначительные нагрев от сил трения и колебания

а вот тут вы как раз и неправы.
весь мой исходный пост направлен на то, чтобы показать, что эта энергия не незначительна, а может составлять (для биообъекта) десятки процентов от кинетической энергии, а в случае бетонного забора - от больше половины до полной энергии.
то, что потом эта энергия будет передана в виде тепла, не оказывает влияния на поражающее воздействие, для него важна только механическая энергия, переданная тушке в процессе удара.

то, что потом эта энергия будет передана в виде тепла, не оказывает влияния на поражающее воздействие

фу ты, а я уж боялся, что придется помимо оказания медпомощи от травмы "подстрелышу" еще и от ожогов помогать 😊
А если серьезно - что ищем? Черную кошку в темной комнате? Не верю, что новый патрон уж так серьезно мощен будет по сравнению с существующими...
Законы, законы менять надо и отношение к правам граждан на защиту личности и имущества - там залог мощности разрешенного оружия.
Тут как-то показывали "рельсовую" электромагнитную пушку - так там пластиковая пулька легко разнородные сдвоенные плиты пробивает - дюраль, сталь, где уж любой тушке против такой пушки 😊
Навеску, навеску больше дайте в патрон по закону - и не надо мудрить с оболочкой, лишь бы не заостренная и тупой сердечник внутри....

grvmanager
Не верю, что новый патрон уж так серьезно мощен будет по сравнению с существующими

grvmanager
Навеску, навеску больше дайте в патрон по закону

nig
>> даже те незначительные нагрев от сил трения и колебания
а вот тут вы как раз и неправы.
весь мой исходный пост направлен на то, чтобы показать, что эта энергия не незначительна, а может составлять (для биообъекта) десятки процентов от кинетической энергии, а в случае бетонного забора - от больше половины до полной энергии.

итак, закрепляем эти Ваши утверждения:

а) энергия нагрева может достигать десятков процентов для биообъекта (т.е. проникающее ранение) от начальной кинетической энергии.

б) для бетонного забора (напоминаю, Ваше определение удара о бетонный забор: "Бетонная стена, деформации преграды нет, соответственно, энергия, отданная преграде, отсутствует") энергия нагрева от половины до полной от начальной кинетической энергии.

И просим доказательств и выкладок в студию.

Да, и пуля, она резиновая.

Если судить по испытаниям через одежду, то легкий резиновый шарик по дороге растеривает значительную часть своей энергии. Полагаю за счет деформации, нагрева. При этом твердые, не упругие предметы пробиваются лучше.

ну так на повреждение одежды и тратится энергия.

Ronin
ну так на повреждение одежды и тратится энергия.

nig
22мм шар нового патрона АКБС 100дж- опять же, за порядок деформации можем взять половину диаметра, 1 см- тормозной путь: для оценки можно взять тормозной путь обычной пули Осы, деленный на соотношение эффективных площадей (шар мягкий, и если он расплющится до 26мм, то это соотношение будет 3) . Итого, для этого патрона имеем эффективный тормозной путь от 2см при попадании в кость до 5 см в брюхо, т.е. от 20% до 35% энергии останется у шара - в зависимости от места попадания. Какой из этого следует вывод?- при энергии 100дж по хронометру нельзя ожидать от патронов с резиновым шаром заметно превосходящих показателей по сравнению с нынешними патронами НОТ, и имеем примерный паритет. - данный патрон - наилучшее приближение к "идеальному травматику" при условии поднятия его энергии до величин, обеспечивающих 0.5дж/мм^2 - 180-250дж: имеем очень значительное воздействие на цель (даже с учетом того, что часть энергии идет на нагрев шара), оставаясь в рамках травматики, что нехарактерно для резинострелов "на уровне лучших современных образцов"- есть надежда, что все вышеописанное очевидно для производителя патронов с резиновыми шарами, и они собираются и дальше работать в направлении увеличения энергии без выхода за рамки. - данный патрон с резиновым шаром, даже будучи эффективным по биоматериалу и показывая достаточные величины в хронометре, выдаст весьма посредственные результаты по пробиваемости фанерок и ТИЦ - будьте к этому готовы.

я пробовал капроновый мешок с 21 чтоли(уже запамятовал) граммами свинцовой дроби номер 6 при стандартном "сигнальном" 110-Дж газогенераторе(не нынешний, на дымном, а старый- на сунаре и звездой зажатый). эффект по баклаге водой- треш, угар и содомия. руки сушит. по сосновой дощечке с трудом "пятно контакта" померил, милиметров 25-30 получилось.

я предолагаю конечно проблемы с сертификацией и те де, но ебоприпас "bean bag" давно и в полный рост есть у проклятых капиталистов.

а то что АКБС выпустили... я попробую как к нам привезут, но чуется мне что не айс. Разве что для стрельбы в упор, может и поставлю на дежурство в Осу.

мое ХО - круглая пуля для 18х45 должна быть калиберной и с сердечником. а-ля шар от мыши.

ок, давайте начнем с (б)
возмьмем две простых школьных задачки:
- в твердую недеформируемую преграду прилетает абсолютно упругий шарик;
- в твердую недеформируемую преграду прилетает абсолютно неупругий шарик;
в первом случае имеем отражение от преграды со скоростью, равной исходной, вся энергия остается кинетической энергией шара, энергия, переданная стене, отсутствует.
во втором случае опять-таки энергия, переданная стене, отсутствует (для стены ничего не изменилось), кинетическая энергия шара равна 0, из закона сохранения энергии получаем, что вся кинетическая энергия перешла во внутреннюю энергию шара и пошла, соответственно, на его нагрев.

Далее, вы путаете способность шара восстанавливать свою форму и абсолютную упругость столкновения. Даже для резинострелов имеется простая статистика: на форуме было достаточное количество описаний того, как рикошет от стен прилетал обратно стрелку, и достаточной мерой безопасности против этого считается наличие очков. Задумайтесь, в случае абсолютно упругого удара шар возвращался бы с той же скоростью, что и улетал, и имелись бы повреждения, совпадающие с повреждениями от прямого выстрела. Те же синяки либо просто ощущения от удара, которые описывались, говорят, что шар прилетал обратно с совершенно незначительной энергией, условно - 3-15дж, т.е. практика показывает, что на упругое отражение уходит доля энергии, в разы меньшая, чем на деформацию.
Теперь посмотрите на пулю 18*45:
http://img.allzip.org/g/26/orig/3837723.jpg
при таких неупругих деформациях доля оставшейся кинетической энергии еще меньше, т.е. на нагрев в этом случае гарантированно уходит в разы больше, условно - 90+% (напомню, мы рассматриваем твердую преграду, энергия которой, как указано выше, не передается)
соответственно, резюме для (б): 90+% кинетической энергии уходит на нагрев пули в случае твердой преграды.

теперь перейдем к (а)
будем оперировать условной энергией патрона 100+дж (я имею о ней представление).
удельная энергия - 0,26+ дж/мм^2 даже без учета расплющивания, что в два раза меньше порога огнестрельности и гарантирует нам отсутствие проникающих ранений при попадании куда угодно в корпус/конечности.
поэтому и энергия, отданная мишени, будет где-то в диапазоне 0-90+% (очень мягкое тело - очень твердая кость).
1) оценим, какова максимальная глубина проникновения пули. в случае попадания, к примеру, в бедро, это будет расстояние, несколько меньшее толщины мышцы, около 2 см. При попадании в ребра - из-за отсутствия проникающих - это расстояние выглядит примерно также.
2) оценим "характерный размер деформации". поскольку нас интересует достаточно приблизительная оценка, можно прикинуть этот размер, посмотрев на фотографию пули после выстрела, и оценить его примерно в 1см, пол диаметра.
3) пусть средняя сила, действующая со стороны пули на тело = F, она же равна средней силе, действующей на пулю и вызывающую деформацию этой пули.
тогда энергия, отданная телу, будет порядка F*2см, энергия, оставшаяся пуле - F*1см, при этом, согласно (б), 90+% этой энергии уйдет на нагрев.
соотвественно, имеем, что из 100+ дж 1/3 уходит на нагрев пули (ибо F*1+F*2=100дж)
Это и есть образец рассуждения для (а): энергия, остающаяся пуле, равна ~1/(~1 + тормозной путь в см)*100+дж

ну и на сладкое - чтобы утилизирвать треть энергии, пуля из смеси в равных долях резины и железа и весом 12г должна нагреться всего на 3 градуса.

Дальше давайте так - если вы считаете, что я где-то ошибся, приводите это место и ваши весомые аргументы, почему я ошибся.
Все это носит оценочный характер, так что придирки к величинам менее чем на 10% озвучивать не нужно.

>> я пробовал капроновый мешок с 21 чтоли(уже запамятовал)
в свое время GK описывал свои ощущения от выстрела пулей массой вдвое больше стандартной - ощущения были примерно как у вас. Видно, что более тяжелый снаряд лучше утилизирует энергию пороховых газов.
>> я попробую как к нам привезут, но чуется мне что не айс.
смотря для чего - как по мне, при достаточной энергии лучший образец для самообороны.
по большому счету вы передадите мишени ту же энергию, что и мешком с дробью, так какая разница?
>> мое ХО - круглая пуля для 18х45 должна быть калиберной и с сердечником. а-ля шар от мыши.
ага, и без резины. обратитесь в Lee Precision, у них есть для вас прибор 😊
давайте все-таки здесь про цельнорезиновую.

nig
>> мое ХО - круглая пуля для 18х45 должна быть калиберной и с сердечником. а-ля шар от мыши. ага, и без резины. обратитесь в Lee Precision, у них есть для вас прибор давайте все-таки здесь про цельнорезиновую.

да я и гайкой стрельну, я не гордый. и попаду, что характерно, потому что она по крайней мере ровно уйдет из гильзы.
просто от ЗАКОННОГО и, соответственно, фирменного боеприпаса хотелось бы нормальную баллистику, а не только тапковышибательный эффект.

nig
если вы считаете, что я где-то ошибся

Nig, посмотрите на мой пост http://guns.allzip.org/topic/122/703413.html

Если интересно, могу попробовать связаться с автором того документа. Может уговорите её посчитать осиную пулю, попадающкю в футболку, джинсовую куртку и зимнюю одежду? В принципе это вполне возможно (уговорить в смысле).

Появились результаты отстрелов - можно подкорректировать рассуждения.

1) вот эта картинка - http://img.allzip.org/g/26/orig/3875757.jpg - показывает, что шар расплющился до 25мм, т.е. ориентировочно сжался до 11 мм, и рассуждения о порядке деформации вполне корректны для твердой преграды.

2) подтвердился вывод о плохом пробитии фанерок - кто бы сомневался.

3) следует уточнить для мягкой мишени - поскольку тормозной путь увеличивается, пропорционально уменьшается средняя сила, действующая на мишень, и, соответственно, сила, действующая на пулю, т.е., допуская деформацию, пропорциональную силе (простейший случай), получим, что характерный размер деформации обратно пропорционален тормозному пути.
тогда примерная формула потерь будет не 1/(1+L), а 1/(1+L^2), где L - тормозной путь в см, а коэффициенты взяты из глубины пробития дсп на картинке примерно в 1 см.
Это в свою очередь дает нам значительное убывание потерь при стрельбе по мягким тканям, в частности, при 3-4 см потери составят 6-10%, что уже в рамках погрешности рассуждений и чему я очень рад.

При всем уважении к попытке глубокого осмысления процесса, просьба обозначить конечную цель - просто рассуждения, или например для производителей пожелания какие?
Конечно нужно знать основные характеристики-возможности своего оружия и боеприпасов, чтобы не было таких претензий:
http://www.vz.ru/politics/2010/10/29/443571.print.html

"...Первый замглавы МВД Михаил Суходольский высказался за ужесточение порядка обращения травматического оружия. По его словам, использование травматики часто приводит к тяжелейшим последствиям и даже гибели, а держатели опасного оружия «не всегда знают его огнестрельные характеристики»"

Но в момент обороны мне, как владельцу "опасного оружия" важно знать две вещи(помимо юраспектов применения) - что не будет осечки-несрабатывания и что используемый боеприпас остановит(хотя бы, уж не до полного прекращения) нападение...

grvmanager
обозначить конечную цель - просто рассуждения, или например для производителей пожелания какие?

1) на данном форуме необычайно силен стадный инстинкт, и в случае достаточно плохих показателей пробития твердых предметов идиоты поднимут массовый вой, а производитель расстроится и в лучшем случае прекратит общение, а в худшем - выпуск Очень перспективного патрона.
а так, случись что, появляюсь я, весь в белом, и говорю "АГА!", и патрон - наилучший для травматики с моей точки зрения - продолжает быть и совершенствоваться.

2) считаю весьма полезным указать производителю, прислушивающемуся к мнению пользователей, на некоторые особенности и возможные пути совершенствования его продукции. уже его выбор, следовать этому пути либо другому.

с политикой, пожалуйста, сюда не надо, а если у вас есть конкретные предложения по новому закону - добро пожаловать в раздел ВОВГО, это наиболее реальный шанс на что-то повлиять.

По первому не соглашусь, не думаю, что углубление в физику процесса что-либо поменяет в общем процессе "производитель-конечный потребитель", ибо на него, производителя, иные силы сейчас воздействуют...
Стадный инстинкт лечится конкретными действиями каждого индивидуума в зависимости от собственной лени - удобнее ему не верить собственным результатам собственных испытаний или лень их произвести - будет верить теоретическим рассуждениям, в которые можно углубляться бесконечно.
Тут как в боксе - попроси иного мастера ринга объяснить подробно, как он бъет, скажет - давай покажу лучше(поэтому не каждый отличный спортсмен в будущем = отличный тренер)
Стрелок, применяющий оружие против нападающего - обязан действовать на инстинктах, приобретенных на тренировках, тратя большое кол-во времени и патронов - чудес не бывает, во всем мире так.
Пока мы тратим время на спорные полунаучные изыскания не подтвержденные экспериментами(а для этого нужны недомашние условия) - кто-то тратит часы на тренировки и угадайте, спасет "теоретика" новый патрон любой мощности против такого допустим "ножевика" в большинстве случаев?
Насчет политики не волнуйтесь - это просто поместили в такой раздел, там конкретно про сегодняшнюю ситуацию, в которой мнение владельцев травматики по оружию и припасу не принимается во внимание по большому счету ни разу.
Имея такое положение можно советовать производителю что угодно...
Прошу только не принимать как призыв опустить руки - лишь действовать в несколько ином направлении, чем предложили Вы.
И наконец - во всем мире столько совершено открытий и изобретений в области стрелкового оружия и патронов, обороняющего оружия(стоит только поизучать поглубже), что чем больше изучаешь, тем больше понимаешь - не будет чудес и в области травматики, хотя многие и ждут - вот из щадяще-малой энергии конечного удара пули для нападающего выделится что-то еще, что остановит его наверняка, тут - тупик по-моему, с другого конца - разрешить наносить более тяжкие травмы нападающему - свободно, но табу(сегодня), ну и как тут без политики?

производитель расстроится и в лучшем случае прекратит общение, а в худшем - выпуск Очень перспективного патрона

Производство оружия - бизнес, где эмоции типа "растроится- не растроится" неуместны. Нас никто не спрашивает - расстраиваемся мы, когда вместо обещанных результатов обороны получаем в табло.
И с официальным производителем, наделенным правом передавать наши официальные претензии тут на форуме не встречался, нет у форума такого статуса, недаром gk не раз просил понимать грань раздела.

>> разрешить наносить более тяжкие травмы нападающему
Я несколько сомневаюсь, что вам это небходимо. живя в Сарове, вы вряд ли испытываете проблемы с безопасностью на улице. мне рассказывали, что четырехлетние дети там гуляют на улице одни.
Роман, все-таки давайте здесь о технической стороне вопроса.

в Сарове такие же хулиганы представляют такую же угрозу, как и везде, не надо путать охрану спецобъектов и обычных граждан, никто не приставляет по милиционеру к каждому, и дети пропадают и убийства бывают, может чуть пореже других регионов, а еще выезжают люди за пределы, не сидят за колючкой...

Ну ладно, про техническую так про техническую - Вы в самом начале темы написали:"В связи с выходом нового патрона АКБС задумался, а можно ли оценить, какая часть энергии выстрела уйдет в итоге на деформацию резинового шара? Как зависит эта энергия от твердости резины?"
Вот я и пытаюсь понять - а зачем? Это же общий форум.
Я признаю публично, что физику вы знаете лучше меня, но меня это не "цепляет" - это нормально, но вот не понятен смысл попытки углубленного понимания процесса - похоже на попытку преждевременного восхваления нового продукта, который каждый будет "щупать" самостоятельно...
Неужели Вы всерьез думаете, что большинство здесь знает физику на таком уровне, чтобы обсуждать такие "глубины" на равных? Помню, как попросил как-то теоретика физика объяснить один несложный процесс на Осе в начале владения ей - через пять минут забыл уже, про что хотел узнать, может туповат.
И стоит ли новое решение таких знаний? Ведь это не изобретение, новое решение всего лишь.
Извините, если мое мнение раздражает, обещаю больше не мешать обсуждению спецов, просто посчитал, что такое "копание" уводит от реальных оценок практической вещи, призванной к простой задаче - останавливать нападение...

grvmanager
Извините, если мое мнение раздражает

nig +1

grvmanager -1

psnsergey, вы таким постом только подтвердили мои сомнения в желании и целесообразности большинства форумчан "копать глубоко" - тут не рейтинги набираются "+/-", тут попытка найти равных опонентов, если я правильно понял, ведь в споре-обсуждении должна какая-то истина родиться?