Ang Ballistics ay ang agham ng paggalaw, paglipad at mga epekto ng projectiles. Ito ay nahahati sa ilang mga disiplina. Ang panloob at panlabas na ballistic ay tumatalakay sa paggalaw at paglipad ng mga projectiles. Ang paglipat sa pagitan ng dalawang mode na ito ay tinatawag na intermediate ballistics. Ang terminal ballistics ay tumutukoy sa epekto ng mga projectiles, isang hiwalay na kategorya ang sumasaklaw sa antas ng pinsala sa target. Ano ang pinag-aaralan ng internal at external ballistics?
Mga baril at misil
Ang mga cannon at rocket engine ay mga uri ng heat engine, sa isang bahagi ay nagko-convert ng chemical energy sa apropellant (ang kinetic energy ng projectile). Ang mga propellant ay naiiba sa mga nakasanayang gatong dahil ang kanilang pagkasunog ay hindi nangangailangan ng atmospheric oxygen. Sa isang limitadong lawak, ang paggawa ng mga mainit na gas na may nasusunog na gasolina ay nagdudulot ng pagtaas ng presyon. Ang presyon ay nagtutulak sa projectile at nagpapataas ng rate ng pagkasunog. Ang mga mainit na gas ay may posibilidad na masira ang baril o lalamunanmga rocket. Ang panloob at panlabas na ballistic ng maliliit na armas ay pinag-aaralan ang paggalaw, paglipad at epekto ng projectile.
Kapag nag-apoy ang propellant charge sa gun chamber, ang mga combustion gas ay pinipigilan ng shot, kaya tumataas ang pressure. Nagsisimulang gumalaw ang projectile kapag nalampasan ng pressure dito ang paglaban nito sa paggalaw. Ang presyon ay patuloy na tumataas nang ilang sandali at pagkatapos ay bumababa habang ang shot ay bumibilis sa mataas na bilis. Ang mabilis na nasusunog na rocket fuel ay malapit nang maubos, at sa paglipas ng panahon, ang shot ay ilalabas mula sa muzzle: isang shot speed na hanggang 15 kilometro bawat segundo ay nakamit. Ang mga natitiklop na kanyon ay naglalabas ng gas sa likod ng silid upang malabanan ang mga puwersa ng pag-urong.
Ang ballistic missile ay isang missile na ginagabayan sa isang medyo maikling paunang aktibong yugto ng paglipad, na ang trajectory ay kasunod na pinamamahalaan ng mga batas ng classical mechanics, hindi katulad, halimbawa, cruise missiles, na aerodynamically guided sa paglipad habang tumatakbo ang makina.
Shot trajectory
Sa external at internal ballistics, ang trajectory ay ang landas ng isang shot na napapailalim sa gravity. Sa ilalim ng nag-iisang impluwensya ng gravity, ang trajectory ay parabolic. Ang pag-drag ay nagpapabagal sa landas. Sa ibaba ng bilis ng tunog, ang pag-drag ay halos proporsyonal sa parisukat ng bilis; Ang shottail rationalization ay epektibo lamang sa mga bilis na ito. Sa mataas na bilis, ang isang conical shock wave ay nagmumula sa ilong ng shot. Ang lakas ng traksyon, nahigit sa lahat ay nakasalalay sa hugis ng ilong, na ang pinakamaliit para sa mga pinong point stroke. Maaaring bawasan ang pag-drag sa pamamagitan ng paglabas ng mga gas ng burner sa buntot.
Maaaring gamitin ang mga palikpik sa buntot upang patatagin ang mga projectiles. Ang rear stabilization na ibinigay ng threading ay nag-uudyok ng gyroscopic oscillation bilang tugon sa aerodynamic drum forces. Ang hindi sapat na pag-ikot ay nagpapahintulot sa iyo na mahulog at masyadong pinipigilan ang ilong mula sa paglubog habang ito ay naglalakbay kasama ang tilapon. Ang shot drift ay dahil sa pag-angat, meteorolohiko kondisyon at pag-ikot ng Earth.
Impulse response
Ang mga rocket ay gumagalaw bilang tugon sa isang salpok ng pag-agos ng gas. Ang makina ay idinisenyo sa paraang ang mga pressure na nabuo ay halos pare-pareho sa panahon ng pagkasunog. Ang radially stabilized na mga rocket ay sensitibo sa mga crosswind, dalawa o higit pang mga engine jet na nakatagilid palayo sa linya ng paglipad ay maaaring magbigay ng spin stabilization. Ang mga target ay karaniwang matigas at tinatawag na makapal o manipis depende sa kung ang epekto ng pagbaril ay nakakaapekto sa pinagbabatayan na materyal.
Ang penetration ay nangyayari kapag ang epekto ng stress intensity ay lumampas sa yield strength ng target; nagiging sanhi ito ng ductile at brittle fracture sa manipis na mga target at hydrodynamic na daloy ng materyal sa makapal na mga target. Sa epekto, maaaring mangyari ang pagkabigo. Ang ganap na pagtagos sa target ay tinatawag na perforation. Ang mga advanced na armor traps ay maaaring magpasabog ng isang compressed explosive laban sa isang target o paputok na ituon ang isang jet ng metal dito.ibabaw.
Degree ng lokal na pinsala
Ang panloob at panlabas na ballistic ng isang shot ay pangunahing nauugnay sa mga mekanismo at medikal na kahihinatnan ng pinsala na dulot ng mga bala at paputok na mga fragment. Sa pagtagos, ang salpok na ipinadala sa mga nakapaligid na tisyu ay bumubuo ng isang malaking pansamantalang lukab. Ang antas ng lokal na pinsala ay nauugnay sa laki ng lukab ng paglipat na ito. Iminumungkahi ng ebidensya na ang pisikal na pinsala ay proporsyonal sa bilis ng kubo, masa, at cross-sectional area ng projectile. Nilalayon ng pagsasaliksik ng body armor na pigilan ang pagtagos ng projectile at mabawasan ang pinsala.
Ang
Ballistics external and internal - ay ang larangan ng mechanics na tumatalakay sa paglulunsad, paglipad, pag-uugali at epekto ng mga projectiles, lalo na ang mga bala, hindi ginagabayan na mga bomba, mga rocket at iba pa. ito ay isang uri ng agham o kahit na sining ng pagdidisenyo at pagpapabilis ng mga projectile upang makamit ang ninanais na pagganap. Ang ballistic body ay isang katawan na may momentum na malayang nakakagalaw, napapailalim sa mga puwersa gaya ng gas pressure sa baril, rifling sa isang bariles, gravity, o aerodynamic drag.
History and background
Ang pinakaunang kilalang ballistic projectiles ay mga stick, bato at sibat. Ang pinakalumang ebidensya para sa mga projectiles na may dulo ng bato, na maaaring kargado o hindi ng busog, ay nagsimula noong 64,000 taon.nakaraan, na natagpuan sa Sibudu Cave, sa South Africa. Ang pinakalumang ebidensya para sa paggamit ng mga busog para sa pagbaril ay nagsimula noong humigit-kumulang 10,000 taon.
Nakita ang mga pine arrow sa lambak ng Ahrensburg sa hilaga ng Hamburg. Mayroon silang mababaw na mga tudling sa kanilang mga ilalim, na nagpapahiwatig na sila ay binaril mula sa isang busog. Ang pinakalumang bow na pinapanumbalik pa ay mga 8,000 taong gulang at natagpuan sa Holmegard swamp sa Denmark. Ang archery ay lumilitaw na dumating sa Americas na may arctic small tool tradition mga 4,500 taon na ang nakalilipas. Ang mga unang device na kinilala bilang mga tool ay lumitaw sa China noong 1000 AD. at pagsapit ng ika-12 siglo, lumaganap ang teknolohiya sa buong Asya at sa Europa noong ika-13 siglo.
Pagkatapos ng isang milenyo ng empirical development, ang disiplina ng ballistics, panlabas at panloob, ay orihinal na pinag-aralan at binuo ng Italyano na matematiko na si Niccolo Tartaglia noong 1531. Itinatag ni Galileo ang prinsipyo ng compound motion noong 1638. Ang pangkalahatang kaalaman sa panlabas at panloob na ballistics ay inilagay sa isang matatag na pang-agham at matematikal na pundasyon ni Isaac Newton sa paglalathala ng Philosophia Naturalis Principia Mathematica noong 1687. Nagbigay ito ng mga batas sa matematika ng paggalaw at gravity, na sa unang pagkakataon ay pinahintulutan ang mga tilapon na matagumpay na mahulaan. Ang salitang "ballistics" ay nagmula sa Greek, na nangangahulugang "ihagis".
Projectile at launcher
Projectile - anumang bagay na naka-project sa kalawakan (walang laman o wala) kapagpaglalapat ng puwersa. Bagama't ang anumang bagay na gumagalaw sa kalawakan (tulad ng itinapon na bola) ay isang projectile, ang termino ay kadalasang tumutukoy sa isang ranged na sandata. Ang mga mathematical equation ng paggalaw ay ginagamit upang pag-aralan ang tilapon ng projectile. Kabilang sa mga halimbawa ng projectiles ang mga bola, arrow, bala, artillery shell, rockets, at iba pa.
Ang Throw ay ang manu-manong paglulunsad ng projectile. Ang mga tao ay hindi karaniwang mahusay sa paghagis dahil sa kanilang mataas na liksi, ito ay isang mataas na binuo na katangian. Ang katibayan ng pagtapon ng tao ay nagsimula noong 2 milyong taon. Ang bilis ng paghagis na 145 km bawat oras na natagpuan sa maraming mga atleta ay higit na lumampas sa bilis kung saan ang mga chimpanzee ay maaaring maghagis ng mga bagay, na halos 32 km bawat oras. Ang kakayahang ito ay sumasalamin sa kakayahan ng mga kalamnan ng balikat at litid ng tao na manatiling nababanat hanggang kinakailangan upang itulak ang isang bagay.
Internal at external ballistics: mga armas sa madaling sabi
Ang isa sa mga pinaka sinaunang launcher ay mga ordinaryong tirador, busog at arrow, tirador. Sa paglipas ng panahon, lumitaw ang mga baril, pistol, rocket. Ang impormasyon mula sa panloob at panlabas na ballistic ay kinabibilangan ng impormasyon tungkol sa iba't ibang uri ng mga armas.
- Ang Spling ay isang sandata na karaniwang ginagamit upang ilabas ang mga mapurol na projectile gaya ng bato, luad, o lead na "bala". Ang lambanog ay may maliit na duyan (bag) sa gitna ng magkadugtong na dalawang haba ng kurdon. Ang bato ay inilagay sa isang bag. Ang gitnang daliri o hinlalaki ay inilalagay sa pamamagitan ng loop sa dulo ng isang kurdon, at ang tab sa dulo ng kabilang kurdon ay inilalagay sa pagitan ng hinlalaki athintuturo. Ang lambanog ay umiindayog sa isang arko, at ang tab ay inilabas sa isang tiyak na sandali. Pinalalaya nito ang projectile na lumipad patungo sa target.
- Bow at arrow. Ang bow ay isang flexible na piraso ng materyal na nagpapaputok ng mga aerodynamic projectiles. Ang string ay nag-uugnay sa dalawang dulo, at kapag ito ay hinila pabalik, ang mga dulo ng stick ay baluktot. Kapag ang string ay pinakawalan, ang potensyal na enerhiya ng baluktot na stick ay na-convert sa bilis ng arrow. Ang archery ay ang sining o sport ng archery.
- Ang catapult ay isang device na ginagamit upang maglunsad ng projectile sa malayong distansya nang walang tulong ng mga explosive device - lalo na ang iba't ibang uri ng sinaunang at medieval na siege engine. Ginamit na ang tirador mula pa noong sinaunang panahon dahil napatunayang isa ito sa pinakamabisang mekanismo sa panahon ng digmaan. Ang salitang "catapult" ay nagmula sa Latin, na kung saan, ay mula sa Griyego na καταπέλτης, na nangangahulugang "ihagis, ihagis". Ang mga tirador ay naimbento ng mga sinaunang Griyego.
- Ang Ang pistol ay isang kumbensyonal na tubular na armas o iba pang device na idinisenyo upang maglabas ng mga projectile o iba pang materyal. Ang projectile ay maaaring solid, likido, puno ng gas, o masigla, at maaaring maluwag, tulad ng mga bala at artillery shell, o may mga clamp, tulad ng mga probe at whaling harpoon. Ang projection medium ay nag-iiba ayon sa disenyo, ngunit kadalasan ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagkilos ng gas pressure na nabuo ng mabilis na pagkasunog ng propellant, o na-compress at nakaimbak sa pamamagitan ng mekanikal na paraan na tumatakbo sa loob ng open-ended tube sauri ng piston. Ang condensed gas ay nagpapabilis sa gumagalaw na projectile sa kahabaan ng tubo, na nagbibigay ng sapat na bilis upang panatilihing gumagalaw ang projectile kapag huminto ang gas sa dulo ng tubo. Bilang kahalili, maaari mong gamitin ang acceleration sa pamamagitan ng pagbuo ng electromagnetic field, kung saan maaari mong itapon ang tubo at palitan ang gabay.
- Ang rocket ay isang rocket, spacecraft, sasakyang panghimpapawid o iba pang sasakyan na tinamaan ng rocket engine. Ang tambutso ng isang rocket engine ay ganap na nabuo mula sa mga propellant na dinadala sa rocket bago gamitin. Ang mga rocket engine ay gumagana sa pamamagitan ng aksyon at reaksyon. Ang mga rocket engine ay nagtutulak ng mga rocket pasulong sa pamamagitan lamang ng paghahagis ng kanilang mga tambutso pabalik nang napakabilis. Bagama't ang mga ito ay medyo hindi mahusay para sa mababang bilis ng paggamit, ang mga rocket ay medyo magaan at makapangyarihan, na may kakayahang makabuo ng mataas na acceleration at maabot ang napakataas na bilis na may makatwirang kahusayan. Ang mga rocket ay independiyente sa kapaligiran at mahusay na gumagana sa kalawakan. Ang mga kemikal na rocket ay ang pinakakaraniwang uri ng rocket na may mataas na pagganap, at kadalasang lumilikha sila ng kanilang mga maubos na gas kapag sinunog ang rocket fuel. Ang mga kemikal na rocket ay nag-iimbak ng malaking halaga ng enerhiya sa isang madaling mailabas na anyo at maaaring maging lubhang mapanganib. Gayunpaman, ang maingat na disenyo, pagsubok, pagtatayo at paggamit ay mababawasan ang mga panganib.
Mga Batayan ng panlabas at panloob na ballistic: mga pangunahing kategorya
Ballistics ay maaaring pag-aralan gamit ang high-speed photography omga high speed na camera. Ang isang larawan ng isang shot na kinunan gamit ang isang ultra-high speed air gap flash ay nakakatulong upang tingnan ang bala nang hindi nilalabo ang imahe. Ang ballistics ay kadalasang nahahati sa sumusunod na apat na kategorya:
- Internal ballistics - ang pag-aaral ng mga proseso na unang nagpapabilis ng projectiles.
- Transitional ballistics - ang pag-aaral ng projectiles sa panahon ng paglipat sa cashless flight.
- External ballistics - ang pag-aaral ng pagdaan ng projectile (trajectory) sa paglipad.
- Terminal ballistics - ang pag-aaral ng projectile at ang mga epekto nito habang ito ay nakumpleto
Ang Internal ballistics ay ang pag-aaral ng paggalaw sa anyo ng projectile. Sa mga baril, sinasaklaw nito ang oras mula sa propellant ignition hanggang sa lumabas ang projectile sa baril ng baril. Ito ang pinag-aaralan ng internal ballistics. Mahalaga ito para sa mga taga-disenyo at gumagamit ng lahat ng uri ng baril, mula sa mga riple at pistola hanggang sa high-tech na artilerya. Ang impormasyon mula sa internal ballistics para sa mga rocket projectiles ay sumasaklaw sa panahon kung saan ang rocket engine ay nagbibigay ng thrust.
Ang Transient ballistics, na kilala rin bilang intermediate ballistics, ay ang pag-aaral ng gawi ng projectile mula sa paglabas nito sa muzzle hanggang sa balanse ang pressure sa likod ng projectile, kaya nahuhulog ito sa pagitan ng internal at external ballistics.
Ang External ballistics ay ang pag-aaral ng atmospheric pressure dynamics sa paligid ng isang bala at bahagi ito ng agham ng ballistics, na tumatalakay sa gawi ng projectile na walang kapangyarihan sa paglipad. Ang kategoryang ito ay madalas na nauugnay sa mga baril atay nauugnay sa unoccupied free-flight phase ng bala pagkatapos nitong lumabas sa baril ng baril at bago ito tumama sa target, kaya nasa pagitan ito ng transition ballistics at terminal ballistics. Gayunpaman, ang external ballistics ay may kinalaman din sa libreng paglipad ng mga missile at iba pang projectiles gaya ng mga bola, arrow, at iba pa.
Ang Terminal ballistics ay ang pag-aaral ng gawi at epekto ng isang projectile habang tumatama ito sa target nito. Ang kategoryang ito ay may-katuturan para sa parehong maliliit na kalibre ng projectiles at malalaking kalibre ng projectiles (pagpapaputok ng artilerya). Ang pag-aaral ng napakataas na bilis ng mga epekto ay napakabago pa rin at kasalukuyang inilalapat pangunahin sa disenyo ng spacecraft.
Forensic Ballistics
Ang Forensic ballistics ay kinabibilangan ng pagsusuri ng mga bala at epekto ng bala upang matukoy ang impormasyon tungkol sa paggamit sa isang hukuman o iba pang bahagi ng legal na sistema. Hiwalay sa impormasyon ng ballistics, ang mga pagsusulit sa Firearms and Tool Mark (“Ballistic Fingerprint”) ay nagsasangkot ng pagsusuri sa ebidensya ng mga baril, bala, at mga tool upang matukoy kung anumang baril o kasangkapan ang ginamit sa paggawa ng isang krimen.
Astrodynamics: orbital mechanics
Ang Astrodynamics ay ang aplikasyon ng ballistics ng armas, panlabas at panloob, at orbital mechanics sa mga praktikal na problema ng propulsion ng mga rocket at iba pang spacecraft. Ang paggalaw ng mga bagay na ito ay karaniwang kinakalkula mula sa mga batas ng paggalaw ni Newton.at ang batas ng grabidad. Ito ang pangunahing disiplina sa disenyo at kontrol ng misyon sa espasyo.
Paglalakbay ng projectile sa flight
Ang mga pangunahing kaalaman ng panlabas at panloob na ballistic ay tumatalakay sa paglalakbay ng isang projectile sa paglipad. Ang landas ng isang bala ay kinabibilangan ng: pababa sa bariles, sa himpapawid, at sa pamamagitan ng target. Ang mga pangunahing kaalaman sa panloob na ballistics (o orihinal, sa loob ng isang kanyon) ay nag-iiba ayon sa uri ng armas. Ang mga bala na pinaputok mula sa isang rifle ay magkakaroon ng mas maraming enerhiya kaysa sa mga katulad na bala na pinaputok mula sa isang pistol. Mas maraming pulbos ang maaari ding gamitin sa mga cartridge ng baril dahil ang mga bullet chamber ay maaaring idisenyo upang makayanan ang mas maraming presyon.
Ang mga mas mataas na pressure ay nangangailangan ng mas malaking baril na may mas maraming recoil, na mas mabagal na naglo-load at nagdudulot ng mas maraming init, na nagreresulta sa mas maraming pagkasuot ng metal. Sa pagsasagawa, mahirap sukatin ang mga puwersa sa loob ng baril ng baril, ngunit ang isang madaling masukat na parameter ay ang bilis kung saan lumabas ang bala sa bariles (bilis ng muzzle). Ang kontroladong pagpapalawak ng mga gas mula sa nasusunog na pulbura ay lumilikha ng presyon (puwersa/lugar). Ito ay kung saan ang bullet base (katumbas ng barrel diameter) ay matatagpuan at pare-pareho. Samakatuwid, ang enerhiya na inilipat sa bala (na may ibinigay na masa) ay magdedepende sa mass time na na-multiply sa pagitan ng oras kung saan inilapat ang puwersa.
Ang huli sa mga salik na ito ay isang function ng haba ng bariles. Ang paggalaw ng bala sa pamamagitan ng isang machine gun device ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng acceleration kapag lumalawak ang mga gaspindutin ito, ngunit bawasan ang presyon sa bariles habang lumalawak ang gas. Hanggang sa punto ng pagbaba ng presyon, mas mahaba ang bariles, mas malaki ang pagbilis ng bala. Habang bumababa ang bala sa bariles ng baril, may bahagyang pagpapapangit. Ito ay dahil sa mga menor de edad (bihirang malaki) na mga di-kasakdalan o mga pagkakaiba-iba sa rifling o mga marka sa bariles. Ang pangunahing gawain ng panloob na ballistics ay lumikha ng mga kanais-nais na kondisyon para maiwasan ang mga ganitong sitwasyon. Ang epekto sa kasunod na trajectory ng bala ay karaniwang bale-wala.
Mula sa baril patungo sa target
Ang mga panlabas na ballistic ay maaaring madaling tawaging paglalakbay mula sa baril patungo sa target. Ang mga bala ay karaniwang hindi naglalakbay sa isang tuwid na linya patungo sa target. May mga rotational forces na nagpapanatili sa bala mula sa isang tuwid na aksis ng paglipad. Kasama sa mga pangunahing kaalaman ng panlabas na ballistic ang konsepto ng precession, na tumutukoy sa pag-ikot ng bala sa paligid ng sentro ng masa nito. Ang nutation ay isang maliit na pabilog na galaw sa dulo ng bala. Bumababa ang acceleration at precession habang tumataas ang distansya ng bala mula sa bariles.
Isa sa mga gawain ng external ballistics ay ang lumikha ng perpektong bala. Upang mabawasan ang paglaban ng hangin, ang perpektong bala ay magiging isang mahaba, mabigat na karayom, ngunit ang naturang projectile ay dumiretso sa target nang hindi nawawala ang karamihan sa enerhiya nito. Ang mga sphere ay mahuhuli at maglalabas ng mas maraming enerhiya, ngunit maaaring hindi man lang maabot ang target. Ang magandang aerodynamic compromise bullet na hugis ay isang parabolic curve na may mababang frontal area at branching na hugis.
Ang pinakamagandang komposisyon ng bala ay lead, na may mataasdensity at murang makuha. Ang mga disadvantage nito ay malamang na lumambot ito sa > 1000fps, na nagiging sanhi ng pag-lubricate nito sa barrel at bawasan ang katumpakan, at ang lead ay may posibilidad na ganap na matunaw. Ang pagsasama-sama ng lead (Pb) na may kaunting antimony (Sb) ay nakakatulong, ngunit ang tunay na sagot ay ang pagbubuklod ng lead bullet sa isang hard steel barrel sa pamamagitan ng isa pang metal na sapat na malambot upang ma-seal ang bala sa bariles, ngunit may mataas na pagkatunaw. punto. Ang tanso (Cu) ay pinakamainam para sa materyal na ito bilang dyaket para sa tingga.
Terminal ballistics (target hitting)
Nagsisimulang umungol, umiikot, at umiikot pa nga nang marahas ang maikli at napakabilis na bala habang pumapasok ito sa tissue. Nagiging sanhi ito ng mas maraming tissue na maalis, na nagpapataas ng drag at nagbibigay ng karamihan sa kinetic energy ng target. Ang isang mas mahaba, mas mabigat na bala ay maaaring magkaroon ng mas maraming enerhiya sa isang mas malawak na hanay kapag ito ay tumama sa target, ngunit maaari itong tumagos nang napakahusay na ito ay lumabas sa target na may halos lahat ng enerhiya nito. Kahit na ang isang bala na may mababang kinetics ay maaaring magdulot ng malaking pinsala sa tissue. Ang mga bala ay nagdudulot ng pinsala sa tissue sa tatlong paraan:
- Pagsira at pagdurog. Ang diameter ng pinsala sa pagkadurog ng tissue ay ang diameter ng bala o fragment, hanggang sa haba ng axis.
- Cavitation - ang isang "permanenteng" cavity ay sanhi ng trajectory (track) ng bullet mismo na may tissue fragmentation, habang ang isang "pansamantalang" cavity ay nabuo sa pamamagitan ng radial tension sa paligid ng bullet track mula sa patuloy na acceleration ng medium (hangin o tissue) sabilang resulta ng bala, na nagiging sanhi ng pag-uunat palabas ng lukab ng sugat. Para sa mga projectiles na gumagalaw sa mababang bilis, ang permanenteng at pansamantalang mga cavity ay halos pareho, ngunit sa mataas na bilis at may bullet yaw, ang pansamantalang cavity ay nagiging mas malaki.
- Mga shock wave. Ang mga shock wave ay pinipiga ang medium at umuusad sa bullet pati na rin sa mga gilid, ngunit ang mga alon na ito ay tumatagal lamang ng ilang microseconds at hindi nagiging sanhi ng malalim na pinsala sa mababang bilis. Sa mataas na bilis, ang nabuong shock wave ay maaaring umabot ng hanggang 200 atmospheres ng pressure. Gayunpaman, ang bali ng buto dahil sa cavitation ay isang napakabihirang pangyayari. Ang ballistic pressure wave mula sa isang long-range na epekto ng bala ay maaaring magdulot ng concussion sa isang tao, na magdulot ng matinding sintomas ng neurological.
Mga eksperimental na paraan upang ipakita ang pinsala sa tissue na ginamit na mga materyales na may mga katangiang katulad ng malambot na tissue at balat ng tao.
Disenyo ng bala
Ang disenyo ng bala ay mahalaga sa potensyal na pinsala. Ipinagbawal ng 1899 Hague Convention (at kasunod ang Geneva Convention) ang paggamit ng lumalawak, nababagong mga bala sa panahon ng digmaan. Ito ang dahilan kung bakit ang mga bala ng militar ay may metal na jacket sa paligid ng lead core. Siyempre, ang kasunduan ay hindi gaanong nauugnay sa pagsunod kaysa sa katotohanang ang mga modernong military assault rifles ay nagpaputok ng projectiles sa matataas na tulin at mga bala ay dapat na naka-copper-jacket habang ang tingga ay nagsisimulang matunaw dahil sa init na nabuo sa > 2000 frames per second.
Ang panlabas at panloob na ballistics ng PM (Makarov pistol) ay naiiba sa ballistics ng tinatawag na "destructible" na mga bala, na idinisenyo upang masira kapag tumama sa isang matigas na ibabaw. Ang ganitong mga bala ay kadalasang gawa mula sa isang metal maliban sa tingga, tulad ng tansong pulbos, na pinagsiksik sa isang bala. Malaking papel ang ginagampanan ng target na distansya mula sa muzzle sa kakayahang makasugat, dahil karamihan sa mga bala na pinaputok mula sa mga handgun ay nawalan ng makabuluhang kinetic energy (KE) sa 100 yarda, habang ang mga high velocity na baril ng militar ay mayroon pa ring makabuluhang KE kahit na sa 500 yarda. Kaya, mag-iiba ang panlabas at panloob na ballistic ng PM at military at hunting rifles na idinisenyo para maghatid ng mga bala na may malaking bilang ng CE sa mas mahabang distansya.
Ang pagdidisenyo ng bala upang mahusay na maglipat ng enerhiya sa isang partikular na target ay hindi madali dahil magkaiba ang mga target. Kasama rin sa konsepto ng panloob at panlabas na ballistics ang disenyo ng projectile. Upang makapasok sa makapal na balat at matigas na buto ng elepante, ang bala ay dapat maliit ang diyametro at sapat na malakas upang labanan ang pagkawatak-watak. Gayunpaman, ang naturang bala ay tumagos sa karamihan ng mga tisyu tulad ng isang sibat, na humaharap ng bahagyang mas pinsala kaysa sa isang sugat ng kutsilyo. Ang isang bala na idinisenyo upang makapinsala sa tissue ng tao ay mangangailangan ng ilang partikular na "preno" upang matiyak na ang lahat ng CE ay naililipat sa target.
Mas madaling magdisenyo ng mga feature na tumutulong na pabagalin ang isang malaki, mabagal na paggalaw ng bala sa tissue kaysa sa isang maliit, high speed na bala. Kasama sa mga naturang hakbang ang mga pagbabago sa hugis tulad ng bilog, patag omay simboryo. Ang mga bilog na bala ng ilong ay nagbibigay ng pinakamababang drag, kadalasang nakatakip, at pangunahing kapaki-pakinabang sa mababang bilis na mga pistola. Ang flattened na disenyo ay nagbibigay ng pinaka-form-only na drag, hindi naka-sheath, at ginagamit sa mga low-velocity pistol (kadalasan para sa target na pagsasanay). Ang disenyo ng dome ay nasa pagitan ng isang round tool at isang cutting tool at kapaki-pakinabang sa katamtamang bilis.
Pinapadali ng disenyo ng hollow point ng bala na iikot ang bala "sa loob palabas" at ihanay ang harap, na tinutukoy bilang "expansion". Ang pagpapalawak ay mapagkakatiwalaan lamang na nangyayari sa bilis na lampas sa 1200 fps, kaya angkop lamang ito para sa mga baril na may pinakamataas na bilis. Isang mapanirang powder bullet na idinisenyo upang maghiwa-hiwalay sa impact, na naghahatid ng lahat ng CE ngunit walang makabuluhang penetration, ang laki ng mga fragment ay dapat bumaba habang tumataas ang bilis ng epekto.
Potensyal para sa pinsala
Ang uri ng tissue ay nakakaapekto sa potensyal para sa pinsala pati na rin ang lalim ng pagtagos. Ang partikular na gravity (density) at elasticity ay ang pangunahing tissue factor. Kung mas mataas ang tiyak na gravity, mas malaki ang pinsala. Ang mas pagkalastiko, mas kaunting pinsala. Kaya, ang magaan na tissue na may mababang density at mataas na elasticity ay nasisira ang mas kaunting kalamnan na may mas mataas na density, ngunit may ilang elasticity.
Ang atay, pali at utak ay walang elasticity at madaling masugatan, tulad ng adipose tissue. Ang mga organo na puno ng likido (pantog, puso, malalaking sisidlan, bituka) ay maaaring sumabog dahil sa mga pressure wave na nilikha. Pagtama ng balabuto, ay maaaring magresulta sa pagkapira-piraso ng buto at/o maramihang pangalawang missile, bawat isa ay nagdudulot ng karagdagang sugat.
Pistol ballistics
Ang sandata na ito ay madaling itago, ngunit mahirap itama nang tumpak, lalo na sa mga pinangyarihan ng krimen. Karamihan sa mga maliliit na putukan ng armas ay nangyayari sa mas mababa sa 7 yarda, ngunit kahit na ganoon, karamihan sa mga bala ay nakakaligtaan ang kanilang nilalayon na target (11% lamang ng mga pag-ikot ng mga umaatake at 25% ng mga bala na pinaputok ng pulisya ang tumama sa kanilang nilalayon na target sa isang pag-aaral). Karaniwang mababang kalibre ng armas ang ginagamit sa krimen dahil mas mura ang mga ito at mas madaling dalhin at mas madaling kontrolin habang bumaril.
Ang pagkasira ng tissue ay maaaring dagdagan ng anumang kalibre gamit ang isang lumalawak na hollow point bullet. Ang dalawang pangunahing variable sa handgun ballistics ay ang diameter ng bala at ang dami ng powder sa cartridge case. Ang mga mas lumang disenyo ng cartridge ay nalimitahan ng mga pressure na maaari nilang mapaglabanan, ngunit ang mga pag-unlad sa metalurhiya ay nagbigay-daan sa maximum na presyon na doble at triple para mas maraming kinetic energy ang mabuo.
