DEN STORE FYSIKKTRÅDEN: ballistikk, kulebane ved treff i kvist og sånt

[Skaubjønn]

Dette er tråden for diskusjoner av fysikkens grunsforesetninger for å forstå ballistikk og sånt.

Edited January 24 by Skaubjønn

[audungk]

Kult! Siden jeg ikke kan så mye, og har lagd min egen ballistikkalkulator, så drister jeg meg til å spørre to (sikkert dumme) spørsmål:

 

Når jeg kalkulerer for spindrift, så får jeg som oftest et knepp (0.1mil) sidejustering på 100m (zero distance). Hvordan blir det riktigst å kompensere for dette? Trekke fra 0.1mil uansett avstand?

 

Når jeg legger inn pipevinkel for jeg helt tullete mye klikk for å justere treffpunkt. Jeg mistenker at dette er fordi forfatteren av biblioteket jeg bruker har lagt pipevinkel på hastighetsvektoren istedenfor gravitasjonsvektoren? Eller er det riktigere å kompensere for vinkel med "riflemans rule"? https://en.wikipedia.org/wiki/Rifleman's_rule

 

På forhånd, takk til alle som deler av kunnskapen sin, slik at vi andre kan lære!

 

 

[Biskopen]

audungk skrev (2 timer siden):

Når jeg kalkulerer for spindrift, så får jeg som oftest et knepp (0.1mil) sidejustering på 100m (zero distance). Hvordan blir det riktigst å kompensere for dette? Trekke fra 0.1mil uansett avstand?

0.1 mrad på 100m hørtes mye ut, uten at jeg har finregnet på det. Men, spindrift vil det være på alle avstander >0. Måten du løser det på er å kompensere i forhold til innskytingsavstanden, på samme måte du kompenserer kulefall i forhold til en brukerdefinert innskytingsavstand.

 

audungk skrev (2 timer siden):

Når jeg legger inn pipevinkel for jeg helt tullete mye klikk for å justere treffpunkt. Jeg mistenker at dette er fordi forfatteren av biblioteket jeg bruker har lagt pipevinkel på hastighetsvektoren istedenfor gravitasjonsvektoren? Eller er det riktigere å kompensere for vinkel med "riflemans rule"?

Ved skyting mot et mål som står over eller under horisonten må du beregne kulefallet på nytt fordi gravitasjonen vil virke med en faktor lik cosinus til vinkelen mot målet relativt til horisonten. "Rifleman's rule" er for plebs uten tilgang til ballistisk kalkulator

Edited January 25 by Biskopen
Endret benevning på vinkelmål

[audungk]

Tusen takk!

 

Det er ikke umulig at 0.1 mil på 100m er en avrundingsfeil. 

 

Spindrift-kalkulasjonen ser slik ut:

 

if calculateDrift {
	windage += (1.25 * (stabilityCoefficient + 1.2) * pow(time, 1.83) * twistCoefficient) / 12.0
}

Da blir det å finne flytid til innskytningsavstand, og så trekke fra denne konstanten på alle avstander?
 

For mål over/under horisonten bekrefter du det jeg mistenkte. En av de kalkulatorene jeg valgte bort da jeg skulle gå igang med fundamentet, gjør nettopp dette:

 

gy = GRAVITY*cos(deg_to_rad((shooting_angle + zero_angle)));
gx = GRAVITY*sin(deg_to_rad((shooting_angle + zero_angle)));

vx = vi * cos(deg_to_rad(zero_angle));
vy = vi * sin(deg_to_rad(zero_angle));

 

[Perjoto]

Pirke pirke.. SI-forkortelsen for milliradian er mrad. Men applaus for at dere bruker metriske enheter 

[Biskopen]

audungk skrev (1 time siden):

windage += (1.25 * (stabilityCoefficient + 1.2) * pow(time, 1.83) * twistCoefficient) / 12.0

Går ut i fra at stabilityCoefficient er gyroskopisk stabilitetsfaktor, og at twistCoefficient er vinkelhastigheten [rad/s] til kula, men hvilken enhet oppgis windage i, millimeter?

[Skaubjønn]

Har ikke noe vettugt å bidra med, men vil hive meg inn og si at jeg synes det er SUPERT at denne tråden blir brukt!

[audungk]

Først, for en luksus med tilgang på så mye kunnskapsrike folk! Jeg kan forstå det jeg leser, men jeg kan ikke dette helt enda, så det er veldig stas med hjelp! Tusen takk, @Biskopen!

 

Stabilitetskoeffisienten regnes slik: 
 

let weight = ammunitionInfo.projectile.weight.converted(to: .grains).value
let diameter = ammunitionInfo.projectile.diameter.converted(to: .inches).value
let twist = rifleTwist.rate.converted(to: .inches).value / diameter
let length = ammunitionInfo.projectile.length.converted(to: .inches).value / diameter

let sd = 30 * weight / (pow(twist, 2) * pow(diameter, 3) * length * (1 + pow(length, 2)))
let fv = pow(ammunitionInfo.muzzleVelocity.converted(to: .feetPerSecond).value / 2800, 1.0/3.0)

let ft = atmosphere.temperature.converted(to: .fahrenheit).value
let pt = atmosphere.pressure.converted(to: .inchesOfMercury).value
let ftp = ((ft + 460) / (59 + 460)) * (29.92 / pt)

return sd * fv * ftp

 

Twistkoeffisienten er 1/-1 avhengig av hvilken retning snurren går

 

Windage er i tommer

[audungk]

2 hours ago, Perjoto said:

Pirke pirke.. SI-forkortelsen for milliradian er mrad. Men applaus for at dere bruker metriske enheter 

Enig i at forkortelsen er mrad, men i følge mine kilder så finnes det også en Nato-MIL, så jeg skjønner at mange (inkluder meg selv) blander de...  

https://www.schmidtundbender.de/en/service/did-you-know/127-turrets/1521-moa-mrad-mil-cm.html

 

I appen har jeg uansett klart å få støtte for både vitenskapelige enheter og amerikanske enheter, som trolig kan bli bra når jeg får appen ut på markedet.

 

Ellers er det en del fot og tommer og sånn i beregningene, fordi det jeg har oversatt rett og slett baserer seg på det, og jeg ikke har forsøkt meg på å oversette de til metriske enheter i tillegg til å oversette programmeringsspråket som er brukt...

[M67]

audungk skrev (1 minutt siden):

Nato-MIL

Og en svensk, russisk, Army og Marines, og en artilleri-mil (strek). Dette er vel den viktigste grunnen til at man bruker milliradian, mrad. Ikke "mil".

 

K

[Perjoto]

Her tror jeg Smith og Bennern tar feil, mener at trigonometrisk milli er nærmere 1 cm på 100 meter enn Nato-milli. Noen som vet bedre?

[Perjoto]

Det beste er jo de som skriver MIL med store bokstaver, de tror kanskje at det står får en forkortelse.. 

[Perjoto]

(Sikkert noen som tror det står for military, jeg gjorde det i starten )

[M67]

Det er ingen vits i å bruke noe annet enn "ekte" milliradianer. Det er 2pi radianer i en sirkel. Ikke noe annet.

 

At enkelt vinkelmål er et tema sier også noe om hvor sannsynlig at man skal nærme seg riktige konklusjoner i mer avanserte tema

 

Ballistikk er i sin reneste form matematikk. Man kan idag med datakraft regne prosjektiler hele veien hjem nesten uten tilnærming og antagelser. Men ofte er det praktisk og enkelt å bruke en enkel funksjon som blir "riktig nok" innefor et intervall. Det krever en brøkdel av datakraften. Det er jo fremdeles matematikk - men en skal huske at disse funksjonene  tilnærmer, ikke forklarer. Og der det bare er et "ekte" svar, kan man lage mange ulike tilnærminger - derfor er det dødfødt å diskutere ballistikk på grunnlag av disse.

Og de sier ingenting om prinsippene man ønsker å forstå.

 

 

 

Spindrift. I virkeligheten (jeg kan ikke nok teori til å begynne å belære alle andre som heller ikke kan noe) - men i virkeligheten: Med kaliber og kuler som det er vanlig eller naturlig å skyte på langt hold med.

100m null

300m <0.1mrad

600m 0.1-0.2mrad

1000m 0.3-0.4mrad

2000m 1-1.5

Spindriften øker med økende gyroskopisk stabilitet.

 

K

[M67]

Skaubjønn skrev (1 time siden):

Har ikke noe vettugt å bidra med

Ingen andre heller ser det ut som

 

 

 

K

Edited January 25 by M67

[amatør]

M67 skrev (3 timer siden):

Det er 2pi radianer i en sirkel. Ikke noe annet.

Enig, men den stakkaren som skal sette streker på en hel runde sliter med irrasjonale tall. Så jeg mener NATO-standard er 6400 streker, noe som gir de 9,8 cm på 100 m som S&B refererer til. 
 

Jeg tror jeg har lest at russerene bruker 6300. 

Edited January 25 by amatør
redigeringsfeil

[Perjoto]

8 minutes ago, M67 said:

At enkelt vinkelmål er et tema sier også noe om hvor sannsynlig at man skal nærme seg riktige konklusjoner i mer avanserte tema

Enig, det er jo helt unødvendig å begynne med ein feil på nesten 2% 

[M67]

amatør skrev (1 minutt siden):

Enig, men den stakkaren som skal sette streker på en hel runde sliter med irrasjonale tall. Så jeg mener NATO-standard er 6400 streker, noe som gir de 9,8 cm på 100 m som S&B refererer til. 
 

Jeg tror jeg har at russerene bruker 6300. 

Joda, men når en skal regne med det med en datamaskin er det ingen grunn til å tulle.

 

Forøvrig, artikkelen ineholder både fakta og historie.

Milliradian - Wikipedia

 

Perjoto skrev (6 minutter siden):

Enig, det er jo helt unødvendig å begynne med ein feil på nesten 2% 

Når det er vel så enkelt å gjøre det riktig, så er det bra unødvendig ja.

 

K

 

 

 

 

[Per-S]

Biskopen skrev (4 timer siden):

Ved skyting mot et mål som står over eller under horisonten må du beregne kulefallet på nytt fordi gravitasjonen vil virke med en faktor lik cosinus til vinkelen mot målet relativt til horisonten.

Dette er riktig, men det er viktig å huske på at flygetiden for kulen er avhengig av den målte avstanden. Det er mange som korrigerer avstanden med cosinus beregning og beregner kulefallet med den korrigerte avstanden. Det korrekte er å bruke cosinus på kulefall beregnet med riktig avstand.

[amatør]

M67 skrev (3 timer siden):

Forøvrig, artikkelen ineholder både fakta og historie.

Da husket jeg ikke riktig, det var svenskene som brukte 6300,

 

amatør skrev (3 timer siden):

Jeg tror jeg har lest at russerene bruker 6300. 

 

[audungk]

TAKK til alle som bidrar med hjelp og kunnskap! Nå ligger appen "side om side" med Applied Ballistics i de foreløpige testene jeg har gjort, det er GØY og jeg hadde ikke fått det til uten hjelpen her inne. 

 

TAKK!

@M67: Takk for deling av spindrift-verdiene og empirisk kunnskap! Jeg hadde rett og slett rotet med enheter og kulelengder i testingen og fått feil stabilitetsfaktor. Da ble verdiene for store. I nullvind, med Oryx i 6,5, kommer første sideveis klikk på 600m

[Biskopen]

M67 skrev (17 timer siden):

Spindrift. I virkeligheten (jeg kan ikke nok teori til å begynne å belære alle andre som heller ikke kan noe) - men i virkeligheten: Med kaliber og kuler som det er vanlig eller naturlig å skyte på langt hold med.

100m null

300m <0.1mrad

600m 0.1-0.2mrad

1000m 0.3-0.4mrad

2000m 1-1.5

Hvor mye av dette skyldes spindrift, og hvor mye skyldes coriolis? Gitt at man skyter på den nordlige jordhalvkule og med  høyrevridd riflestigning så vil disse effektene virke i samme retning. Coriolis er enkelt å beregne, spindrift har jeg mindre peiling på.

[Perjoto]

Tenker du å opensource? 

[M67]

Biskopen skrev (2 timer siden):

Hvor mye av dette skyldes spindrift, og hvor mye skyldes coriolis? Gitt at man skyter på den nordlige jordhalvkule og med  høyrevridd riflestigning så vil disse effektene virke i samme retning. Coriolis er enkelt å beregne, spindrift har jeg mindre peiling på.

Coriolis er veldig enkel å beregne. Spindrift er i en helt annen ende av både matematikk og regnekraft. Om det ikk ebare skal approksimeres. Men siden Coriolis er så enkel å regne ut, kan man gjøre det - og se at den er mye mindre enn de tallene jeg viser i innlegget over.

Det er også grundig beskrevet i litteraturen, (McCoy, Litz, etc) og sammenlignet beregning/ modellering av begge, og med dopplerradar, og  "drift firing".

 

K

[audungk]

2 hours ago, Perjoto said:

Tenker du å opensource? 

Biblioteket, ja. 

https://github.com/audungk/swift-ballistics

 

Appen har to features som er forholdsvis unike på markedet, så den blir nok ikke opensource med mindre det skjer noe helt spesielt

[Biskopen]

M67 skrev (6 timer siden):

Men siden Coriolis er så enkel å regne ut, kan man gjøre det - og se at den er mye mindre enn de tallene jeg viser i innlegget over.

Jeg tok utfordringen. Etter min beste evne har jeg regnet ut hvor mye corioliseffekten utgjør på de avstandene du listet opp. Noen forutsetninger: Utgangshastighet=850 m/s, G7 BC=200 kg/m^2 (ja, @Perjoto, det er metrisk BC som tilsvarer .284 slik amerikanerne regner), standard trykk og temperatur, og breddegrad=π/3 rad.

 

100m 7.76 μrad

300m 25.5 μrad

600m 59.1 μrad

1000m 123 μrad

2000m 388 μrad

[Rugerdud]

"Nerding" er sikkert gøy. Men her ser du faktisk hva som skjer om ei 22lr kule treffer et strå 10 meter foran skiva

 

 

[audungk]

Vekker denne litt opp igjen.

 

Jeg er omtrent i mål med alle funksjonene i den kalkulatoren jeg har omtalt, og lurer på hva som blir riktig å bruke i azimuth for Eötvös? Faktisk kompassretning man skyter, eller differansen fra innskytningsvinkel? Magefølelsen sier det siste, men jeg ble brått usikker

[audungk]

Sniker inn litt egenreklame i tråden. Admin får slette om det ikke er greit. Tallene er oppgitt i 1/10 mrad med en desimal, så det er jo som de fleste sier, god sjanse for at brukerfeilene er større...