2,5K подписчиков

Шлирен-метод в испытании пуль и снарядов.

389 прочитали

День добрый! Многие люди, интересующиеся оружием встречали в интернете черно-белые фотографии наподобие этой:

Картина распределения волн в воздухе в результате выстрела из АК-образного оружия. Источник https://ru.pinterest.com/pin/901986631601989726/ .
Картина распределения волн в воздухе в результате выстрела из АК-образного оружия. Источник https://ru.pinterest.com/pin/901986631601989726/ .

Этот вид съемки называют "теневым методом" или "Шлирен-методом". Суть - обнаружение оптических неоднородностей в прозрачных, преломляющих средах. Интересующимся сутью самого метода, а не его применением, рекомендую статью на Хабре. На заре испытания оружия, когда высокоскоростная видеосъемка ещё не появилась, а просто видеосъемка была достаточно дорогой и недостаточно качественной; методы моделирования и визуализации потоков и волн ещё не были развиты, оружейники искали методы определять распространение волн при обтекании пулевых снарядов, оценивать распространение звука на выходе со ствола и картину потоков после дульного среза. Как оказалось, что в технической литературе есть описание интересного метода определения мгновенных скоростей сверхзвуковых пуль именно на основе Шлирен-метода. В качестве примера рассмотрим фотографию полученную Шлирен-методом при сверхзвуковом движении тупоносой пули. Позади пули отчетливо видна вихревая дорожка, а спереди ударная волна.

Источник https://ru.pinterest.com/pin/901986631601989802/
Источник https://ru.pinterest.com/pin/901986631601989802/

Именно угол наклона ударной волны, расходящейся от края пули, позволяет определить её скорость ("Экспериментальная баллистика" Шковрников П. Н., Платонов Н. М.). Данный угол зависит от соотношения скорости звука в среде, к скорости полета снаряда, а следовательно имея фотографию можно определить:

День добрый! Многие люди, интересующиеся оружием встречали в интернете черно-белые фотографии наподобие этой: Этот вид съемки называют "теневым методом" или "Шлирен-методом".-3

Так как линия волны расходится очень ровно, то делая фотографии на различном отдалении от дульного среза можно определять скорость до момента перехода в дозвуковой режим полета.

Источник http://davidhazy.org/andpph/exhibit-3.html
Источник http://davidhazy.org/andpph/exhibit-3.html

Ну и конечно по нашей традиции ещё несколько интересных фотографий применения Шлирен-метода в баллистике:

1. Самое первое фото пули на сверхзвуке выполненное Эрнстом Махом (1887 год), тем самым, в честь которого было названо число Маха.

Источник https://en.wikipedia.org/wiki/Ernst_Mach
Источник https://en.wikipedia.org/wiki/Ernst_Mach

2. Визуализация ударных волн при пробитии пулей пластины. Так полет происходит на сверхзвуке, то тут можно заметить две ударные волны, сзади видна волна отраженная от поверхности пластины, спереди пули - новая формирующаяся волна, это происходит в случае, когда пуля сохраняет сильное запреградное действие и остается на сверхзвуковой скорости.

Источник https://tsagi.ru/en/research/measurements/refraction/
Источник https://tsagi.ru/en/research/measurements/refraction/

3. Визуализация стреловидной пули и четырех элементов контейнера после вылета из ствола. Отчетливо виден след волны расширяющихся газов на выходе из ствола, центральная пуля и элементы контейнера теряющие скорость.

Источник https://sourdieselshantytown.blogspot.com/2014/08/science-time-ii.html
Источник https://sourdieselshantytown.blogspot.com/2014/08/science-time-ii.html

4. Визуализация выстрела из револьвера. Тут даже интересна не пуля, а то как показан прорыв пороховых газов в районе барабана.

Источник https://images.fineartamerica.com/images/artworkimages/medium/1/black-and-white-gun-firing-shadowgram-gary-s-settles-and-photo-researchers.jpg
Источник https://images.fineartamerica.com/images/artworkimages/medium/1/black-and-white-gun-firing-shadowgram-gary-s-settles-and-photo-researchers.jpg

5. Движение сферической пули со сверхзвуковой скоростью у твердой поверхности. Показано сразу 2 интересных эффекта, отражение волн от поверхности, а также воздействие этой волны, оно показано отрывающимися пластинками, закрепленными на поверхность.

Источник https://ru.pinterest.com/pin/901986631601989743/
Источник https://ru.pinterest.com/pin/901986631601989743/

На этом мой маленький образовательный доклад окончен. Если Вам интересна внешняя и терминальная баллистика, Вы легко можете пройти курсы нашего учебного центра "HydrEducation". Наш сайт: http://hydreducation.tilda.ws/. Новые видео на оружейно-охотничью тематику Вы можете увидеть в ЭТОЙ ПОДБОРКЕ.

Заходите в Наш Telegram-канал t.me/HYDReducation тут дублируются все статьи канала и есть дополнительные бонусы.