Свободная отдача - Free recoil

Свободная отдача это просторечный срок или жаргон для энергии отдачи огнестрельного оружия без поддержки сзади. Свободная отдача означает поступательную кинетическую энергию (E_т) передается стрелку из стрелкового оружия при выстреле и выражается в джоули (J), или фут-фунт сила (фут · фунт_ж) для единиц измерения, не относящихся к системе СИ. В более общем смысле термин относится к отдача отдельно стоящего огнестрельного оружия, в отличие от огнестрельного оружия, надежно закрепленного на массивной опоре или стене или закрепленных на ней. Свободную отдачу не следует путать с отдача:

Свободная отдача - это название поступательная кинетическая энергия передано из маленькая рука стрелку.
Отдача - это имя, данное сохранение импульса поскольку это обычно относится к повседневному событию.

Бесплатная отдача и огнестрельное оружие

Свободная отдача, иногда называемая энергия отдачи, является побочным продуктом движущей силы порохового заряда, удерживаемого внутри огнестрельное оружие (металлический картридж огнестрельное оружие) или казенная часть (порох огнестрельное оружие). Физический случай свободной отдачи происходит, когда пороховой заряд сгорает в огнестрельном оружии, что приводит к преобразованию химическая энергия удерживается внутри порохового заряда в термодинамическая энергия. Затем эта энергия передается основанию пули и задней части патрона или казенной части, приводя в движение огнестрельное оружие. назад в стрелка во время движения снаряда вперед вниз по стволу, с увеличивающейся скоростью, к дульной части. Обратная энергия огнестрельное оружие - свободная отдача, а поступательная энергия пули - это дульная энергия.

Концепция свободной отдачи происходит от переносимость полной энергии отдачи. Попытка определить чистую энергию отдачи огнестрельного оружия (также известного как чувствовал отдачу ) - тщетная попытка. Даже если вы можете рассчитать потери энергии отдачи из-за:

использование и эффект дульный тормоз;
действие отдачи или действие газа;
ртутная или пружинная глушитель отдачи;
затыльник и / или рукоятка, уменьшающая отдачу;
демпфирующий жилет и / или перчатки,

факторы человеческого восприятия не поддаются расчету.

Таким образом, свободная отдача считается научным измерение энергии отдачи, как в комнате, так и снаружи температура измеряется. Уровень комфорта стрелка выдерживать свободную отдачу - это личное восприятие. Так же, как это личное восприятие человеком того, насколько комфортно он или она чувствует себя при комнатной или внешней температуре.

Есть много факторов, которые определяют, как стрелок будет воспринимать свободную отдачу огнестрельного оружия. Вот некоторые из факторов, но не ограничиваются ими:

масса тела и каркас тела;
опыт (как лучше переносить свободную отдачу);
позиция для стрельбы;
аппаратура подавления отдачи;
пригодность огнестрельного оружия и / или факторы окружающей среды.

Расчет свободной отдачи

Есть несколько способов рассчитать свободную отдачу. Однако двумя наиболее распространенными являются импульс короткая и длинный формы. Обе формы дадут одинаковое значение.

В краткой форме используется одно уравнение, а в полной - два уравнения. С помощью длинной формы вы сначала найдете скорость для огнестрельного оружия. С скорость Известный для малого рычага, свободная отдача малого рычага может быть рассчитана с использованием уравнения поступательной кинетической энергии.

Краткая форма Momentum: ${displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot [{frac {(m_ {p} cdot v_ {p}) + (m_ {c} cdot v_ {c})} {1000}}] ^ {2} / m_ {gu }}$
Полная форма Momentum: ${displaystyle v_ {gu} = {frac {(m_ {p} cdot v_ {p}) + (m_ {c} cdot v_ {c})} {1000cdot m_ {gu}}}}$ → ${displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot m_ {gu} cdot v_ {gu} ^ {2},}$

В то время как:

E_тгу - кинетическая энергия поступательного движения малого плеча, выраженная в джоулях (Дж).

м_гу это вес стрелкового оружия, выраженный в килограммы (кг).

м_п - вес снаряда, выраженный в граммы (грамм).

м_c - вес порохового заряда, выраженный в граммах (г).

v_гу скорость стрелы, выраженная в метры в секунду (м / с).

v_п - скорость снаряда, выраженная в метрах в секунду (м / с).

v_c - скорость порохового заряда, выраженная в метрах в секунду (м / с).

1000 - коэффициент пересчета, позволяющий установить уравнение в килограммы.

Расчет свободной отдачи с использованием единиц СИ, пример

Маленькая рука: Маузер 1898 действие, под патрон 7 × 57-мм маузер, винтовка весом 4,54 килограмма (10 фунтов).

Снаряд: спитцера, весом 9,1 грамма (140 гран), с Начальная скорость 823 метра в секунду (2700 футов в секунду).

Пороховой заряд: одинарная база нитроцеллюлоза^[1]^{[циркулярная ссылка ]}массой 2,75 грамма (42,5 гран) с пороховым зарядом скорость 1585 метров в секунду (5200 футов в секунду).

Краткая форма импульса:

{displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot [{frac {(m_ {p} cdot v_ {p}) + (m_ {c} cdot v_ {c})} {1000}}] ^ {2} / m_ {gu }}

и с числовыми значениями на месте;

{displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot [{frac {(9.1cdot 823) + (2.75cdot 1585)} {1000}}] ^ {2} /4.54=}

{displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot [{frac {(7489.3) + (4358.75)} {1000}}] ^ {2} /4.54=}

{displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot [{frac {11848.05} {1000}}] ^ {2} /4.54=}

{displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot 11.848 ^ {2} /4.54=,}

{displaystyle E_ {tgu} = 0.5cdot 140.367 / 4.54 =,}

{displaystyle E_ {tgu} = 70.188 / 4.54 =,}

{displaystyle E_ {tgu} = 15.46J,}

свободной отдачи

Для не-SI единицы измерения энергии см. Фут-фунт сила. Преобразование: 1 Дж = 0,737 562 фут-фунт._ж

Расчет свободной отдачи с использованием единиц, не относящихся к системе СИ

От импульсивной длинной формы в обоих Имперские единицы меры и в Английский инженерный формат:

Полная форма Momentum: ${displaystyle v_ {gu} = {frac {(m_ {p} cdot v_ {p}) + (m_ {c} cdot v_ {c})} {7000}} / m_ {gu}}$ → ${displaystyle E_ {tgu} = {frac {m_ {gu} cdot v_ {gu} ^ {2}} {2g_ {c}}},}$

В то время как:

E_тгу - кинетическая энергия поступательного движения малого плеча, выраженная фут-фунт сила (фут · фунт_ж).

м_гу это вес стрелкового оружия, выраженный в фунты (фунт).

м_п - вес снаряда, выраженный в зерна (гр).

м_c - вес пороховой шихты, выраженный в зернах (г).

v_гу скорость стрелы, выраженная в ноги в секунду (фут / с).

v_п - скорость снаряда, выраженная в футах в секунду (фут / с).

v_c - скорость порохового заряда, выраженная в футах в секунду (фут / с).

грамм_c это размерная постоянная и - числовой коэффициент 32,1739

7000 - коэффициент пересчета для приведения уравнения в фунты.

Расчетная свободная отдача для стрелкового оружия

Следующая таблица свободной энергии отдачи не учитывает: устройства подавления отдачи или потери энергии из-за механизма автоматического заряжания. Английские единицы измерения заключены в скобки.

Пистолеты

Огнестрельное оружие масса в г (унциях)	Патрон / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	Бесплатная отдача
Огнестрельное оружие масса в г (унциях)	Патрон / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	J	(фут · фунт_ж)
Глок 17, 905 г (31 унция)	9мм Люгер /8.0 (124)	374 (1228)	0.39 (6.1)	7.7	5.7
Глок 20, 1110 г (39 унций)	10 мм Авто /11.7 (180)	338 (1110)	0.5 (7.7)	10.3	7.6
Дэн Вессон VH7, 1390 г (49 унций)	.357 Magnum /9.7 (150)	457 (1500)	1.0 (15.5)	14	10.3
S&W Модель 29, 1390 г (49 унций)	.44 Магнум /15.6 (240)	457 (1500)	1.6 (24)	34	25
Springfield, Inc 1911A1, 1110 г (39 унций)	.45 ACP /14.9 (230)	259 (850)	0.47 (7.2)	9.8	7.2
STI Int, Inc. Edge 2011, 1247 г (44 унции)	.40 S&W 170ПФ / 12,96 (200) ZeroBullets, 1,2 ”C.O.A.L	259 (850)^[1]	0.31 (4.8) Win231 WinWSP	5.19	3.83

Винтовки

Огнестрельное оружие масса в кг (фунтах)	Патрон / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	Бесплатная отдача
Огнестрельное оружие масса в кг (фунтах)	Патрон / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	J	(фут · фунт_ж)
АКМ, 3.75 (8.2)	7,62 × 39 мм /7.9 (122)	710 (2330)	1.55 (24)	7.19	5.3
Винтовка M16A2, 3.99 (8.5)	5,56 × 45 мм /3.6 (55)	985 (3250)	1.68 (26)	6.44	4.75
АК-74, 3.6 (7.5)	5,45 × 39 мм /3.4 (53)	880 (2900)	1.5 (23.7)	3.4	2.5
Ремингтон Модель 700, 3.6 (8)	.223 Ремингтон /3.6 (55)	985 (3231)	1.6 (25.3)	5.0	3.7
Маузер, 4.1 (9)	6.5 × 55 мм шведский /9.1 (140)	800 (2626)	3.0 (47)	17.9	13.2
CZ 550FS, 4.1 (9)	7 × 57-мм маузер /9.1 (140)	792 (2596)	2.75 (42.5)	16.5	12.2
Марлин Модель 1894, 2.9 (6.5)	.30-30 Винчестер /11 (170)	617 (2025)	2.0 (31)	17	12.5
Винтовка М14, 4.5 (9.9)	7,62 × 51 мм НАТО /10.1 (156)	845 (2771)	3.1 (48)	20	14.9
Ремингтон Сендеро, 4.5 (10)	.308 Винчестер /10.1 (156)	845 (2771)	3.1 (48)	20	14.8
Марлин Модель 1894, 2.9 (6.5)	.32 H&R Magnum /6 (95)	274 (900)	2.0 (31)	1.12	0.84
Маузер Действие M.1898, 4.1 (9)	8 × 68 мм S /14.3 (220)	847 (2780)	4.5 (70)	46	34
Ремингтон Модель 700, 4.5 (10)	9,3 × 62 мм (Маузер) / 18,5 (285)	710 (2330)	1.6 (25.3)	50	37
Шило Шарпс 1874, 5.4 (12)	.45-70 Правительство / 25,9 (400)	543 (1783)	3.6 (56)	56	41
Weatherby Марка V, 4,6 (10,1)	.460 Weatherby Mag. /32.4 (500)	762 (2500)	8.1 (125)	156	115
Площадь Ганнибал, 5,4 (12)	0,500 A-квадрат /38.9 (600)	762 (2500)	7.3 (113)	156	115
Barrett M82 винтовка, 14 (31)	.50 BMG /41.9 (647)	902 (2960)	15.2 (235)	127	97
Площадь Ганнибал, 6,8 (15)	.577 Тираннозавр /48.6 (750)	753 (2470)	10.4 (160)	206	152

Дробовики

Огнестрельное оружие масса в кг (фунтах)	Патрон (диам.) / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (унциях)	Бесплатная отдача
Огнестрельное оружие масса в кг (фунтах)	Патрон (диам.) / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (унциях)	J	(фут · фунт_ж)
Ремингтон СП10, 5.0 (11)	10 измерять (19,69 мм) / 64 (2¼ унции)	381 (1250)	3.0 (47)	87	64
Benelli Орел II, 3.3 (7.2)	12 калибр (18,53 мм) / 32 (1⅛ унция)	366 (1200)	1.3 (19.5)	30	22
АЯ №1 (бок о бок ), 3.0 (6.7)	Калибр 16 (16,83 мм) / 28 (1,0 унция)	372 (1220)	1.7 (26.5)	33	24
Беретта 686, 2.9 (6.5)	20 калибр (15,63 мм) / 25 (⅞ унций)	372 (1220)	1.5 (23)	18.4	13.6
Беретта 686, 2.8 (6.2)	28 калибр (13,97 мм) / 21 (¾ унции)	366 (1200)	1.1 (17.5)	16.7	12.3
Ремингтон 870, 2.7 (6.0)	.410 канал (10,41 мм) / 14 (½ унции)	366 (1200)	0.9 (14)	8.0	5.9

Огнестрельное оружие с черным порохом

Огнестрельное оружие масса в кг (фунтах)	Патрон / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	Бесплатная отдача
Огнестрельное оружие масса в кг (фунтах)	Патрон / Снаряд, масса в г (гр)	Скорость, м / с (фут / с)	Пороховой заряд, масса в г (гр)	J	(фут · фунт_ж)
Шило Шарпс M.1874, 5.4 (12)	.45-70 Правительство (PP) /27.2 (420)	428 (1403)	4.9 (75)	17.9	13.2

Смотрите также

Видеть физика огнестрельного оружия для более подробного обсуждения.

Ресурсы

Артур Б. Альфин, Любой выстрел, руководство по заряжанию и винтовке A-Square, On Target Press, 1996.
Эдвард Ф. Оберт, Термодинамика, McGraw-Hill Book Co., 1948 г.
Энциклопедия науки и техники Макгроу-Хилла, volume ice-lev, 9-е издание, McGraw-Hill, 2002.