Что такое энергия отдачи?
Энергия отдачи (её часто называют «свободной отдачей») — это кинетическая энергия, которую получает оружие в момент выстрела. По закону сохранения импульса движение пули и вылетающих пороховых газов вперёд должно уравновешиваться движением оружия назад. Этот калькулятор переводит данные вашего патрона в скорость отдачи и энергию отдачи, чтобы вы могли сравнивать разные боеприпасы, вес винтовки и ожидаемую ощущаемую отдачу.
Обратите внимание: расчёт ведётся в имперских единицах (фунты, граны, футы в секунду), принятых в США. Если вы привыкли к метрической системе, помните, что 1 фунт ≈ 0,454 кг, 1 гран ≈ 0,0648 г, а 1 фут/с ≈ 0,3048 м/с.
Как пользоваться калькулятором
Введите вес оружия в фунтах (lb), вес пули и заряд пороха в гранах (grains), дульную скорость в футах в секунду (ft/s) и расчётную скорость вылета пороховых газов (обычно принимают около 4000 ft/s или 1,75× дульной скорости для некоторых патронов). Калькулятор выдаст скорость отдачи оружия назад и энергию свободной отдачи в фут-фунтах (ft·lb).
Разбор формулы
Пуля и порох измеряются в гранах, поэтому мы делим их на 7000, чтобы перевести в фунты. Суммарный импульс выброса равен \(\dfrac{m_b \cdot v_b + m_c \cdot v_c}{7000}\). Разделив его на вес оружия, получаем скорость отдачи. Энергия отдачи рассчитывается как \(\tfrac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\), где масса оружия берётся в слагах (вес в фунтах ÷ 32,174 ft/s²).
$$E = \frac{1}{2} \cdot \frac{W_g}{32.174} \cdot v_r^{2}$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} W_g &= \text{Firearm Weight (lb)} \\ v_r &= \dfrac{\text{Bullet (gr)} \cdot \text{Bullet V (ft/s)} + \text{Powder (gr)} \cdot \text{Gas V (ft/s)}}{7000 \cdot \text{Firearm Weight (lb)}} \end{aligned} \right.$$
Пример расчёта
Винтовка весом 8 lb стреляет пулей 150 gr со скоростью 2800 ft/s при заряде 50 gr пороха, вылетающего со скоростью 4000 ft/s. Импульс выброса = \((150 \cdot 2800 + 50 \cdot 4000)/7000 = (420000 + 200000)/7000 = 88{,}571 \text{ lb}\cdot\text{ft/s}\). Скорость отдачи = \(88{,}571 / 8 = 11{,}07 \text{ ft/s}\). Энергия = \(\tfrac{1}{2} \cdot (8/32{,}174) \cdot 11{,}07^2 \approx 15{,}24 \text{ ft}\cdot\text{lb}\).
Частые вопросы
Какую скорость пороховых газов выбрать? Чаще всего берут приближённое значение 4000 ft/s, хотя в некоторых источниках используют 1,5–1,75× дульной скорости. Чем выше это значение, тем больше расчётная отдача.
Свободная отдача и ощущаемая отдача — это одно и то же? Нет. Ощущаемая отдача зависит от конструкции приклада, амортизирующего затыльника, хвата и стойки стрелка. Свободная отдача — это чистая физическая величина.
Как уменьшить энергию отдачи? Используйте более тяжёлое оружие, более лёгкую пулю, меньшую скорость или дульный тормоз — всё это снижает энергию, передаваемую вашему плечу.
