Pojem „derivace“má v každodenním životě mnoho významů. Je tvořeno latinským slovem derivát, což znamená „únos“, „odchylka“. Termín v obecném smyslu je chápán jako vybočení z trajektorie, odklon od základních hodnot.
Vojenská derivace
Pokud jde o střelbu ze střelných zbraní, derivace označuje odchylku trajektorie střely, projektilu. Je to způsobeno jejich rotací, ke které dochází v důsledku loupání v vývrtu střelné zbraně. Derivace je také vychýlení střely způsobené gyroskopickým efektem a Magnusem.
Síly působící na kulku
Kulky, které se pohybují po trajektorii po opuštění hlavně, jsou vystaveny působení gravitace a odporu vzduchu. První síla vždy směřuje dolů a způsobí, že hozené tělo klesá dolů.
Síla odporu vzduchu, která neustále působí na střelu, zpomaluje její dopředný pohyb a směřuje vždy k. Dělá vše pro to, aby převrátila létající tělo, nasměrovala jeho hlavovou část dozadu.
Vzhledem k dopadu těchtosil, pohyb střely neprobíhá v souladu s linií vrhu, ale po nerovné, zakřivené křivce pod linií vrhu, která se nazývá trajektorie.
Síla odporu vzduchu vděčí za svůj vznik několika faktorům, jmenovitě: tření, turbulence, balistická vlna.
Kulka a tření
Částice vzduchu v přímém kontaktu s kulkou (projektilem), v důsledku kontaktu s jejím povrchem, se s ní pohybují. Vrstva následující po první vrstvě částic vzduchu se vlivem viskozity vzduchového média také začíná pohybovat. Nicméně pomalejším tempem.
Tato vrstva přenáší pohyb do další vrstvy a tak dále. Dokud částice vzduchu přestanou být ovlivňovány, jejich rychlost vzhledem k letící kulce se stane nulovou. Vzduchové prostředí, počínaje prostředím, které je přímo v kontaktu s kulkou (projektilem) a končící prostředím, ve kterém se rychlost částice rovná 0, se nazývá mezní vrstva.
Vytváří "tangenciální napětí", jinými slovy - tření. Snižuje vzdálenost střely (projektilu) a zpomaluje její rychlost.
Procesy v hraniční vrstvě
Okrajová vrstva obklopující létající těleso se odlomí, když dosáhne dna. V tomto případě vzniká prostor vzácnosti. Vzniká tlakový rozdíl, který působí na hlavu střely a její dno. Tento proces generuje sílu, jejíž vektor je směrován v opačném směru, než je pohyb. Částice vzduchu spěchající do vzácné oblasti vytvářejí oblasti víření.
Balistická vlna
Za letu kulka naráží na částice vzduchu, které po srážce začnou oscilovat. To má za následek vzduchové těsnění. Tvoří zvukové vlny. Výsledkem je, že let střely je doprovázen charakteristickým zvukem. Poté, co se kulka začne pohybovat rychlostí, která je menší než zvuková, je výsledné zhutnění před ní, běží vpřed, aniž by to vážně ovlivnilo let.
Při létání, při kterém je rychlost střely nebo projektilu vyšší než zvuk, na sebe zvukové vlny narážejí, tvoří zhutněnou vlnu (balistickou), která střelu zpomaluje. Výpočty ukazují, že na přední straně je tlak balistické vlny na ní asi 8-10 atmosfér. K jeho překonání je vynaložena hlavní část energie létajícího tělesa.
Další faktory ovlivňující let střely
Kromě sil odporu vzduchu a gravitace na střelu působí: atmosférický tlak, teplotní hodnoty prostředí, směr větru, vlhkost vzduchu.
Atmosférický tlak na zemském povrchu je nerovnoměrný vzhledem k hladině moře. S nárůstem o 100 metrů klesá přibližně o 10 mmHg. V důsledku toho se střelba ve výšce provádí za podmínek sníženého odporu a hustoty vzduchu. To vede ke zvýšení dosahu letu.
Vlhkost má také vliv, ale jen nepatrný. Obvykle se s tím nepočítá, kromě střelby na velkou vzdálenost. Pokud je při střelbě dobrý vítr, kulka poletívětší vzdálenost než za bezvětří. Čelní vítr - vzdálenost se zmenšuje. Boční vítr má velký vliv na kulku, odklání ji směrem, kterým fouká.
Všechny výše uvedené síly a faktory působí na kulku pod úhlem k ní. Jejich vliv je zaměřen na převrácení pohybujícího se tělesa. Proto, aby se střela (projektil) za letu nepřevrátila, je jim při opouštění vývrtu poskytnut rotační pohyb. Je tvořena přítomností loupání v hlavni.
Rotující střela získává gyroskopické vlastnosti, které umožňují létajícímu tělesu udržet si svou pozici v prostoru. Střela v tomto případě dostane příležitost odolat vlivu vnějších sil po významný úsek své dráhy, udržet danou polohu osy. Rotující střela se však za letu odchyluje od přímého směru pohybu, což způsobuje derivaci.
Gyroskopický efekt a Magnusův efekt
Gyroskopický jev je jev, kdy směr pohybu rychle rotujícího tělesa v prostoru zůstává nezměněn. Je vlastní nejen střelám, granátům, ale také četným technickým zařízením, jako jsou rotory turbín, vrtule letadel, stejně jako všechna nebeská tělesa pohybující se po drahách.
Magnusův efekt je fyzikální jev, ke kterému dochází, když vzduch proudí kolem rotující kulky. Rotující těleso vytváří kolem sebe vírový pohyb a tlakové rozdíly, díky čemuž vzniká síla, která má vektorový směr kolmý naproudění vzduchu.
S ohledem na praktickou rovinu to znamená, že za přítomnosti bočního větru z levé strany kulka vyletí nahoru a zprava dolů. Ale na krátké vzdálenosti je vliv Magnusova efektu nevýznamný. S tím je třeba počítat při střelbě na velké vzdálenosti. Díky tomu jsou odstřelovači nuceni používat speciální zařízení – anemometr, který měří rychlost větru. Navíc v praxi je běžných 7, 62 tabulek zohledňujících odvození odrážky.
Důvody pro odvození a jeho význam
Odvoz střely je vždy nasměrován ve směru, ve kterém probíhá loupání hlavně. Vzhledem k tomu, že všechny moderní modely puškových zbraní mají pušky ve směru zleva - nahoru - doprava (s výjimkou ručních zbraní v Japonsku), odchylka střely je střela vedena doprava strana.
Odvození roste neúměrně se vzdáleností střelby. Spolu s nárůstem dostřelu střely má derivace tendenci postupně narůstat. Proto je trajektorie střely při pohledu shora čárou, jejíž zakřivení se neustále zvětšuje.
Při střelbě na vzdálenost 1 km má derivace významný vliv na průhyb střely. Takže ve standardních referenčních knihách tabulka 3 střely 7, 62 x 39 ukazuje derivaci ve výši asi 40-60 cm, četné studie specialistů v oboru balistiky však vedou k závěru, že derivaceby se mělo brát v úvahu pouze u vzdáleností nad 300 m.
Moderní dělostřelectvo bere v úvahu derivační korekce automaticky nebo pomocí palebných tabulek. Samostatné vzorky ručních palných zbraní jsou dodávány s optickými zaměřovači, u kterých je konstruktivně zohledněno. Mířidla jsou namontována tak, že při výstřelu jde střela automaticky trochu doleva. Po dosažení vzdálenosti 300 m je na zorném poli.
Faktory ovlivňující odvození
Odvození je ovlivněno určitými faktory, jmenovitě:
- Riflovaný sklon ve vývrtu. Čím strměji je řez, tím silnější je rotace, derivace střely se stává významnější.
- Hmotnostní charakteristiky střely. Těžší předmět je méně vychylován derivačním efektem. Při stejné ráži bude odchylka od trajektorie podél linie pohledu menší, pokud je hmotnost střely větší.
- Úhel vrhání. Jedná se o tzv. elevaci kmene. Čím větší je tento úhel, tím menší je derivace. Kulka vystřelená svisle vzhůru (úhel 90 stupňů) není ovlivněna klopným momentem, v důsledku čehož nedochází k derivaci. Tyto vlastnosti jsou brány v úvahu při střelbě na létající cíle.
- Okolní teplota. Odvození střely se výrazněji projeví při poklesu teploty vzduchu.
- Protiproudy vzduchu. Pokud vítr fouká proti letící kulce, derivace se zvyšuje.
Aby se snížil účinek derivace rotace střelyza letu byly nyní vyvinuty speciální střely. Mají zvláštní vnitřní strukturu s vybranými těžišti a gravitací.
Kule (skořápky) vystřelené ze zbraní s hladkým vývrtem (žádné loupání), stejně jako ty, ve kterých je stabilizace za letu prováděna opeřením a které se neotáčejí, nezaznamenávají fenomén derivace.
