Форум

Хотелось бы прояснить тонкости поведения осколков и мушкетных пуль. Можно поискать баллистический калькулятор, но я ничего подходящего не нашел. Если кто знает - в студию.

Берем алгоритм отсюда http://arc.id.au/CannonBallistics.html и переводим его на питон.
Берем драг-функцию сферического тела отсюда http://www.snipercountry.com/ballistics/software/mctraj4.zip
Убеждаемся тут
# FRAGMENTATION AND LETHALITY ANALISYS
# Ballistics 2013: 27th International Symposium on Ballistics, p. 665
# http://books.google.ru/books?id=7cdm9VOpB1oC&pg=PA668&lpg=PA668&dq=shrapnel+drag-function&source=bl&ots=fUdAkYPbx2&sig=X8qSKXfnX4XgzEAY9sYsV4d7eOg&hl=en&sa=X&ei=MwdtUp-ADqvU4wS2q4HYDw&ved=0CCUQ6AEwAA#v=onepage&q=shrapnel%20drag-function&f=false
, что баллистика произвольного осколка с точностью в 10% сравнима с баллистикой круглого тела, а значит можно обойтись рассмотрением круглого.

И получаем скрипт для расчетов
http://yadi.sk/d/Vyzww9XEBfLST

Баллистика больших и малых шаров несколько различается, но сверка вывода скрипта с данными для картечи шотгана отсюда http://www.frfrogspad.com/extbal2.htm#Shotgun
дает точность порядка 10%(подробные данные в исходнике), те опять таки можно обойтись без лишних сущностей.

Данные по шрапнели.

12 фунтовая пушка при начальной скорости в 300 мс будет иметь скорость снаряда 198 мс на 500 м дальности и 145 на дальности километр.
Настройки для скрипта
DIAMETER = 125 # mm 1000 = 1 m
DENSITY = 5.5 # kg/l 5.5 = density of iron 11.3 - lead
SPEED = 300 # m/s 320 - speed of sound
ELEVATION_D = 6 # degrees
ELEVATION_Y = 1 # meters
DISTANCE_STEP = 100 # meters

Шрапнель, снаряженная свинцовыми мушкетными пулями, разорвавшись на расстоянии километр будет сохранять убойное действие(80 Дж) на расстоянии в 320 м
DIAMETER = 17.5 # mm 1000 = 1 m
DENSITY = 11.3 # kg/l 5.5 = density of iron 11.3 - lead
SPEED = 145 # m/s 320 - speed of sound
ELEVATION_D = 10 # degrees
ELEVATION_Y = 1 # meters
DISTANCE_STEP = 20 # meters

Для чугунных пуль того же веса это будет дальность 210 метров(калибр 22.5 мм, 33 гр)
DIAMETER = 22.5 # mm 1000 = 1 m
DENSITY = 5.5 # kg/l 5.5 = density of iron 11.3 - lead
SPEED = 145 # m/s 320 - speed of sound
ELEVATION_D = 6 # degrees
ELEVATION_Y = 1 # meters
DISTANCE_STEP = 20 # meters

Или, для сравнения с мушкетной пулей, чугунные пули с той же убойной дальностью 320 м(26.5 мм и 53 гр)
DIAMETER = 26.5 # mm 1000 = 1 m
DENSITY = 5.5 # kg/l 5.5 = density of iron 11.3 - lead
SPEED = 145 # m/s 320 - speed of sound
ELEVATION_D = 15 # degrees
ELEVATION_Y = 1 # meters
DISTANCE_STEP = 20 # meters

Граната Ф-1 при весе 600 г дает 290 убойных осколков со скоростью 730 мс. При этом на убойные осколки тратится лишь 40% веса корпуса. Интуитивно такое сильное дробление плохо воспринимается, и часто люди сомневаются в последней цифре, но если мы посмотрим на изображение гранаты http://shgs.ru/disk/get/bjfFPEgqIjht.jpg и попытаемся посчитать количество образованных насечкой квадратов то мы поймем что каждый квадрат дробится взрывом на множество мелких осколков, о большинство которых не будут иметь убойной энергии изза слишком малого веса(при скорости 730 мс осколок меньше трети грамма будет иметь энергию меньше убойной и даже несколько больший осколок потеряет убойную силу на первых же метрах).

Таким образом типичный "рабочий" осколок Ф-1 весит порядка грамма и теряет убойную силу на расстоянии 25 метров
DIAMETER = 7 # mm 1000 = 1 m
DENSITY = 5.5 # kg/l 5.5 = density of iron 11.3 - lead
SPEED = 730 # m/s 320 - speed of sound
ELEVATION_D = 0.01 # degrees
ELEVATION_Y = 0.01 # meters
DISTANCE_STEP = 2.5 # meters

До разрекламированной дальности в 200 м может долететь лишь 8 г осколок
DIAMETER = 14 # mm 1000 = 1 m
DENSITY = 5.5 # kg/l 5.5 = density of iron 11.3 - lead
SPEED = 730 # m/s 320 - speed of sound
ELEVATION_D = 1 # degrees
ELEVATION_Y = 1 # meters
DISTANCE_STEP = 20 # meters

Учитывая вышеприведенные цифры(которые говорят что таких осколков будет крайне мало изза бризантной фрагментации) и факт того что площадь стоящего силуэта это порядка 1 м2, а площади сферы радиусом 200 м - 502400 м2 становится понятно что эта цифра дальности Ф-1 в 200 метров выведена из самых строгих мер безопасности мирного времени и для боевых условий бесполезна.

Любопытно...
Первое что надо поправить - плотность картечной гранаты, она всё же не равна плотности металла. Неплохо бы сразу приводить данные о количестве пуль в гранате (17.5-22.5мм - это немаленькие такие хреновины...) и оценку вероятности поражения, хотя бы как для Ф1.
И 80Дж - это под какой диаметр "убойно"? В смысле, что футбольным мячом с 80Дж убить сложно, и деревянным - тоже 🙂 - т.е. это именно для d~2см, а не меньших калибров?

А вообще, утилю стоит довести до ума и рекомендовать конструкторам вундер-вафлей :).

З.Ы. А против окопавшихся ничего лучше мортир/миномётов не придумано. Дёшево и сердито.

Я правильно понимаю, что это все исключительно теоретически и на практике никак не проверено?

Ну вот например:
260 пуль? Описанная пулька ~3cm3, т.е. ~35г, т.е. в снаряде 10 кг весу только пуль. Т.е. речь уже совсем не о 12-фунтовках.

Т.е. воздействие 30% по фронту 6-7м на идеально "положенную" гранату. Если бездоспешное глубокое построение накрыть - неплохо, но цепь или доспех (и тем более щит) делают такую гранату малополезной. А уж учитывая точность гладкоствола - как раз и имеем то, что было в РИ.

>> цепь или доспех (и тем более щит) делают такую гранату малополезной

Я так и представляю гоплитов идущих разреженной цепью. Идеальная цель для гоплитов попаданца, которым никто не мешает держать строй.

Доспех ограничивает дальность стрельбы и разрыва, но не критично. Даже на максимальной дальности в километр на расстоянии в 100 м(вполне реально даже с тогдашними запалами) от разрыва энергия шрапнели порядка 300 дж, достаточно для поражения по крайней мере в половине случаев. На 500 м доспех практически не мешает.

>> Бризантный заряд делает эффективными поражающие элементы порядка грамма (ближе - меньше, дальше - больше). А ЧП требует в гранате пулек по 35грамм, т.е. их на полтора порядка меньше, не говоря о смешном воздействии взрывной волны.

Осколок весом в грамм эффективен на расстоянии 30 м. А 32 граммовая пуля шрапнели летит 300 м. Есть разница?

Или

>> учитывая точность гладкоствола - как раз и имеем то, что было в РИ.

точность мы учитываем только когда выгодно? А при сравнимой дальности это уже не граммовые осколки, а 10-15 граммовые.

И не забываем про рассеивание. На 10 метрах 11/12 осколков уходят в воздух/землю, на 20 м - теряем 96%. Уже и граммовый вес осколков не очень помогает...

>> Нарезная артиллерия с бездымным + шрапнель - редкое сочетание, позволяющее за счёт высокой дульной энергии (ну и точности) обойтись без бризантных.

Еще раз. Точность для шрапнели нужна меньшая чем для гранат. И повышение скорости снаряда дает быстро убывающий эффект.

Вообще я почитал по этому вопросу и теперь я уверен что шрапнели банально не повезло с временем открытия, даже больше чем пули Минье. Подробнее в статье.