狙击步枪的弹道计算会考虑马格纳斯效应吗?

林成龙

我们需要看一下马格纳斯效应(Magnus Effect)是什么。马格纳斯效应是当一个旋转的物体的旋转角速度矢量与飞行速度矢量不重合时,会产生一个和旋转角速度与水平速度平面垂直的横向力。这个横向力引发的飞行轨迹偏移就叫做马格努斯效应。

现实中足球乒乓球里的旋球就是这样的原理。因为在旋转时一侧的表面相对于空气的线速度会比另外一个方向慢(一面向前转一面向后转)这样根据伯努利定律,旋转快的那一边自然会受到的空气压力较小,就会造成弹道的偏移。

这个现象最早也是在各种前膛炮(Musket)上发现的。那时的枪射击还是队列战,原因也就是由于弹丸出膛时的旋转是不可控的,而不知道子弹会怎么飞行,所以只有依靠队列巨大的数量来解决精度上的不足。

自从一个东西的发明并使用到枪支上,这个问题就迎刃而解了。这就是膛线。

由于

ω=(a,0, 0)

v=(b,0,0)

Fm=S{(0*0-0*0)i+(0*b-a*0)j+(a*0-0*b)k}=S*0向量

当角速度向量和速度向量为同一平面时,不管空气阻力平均系数是什么,F永远为0。所以所有有膛线的枪都不需要考虑这个问题,因为他们的旋转是和速度是在同一直线的,也就是围绕着速度方向旋转的。

但是在小口径子弹撞击墙壁之后,子弹就开始失稳。从而key hole(也就是横向旋转),那么马格努斯效应就会迅速影响子弹,使它发生偏移。

在远距离射击时,的确会存在影响。如果是右手螺旋的枪管,子弹会偏向右边;左手螺旋的枪管,子弹会偏向左边。

由于子弹在飞行过程中是始终向着开枪的方向的,所以当在末端时,子弹与自己本来的飞行方向一定会存在一个小角度,这个小角度就会产生一个垂直于与空气相对运动方向上的另一个小角度,那么就会产生偏移。这也就是为什么温度,空气密度,会影响弹道的原因。

侧风对于子弹也会产生这样的影响,但是比起其他的因素还会更小一些。所以大部分射手即使知道这样的影响存在,也不会进行校正。并且,由于子弹的压力中心比子弹的重心更加靠前,那么如果是一个右手方向的风反而会将弹头下压,使子弹更好的按照运动方向飞行,而左手方向的风就会使弹头向上,稍加不稳定。

但是呢,这些因素对比起其他的如大气密度与空气湿度,枪口速度的变动因素来说,所产生的影响就非常小了,基本上射手不会去校正这样的偏差。

以上是我的回答,欢迎大家留言讨论。

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轻兵器爱好者

现代狙击步枪在使用同批次子弹时初速和自旋速度基本是已知的。在标准状态下,这类固定的偏差在编制射表的时候都已经考虑到了。射手在射击时,根据目标距离和当前的海拔高度装订射表,就已经修正了这方面的误差。

其实现代狙击步枪对这类固定的系统误差已经有比较完善的修正方法,对精度的影响不大。

真正对精度影响大的还是风速风向这类无法控制的随机误差。


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