Охота и Рыбалка в Омской области

Отчёт о проделанной работе. Может кому пригодится.

Заинтересовался сообщением Романа об измерениях скорости пули пневматической винтовки.
Очень простой и доступный способ предложил Роман. Всё же стал искать, как его упростить еще больше, и скоро был найден вариант замера скорости пули или дроби с помощью одного стандартного акустического микрофона. Преимущество этого способа в том, для замера можно использовать запись на обычный диктофон или сотовый телефон, а результат обработать на компьютере дома.

Суть идеи в следующем:
(Вариант 1.)
Предположим, для оценки убойной силы пули полева нужно померить её остаточную скорость на дистанции 60 – 70 метров.

Для этого на рубеже 60 метров устанавливаем легко пробиваемую мишень m1 (картон, бумага), а на рубеже 70 метров ставим еще одну мишень m2.
По ходу полёта пули, мишени будут пробиты одна за другой, издавая, при этом звук удара. Для фиксации времени прохождения пули от мишени m1 до m2 используем устройство записи звука. Располагаем его в произвольном месте. Важно только точно измерить расстояние от первой мишени до микрофона, от микрофона до второй мишени, и расстояние между мишенями.
Далее, включаем устройство на запись звука, производим выстрел, проводим анализ, получаем результат.

Для вычисления скорости пули необходимы следующие данные:
L - Расстояние между мишенями в метрах
x1, x2 - Растояние от микрафона до первой и второй мишени в метрах
t - Температура воздуха в градусах Цельсия.
S - Скорость звука в воздухе.
p1, p2 - Время первого и второго пика удара пули о мишени. Берём их из диаграммы на шкале времени звукового редактора (использовал программу Sound Forge).

Само вычисление скорости производим по формуле:
V = L / ( p2 - p1 + ( x1 - x2 ) / s )
Эту формулу и прочее вбил в программу на экзеле, что поможет с расчётами.

(Вариант 2.)
Для простого измерения начальной скорости убираем мишень m1, а за пик р1 принимаем звук самого выстрела.

Фиксация результата и расчёты делаем, как в Варианте 1.

Это всё теория. Как же это выглядит на практике?
На практике провёл замеры скорости пули своей пневматической винтовки Gamo CF-30. Использовал Вариант 2.
Звуковая диаграмма выстрела пневмы выглядит так:

Пришлось сделать несколько пробных выстрелов, подобрать нужную чувствительность микрофона и его расположение чтобы момент выстрела и момент удара пули по второй мишени были видны на диаграмме отчётливо.

Результат меня несколько озадачил, т.к. показал не лучшее состояние моего ружья.

Пробовал менять расстояния, положение микрофона. С небольшим разбросом результат оставался неизменным, около 200 м/с для пули 0.5грамм.
Есть над чем работать.

_________________
No pasaran!

Вот Кулибин, блин . А я борюсь с земноводным по поводу хронографа.

_________________

да вполне приемлемый способ +5 Николаечу.
а мне пока не когда этим всем заниматься немного осталось
29 пройдет защита и тогда на охоту поеду отдохнуть.

Рома , а отметить ?

_________________

сначала защититья нужо, а там и отметить

Чего то тема заглохла.
Для пневмы, наверное, пойдёт и второй вариант, для огнестрела со скоростями выше скорости звука, не знаю: как на диаграмме точно определить момент покидания ствола пулей/дробью например из ГС? Первый вариант будет работать для всего.

Кстати тут подумалось, при помощи первого варианта можно реально оценить скорость дробового снопа в целом/ИМХО очень важная характеристика/, хронографу это не под силу, да и вообще, на сегодня приемлемых/цена,качество/ вариантов подобного измерения не наблюдается.

_________________

Определить можно по переднему фронту хлопка выстрела. У меня есть запись с МР-154, там есть очень интересные составляющие звука выстрела и на диаграмме и на слух. Вечером постараюсь подготовить и выложить пост под названием "анатомия звука выстрела".
Тоже и у пневмы. Когда пуля выходит из ствола, то слышен звук, похожий на плевок и он хорошо виден на диаграмме записи.
Скорей всего да. Предвижу одну сложность. При околозвуковой скорости пули/дроби, звук выстрела может долететь до первой мишени m1 одновременно с самой дробью и на диаграмме они могут слиться в один импульс.

Всё же не всё так плохо. Микрофон нужно загрубить как можно сильнее, чтобы он не зашкаливал, поменьше слышал эхо и посторонние шумы. Тогда даже на кривой звука выстрела будут различимы составляющие удара дроби.
Теоретически, хорошим вариантом может быть, если отнести микрофон далеко в сторону вбок, метров на 30, т.е.
х1 = х2 = 30м.
Нужно проверь при первой возможности.

Для огнестрельного в Варианте 1 есть один подводный камень - ударная волна. Она рождается при выходе газов из ствола и, на некотором расстоянии, распространяется быстрее звука. Потом, очень быстро, она перерождается в обычную звуковую волну. Ударная волна может внести искажения в расчёты, но, по моим прикидкам, не на много, особенно, когда микрофон расположен далеко от ствола.
Как вариант, микрофон можно установить позади стрелка, а чтобы удар дроби был бы слышен достаточно хорошо, то в качестве мишени m2 поставить какой-то шумный предмет (лист железа или бочка и т.д.).

_________________
No pasaran!

Николаич, может, чтоб погрешности звука исключить- измерить посредством двух эл. цепей, 1-я у ствола, размыкается дробью вначале выхода из ствола, вторая- на расстоянии, также, время меж разрывом= скорость..?. правда наверно не так мобильно..

Да, можно и так. Вычислять будет проще.
Но оснастка получается сложнее. Ведь изначально идея была в простоте и доступности метода замера.

Значение скорости звука известно довольно точно и вычисляется в приложенной программе на экзеле в зависимости от температуры воздуха.

Так же, из формулы
V = L / ( p2 - p1 + ( x1 - x2 ) / s )
видно, что если х1=х2, то скоростью звука и её точностью можно пренебречь.

п.с. Немного накосячил в программе на Экзеле. Если кто уже скачал, то скачайте заново. Ошибка исправлена 25.12.2012.

_________________
No pasaran!

Так дробь из любого сужения уже вытянуто идёт, причём первые дробины быстрее пыжей, на диаграмме ИМХО будет хаос. Но это то как раз не важно: хронограф отлично мерит начальную скорость хоть пули, хоть дроби.



Дробь, например №7, на ~10 метрах уже будет на дозвуке или где то рядом, так что один барьер с микрофоном на 30м, второй на 35м и будет полная картина того о чём говорил. А с пулями и начальными скоростями любых снарядов всё много проще: хронограф, и плевать на всё, в т.ч. и ударную волну.

_________________

Хаоса не будет. Ведь за начало полёта заряда принимаем момент, когда пыж вместе со всем содержимым вышел за кромку ствола и пороховой газ вырвался наружу, в результате чего получаем пик на диаграмме. С шуршание россыпи дроби в воздухе его не спутаешь.
Да, хороший вариант 30м и 35м. База замера получается 5 метров, а дистанция та, что нас интересует чаще всего.Конкурировать с хронографом конечно сложно, да и не стоит, если он есть. Нужно только его защитить хорошенько от случайных попаданий. Стоит-то он не дёшево.

_________________
No pasaran!

Надо бы вам тогда собрать и маятник, для замера скорости и пулевых и дроби , и погрешность небольшая при правильных рассчетах.., а дважды замеренная скорость будет статистически достовернее.Никто не занимался с пневмой подобным?..

Делал для пневмы. Нормально получается. Возни много, а всё остальное хорошо. Для огнестрельного сложно будет его использовать, так думаю.

_________________
No pasaran!

а в чем сложность?.. собрать его так, чтоб и пуля осталась. и маятник целый..).. А вот для дроби наверно и от пневмы в самый раз будет- скорости то сравнимые, стрелять с расстояния , чтоб пришло 3-5-10 дробин, средняя масса каждой.. ну, дальше ясно.. Кст. говорят мерит точнее хрона.., если все правильно. http://www.kakprosto.ru/kak-44435-kak-o ... orost-puli

Если смогу победить противное земноводное, отчаянно асфиксирующее на моей шее, на хронограф разорюсь - будет начальная скорость, а звуком можно будет оценить качественные характеристики на удалении - тут хронограф отдыхает, да и маятник то же не даст такой полной картины.

_________________

Не сложно, да дел немало.
Пришёл ты в лес, с чуркой берёзовой, взвесил её поточнее на весах, подвесил её на 4-х верёвках на суку торцом чурки к стрелку, подождал когда ветер стихнет и маятник успокоится, отбежал на безопасную дистанцию, стрельнул по торцу чурки. Бежишь назад отклонение (колебания) замерять. Восемь дробин попало - хорошо, скорость вычислили.
А если пуля дурная по краю ударила и чурка не только вдоль, то она еще и винтом закрутится... . В общем, фантазия такая. Не просто это на практике для огнестрела.
Да, точно, не допёр, что для дроби не обязательно чтобы все дробины были в маятнике. Достаточно нескольких.. подсчитал сколько и всё.

_________________
No pasaran!

Ну да, только при условии что все они одновременно туда попадут, что в принципе невозможно.

_________________

Не, не, для маятника это до фонаря. Важна энергия, которую они в это полено вложат, а дальше арифметика.

_________________
No pasaran!

Для чего? "Кулибины"?

Николаич в январе будт времени побольше вот тогда и займемся экспериментами у меня есть датчики вибрации на них сделать попробовать приблуду для змерния скорости и дроби и пули. с ними не будет парзитного сигнала от звук выстрела и от воздушной волны выстрела.
А щас некогда, много бумаг надо еще написать до субботы.