0,20 vs. 0,25g

  edit 2.1.2010

Toreador

 
Nižšie uverejňujem voľný preklad ďalšieho článku, ktorý sa týka porovnania balistických vlastností airsoftového streliva rôznej hmotnosti.
Originálny článok nájdete tu : www.arniesairsoft.co.uk
 
 
Ešte pripomeniem, že v tomto článku sa autor nezaoberá maximálnym dostrelom ani presnosťou. To je drasticky ovplyvnené nastavenim Hop-Up mechanizmu a vnútornou balistikou v hlavni zbrane. Táto štúdia počíta len vlastnosti vonkajšej balistiky mimo tela zbrane. Čas t=0 je v mieste, kde projektyl opustil hlaveň zbrane a už ho neovplyvňujú žiadne hnacie plyny zo zbrane. Výsledkom je len pochopenie správania sa projektilov pri prvých troch sekundách ich letu v závislosti na ich hmotnosti!!!
 
Pre iné úsťové rýchlosti a hmotnosti streliva budú výsledky porovnateľné, ale konkrétne hodnoty budú samozrejme úplne iné!!!

 

FPS, vzdialenosť a čas.

 

Tak nakoniec ste si kúpili vášu prvú AEG, plynovú, alebo manuálnu zbraň a ďalšia vec , ktorú máte na mysli je streľba z nej. Predtým, než to môžete spraviť, potrebujete nejaké BB guličky, ale akú hmotnosť by ste mali kúpiť?  Existujú rôzne hmotnosti a začínajú od 0.12g až po 0.88g u oceľových BB.  Najpoužívanejšie  sú 0.2 a 0.25g. Ako idú hmotnosti vyššie, narastá aj cena, ale ich množstvo klesá. Ale koho zaujíma akú hmotnosť kupuje? Väčšina ľudí chce najviac za svoje peniaze, tak prečo nekúpiť najlacnejšie 0.20g, ktoré nájdete?

 

Existuje mnoho poľných testov, ktoré skúmajú najlepšie vlastnosti, ako presnosť, výkon a dostrel vzhľadom na špecifické hmotnosti BB munície. Na tieto hlavné tri oblasti z štúdia airsoftovej balistiky, by sme sa mali zamerať dôslednejšie, ako len zapisovať údaje s poľných testov. Aj keď táto metóda použitia štatistických dát najlepšie reprezentuje okamžité efekty v týchto troch oblastiach, je možné aplikovať vedu a fyziku za týmyto nálezmi k ďalším znalostiam v daných oblastiach ?

 

Odpoveď je áno. Štúdia popísaná v nasledujúcich odstavcoch ukazuje efekty troch premenných v oblasti airsoftovej balistiky. Tieto tri premenné sú čas, rýchlosť (fps - foot per second – stopa za sekundu, prepočet  na m/s je „fps/3.28=m/s“) a vzdialenosť. Hlavným cieľom tejto štúdie je nájsť rýchlosti projektilov rôznych hmotností na rôznych  vzdialenostiach a v špecifických časových intervaloch. Táto konkrétna štúdia počíta z teoretickou airsoftovou zbraňou, strieľajúcou s výkonom 85m/s (278,87fps) a porovnáva vzťahy medzi 0.20 a 0.25g muníciou. Môže byť zmenená akákoľvek úsťová rýchlosť a taktiež aj akékoľvek munícia pre ukážku žiadaných výsledkov v tabuľkách a grafoch len z dvoch vstupov (hmotnosť BB a počiatočná rýchlosť). Táto štúdia nezahrňuje len efekty špecifickej hmotnosti BB a počiatočnej úsťovej rýchlosti, ale taktiež používa aj exponenciálnu zmenu odporového súčiniteľa a intervalu rýchlosti, odpovedajúceho za odporové sily, ktoré vplývajú na BB počas letu (z grafov som tieto stĺpce vynechal, kvoli nedostatku miesta. Celé tabuľky nájdete na vyššie uvedenom odkaze). Bez týchto odporových síl by bola rýchlosť BB na každej vzdialenosti rovnaká. Vieme, že je to pravda, pretože to bolí oveľa viac, keď dostaneme ranu z 3metrovej vzdialenosti, ako z 30 metrovej vzdialenosti.

 

V tabuľke nižšie je veľa stĺpcov s číslami a vzorce, dôležité pre štúdium, ale nie priamo týkajúce sa porozumenia finálneho výsledku. Údaje sú v jednotkách sústavy SI, ale taktiež aj v anglických mierach (posledné tri stĺpce). Prvá tabuľka ukazuje vlastnosti 0.20g BB po vystrelení pri teoretickej úsťovej rýchlosti 85m/s (278.87 fps). 

 

Vysvetlivky hodnôt v nasledujúcich tabuľkách :

m (gram) - hmotnosť guličky

v (t)(m/s)(fps) - úsťová rýchlosť v danom čase t

t (sec) - čas v sekundách

x (t)(m)(ft) - celková vzdialenosť v metroch / stopách v čase t

a (m/s^2) - zrýchlenie

 

 Tabuľka pre 0,20g BB guličky :

m (gram) v (t) (m/s) t (sec) x(t) (m) a (m/s^2) v (t) (fps) t (sec) x(t) (ft)
0.20 85.00 0.0 0.00 153.118 278.87 0.0 0.00
0.20 69.69 0.1 6.97 102.922 228.63 0.1 22.86
0.20 59.40 0.2 12.91 74.766 194.87 0.2 42.35
0.20 51.92 0.3 18.10 57.128 170.34 0.3 59.38
0.20 46.21 0.4 22.72 45.248 151.59 0.4 74.54
0.20 41.68 0.5 26.89 36.820 136.75 0.5 88.22
0.20 38.00 0.6 30.69 30.602 124.67 0.6 100.69
0.20 34.94 0.7 34.18 25.872 114.63 0.7 112.15
0.20 32.35 0.8 37.42 22.182 106.14 0.8 122.76
0.20 30.13 0.9 40.43 19.245 98.86 0.9 132.65
0.20 28.21 1.0 43.25 16.865 92.55 1.0 141.90
0.20 26.52 1.1 45.91 14.909 87.02 1.1 150.61
0.20 25.03 1.2 48.41 13.280 82.13 1.2 158.82
0.20 23.70 1.3 50.78 11.908 77.77 1.3 166.60
0.20 22.51 1.4 53.03 10.742 73.86 1.4 173.98
0.20 21.44 1.5 55.17 9.741 70.34 1.5 181.02
0.20 20.47 1.6 57.22 8.876 67.14 1.6 187.73
0.20 19.58 1.7 59.18 8.123 64.23 1.7 194.15
0.20 18.77 1.8 61.05 7.463 61.57 1.8 200.31
0.20 18.02 1.9 62.86 6.881 59.12 1.9 206.22
0.20 17.33 2.0 64.59 6.366 56.86 2.0 211.91
0.20 16.69 2.1 66.26 5.907 54.77 2.1 217.38
0.20 16.10 2.2 67.87 5.496 52.83 2.2 222.67
0.20 15.55 2.3 69.43 5.127 51.03 2.3 227.77
0.20 15.04 2.4 70.93 4.795 49.35 2.4 232.71
0.20 14.56 2.5 72.39 4.494 47.77 2.5 237.48
0.20 14.11 2.6 73.80 4.221 46.30 2.6 242.11
0.20 13.69 2.7 75.17 3.972 44.92 2.7 246.60
0.20 13.29 2.8 76.50 3.745 43.61 2.8 250.97
0.20 12.92 2.9 77.79 3.537 42.38 2.9 255.20
0.20 12.57 3.0 79.04 3.346 41.22 3.0 259.33

 

Predchádzajúca tabuľka ukazuje balistické vlastnosti 0.20g BB vystrelenej rýchlosťou 85m/s v časovom úseku troch sekúnd, v 0.1 sekundových intervaloch. Aj keď vieme, že BB projektil je vystrelený z neupravenej (základnej) zbrane, neletí po celé tri sekundy na horizontálnej priamke, je dôležité ukázať trend zahrnutý v tomto časovom úseku. Tento časový úsek neovplyvní naše finálne výsledky, pretože sú umiestnené vnútri jedno-skundového časového okna.

 

Rovnaké premenné sú použité aj v tabuľke pre 0.25g BB. Všimnite si, že je použitá rovnaká teoretická airsoftová zbraň, takže je úsťová rýchlosť znížená tak (z 85m/s na 76.02m/s), aby mal ťažší projektil rovnakú energiu pri opustení hlavne zbrane. To je dôležité, pretože inak by to nebolo možné výsledky porovnať.

  

 Tabuľka pre 0,25g BB guličky :

m (gram) v (t) (m/s) t (sec) x(t) (m) a (m/s^2) v (t) (fps) t (sec) x(t) (ft)
0.25 76.03 0.0 0.00 97.995 249.43 0.0 0.00
0.25 66.23 0.1 6.62 74.361 217.28 0.1 21.73
0.25 58.79 0.2 12.50 58.599 192.88 0.2 41.02
0.25 52.93 0.3 17.79 47.500 173.65 0.3 58.38
0.25 48.18 0.4 22.61 39.357 158.07 0.4 74.19
0.25 44.24 0.5 27.04 33.190 145.16 0.5 88.70
0.25 40.93 0.6 31.13 28.397 134.27 0.6 102.13
0.25 38.09 0.7 34.94 24.593 124.95 0.7 114.63
0.25 35.63 0.8 38.50 21.520 116.88 0.8 126.31
0.25 33.47 0.9 41.85 18.998 109.82 0.9 137.30
0.25 31.58 1.0 45.01 16.903 103.59 1.0 147.66
0.25 29.88 1.1 47.99 15.142 98.05 1.1 157.46
0.25 28.37 1.2 50.83 13.646 93.08 1.2 166.77
0.25 27.01 1.3 53.53 12.365 88.60 1.3 175.63
0.25 25.77 1.4 56.11 11.259 84.54 1.4 184.08
0.25 24.64 1.5 58.57 10.296 80.85 1.5 192.17
0.25 23.61 1.6 60.93 9.454 77.47 1.6 199.92
0.25 22.67 1.7 63.20 8.712 74.37 1.7 207.35
0.25 21.80 1.8 65.38 8.055 71.51 1.8 214.50
0.25 20.99 1.9 67.48 7.471 68.87 1.9 221.39
0.25 20.24 2.0 69.51 6.949 66.42 2.0 228.03
0.25 19.55 2.1 71.46 6.480 64.14 2.1 234.45
0.25 18.90 2.2 73.35 6.057 62.01 2.2 240.65
0.25 18.30 2.3 75.18 5.675 60.03 2.3 246.65
0.25 17.73 2.4 76.95 5.329 58.16 2.4 252.47
0.25 17.20 2.5 78.67 5.013 56.42 2.5 258.11
0.25 16.69 2.6 80.34 4.725 54.77 2.6 263.59
0.25 16.22 2.7 81.96 4.461 53.22 2.7 268.91
0.25 15.78 2.8 83.54 4.219 51.76 2.8 274.08
0.25 15.35 2.9 85.08 3.997 50.37 2.9 279.12
0.25 14.95 3.0 86.57 3.791 49.06 3.0 284.03

Znova, nás zaujímajú stĺpce 3, 4 a 5. Keďže je ťažké pochopiť súvislosti len z čísel, sformoval som ich do nasledujúcich grafov :

 

 

V prvom grafe je závislosť vzdialenosti od rýchlosti pre 0.20 a 0.25g BB.  Výsledok tohto grafu ukazuje, že 0.20g BB má značne vyššiu počiatočnú rýchlosť a udrží si ju až do vzdialenosti cca 50 stôp (cca 15 metrov). To je bod, od ktorého si 0.25g BB drží svoju energiu dlhšie a lepšie, čo má za následok dlhšie udržateľnú vyššiu rýchlosť (fps). Keďže má 0.20g BB vyššiu počiatočnú rýchlosť, odporová sila aplikovaná na BB je oveľa vyššia. A pretože je ľahšia ako 0.25g BB, nemôže si udržať svoju hybnosť tak dlho, preto stráca svoju rýchlosť rýchlejším tempom. Taktiež strata hybnosti súvisí so stabilitou za letu vo vzduchu, ktorá je vo výsledku dôvodom, prečo je 0.25g BB presnejšia na väčších vzdialenostiach.

 

Ďalší graf ukazuje vzťah rýchlosti a času pre 0.20 a 0.25g BB :

 

Tento graf ukazuje rýchlosť každej BB počas určitých časových intervalov. Tu je opäť zrejmé, že 0.20g BB, keďže sú ľahšie, majú vyššiu počiatočnú rýchlosť. Opäť , kvôli odporovým silám vo vyšších rýchlostiach a nižšej hmotnosti BB strácajú svoju rýchlosť skoro okamžite (po 0,25 sekunde) pod úroveň rýchlosti ťažších 0.25g BB. To je pre nás veľmi podstatné na mieste so špecifickými podmienkami pre streľbu. Ak hráte v CQB, je lepšie použiť 0.20g muníciu, pretože tá preletí k vášmu cieľu rýchlejšie, ak je dráha letu medzi vami a cieľom menšia ako približne 27 metrov. Ak hráte na poste palebnej podpory, alebo odstreľovač (všeobecna hra na väčšie vzdialenosti), je doporučené používať 0.25g BB (a viac), pretože si udržia dlhšie vyššiu rýchlosť a stabilitu na dráhach trvajúcich viac ako 0,25 sekundy (vzdialenosti nad 30 metrov).

 

Na nasledujúcom grafe je závislosť vzdialenosti na čase :

Tento graf je dôležitý, pretože ukazuje vzdialenosť dosiahnuteľnú s 0.20 versus 0.25g BBčkami, v závislosti na čase. Je to trochu tažšie vidieť, ale na prvom 0,5 sekundovom intervale 0.20g BB dosiahne svoj cieľ rýchlejšie (čo sme si vysvetlil na predchádzajúcom grafe). To je vidieť na grafe v intervale 0-88 stôp, ktorá konči pretnutím dvoch kryviek. V tomto bode, obe váhové kategórie BB dosiahnu svoj cieľ v rovnakom čase. Za týmto bodom, 0.25g BB budú ďalej cestovať rýchlejšie, pretože nestrácajú toľko z hybnosti a taktiež z rýchlosti, ako 0.20g BB. To poukazuje, že na streľbu na menej ako 90 stôp (cca 30 metrov) je lepšie použiť 0.20g BB, a na všetko nad túto hranicu táto štúdia doporučuje 0.25g BB.

 

Výsledky pochádzajúce s tejto štúdie zahrňujú len projektily vystrelené vodorovne. Projektyly vystrelené pod veľkým uhlom by zkreslili výsledky spôsobené zemským gravitačným zrýchlením meniacim odpor a ten by ovplyvňoval zrýchlenie. Mohli by sme ich začleniť do tejto štúdie, ale je to zanedbateľné pre väčšinu striel, ktoré sú vystrelené vodorovne. Taktiež nezahrňuje dráhu alebo odporové sily pri použití Hop-Up mechanizmu, pretože na to jednoducho neexistuje fyzikálny vzorec, ktorý by kalkuloval s Hop-Upom. Hop-UP neovplyvní vzdušný odpor, pretože ten je počítaný len na ploche priečneho rezu, ktorý je nemenný počas letu, keďže máme pevnú, guľatú BB guličku. Efekt Hop-upu je na vzdialenosť veľmi znateľný, ale tu nemáme konečný dostrel, výhradne len priemerné (stredné) hodnoty. Keďže obe hmotnosti BB sú spracované rovnakou metódou, výsledok s Hop-upom by bol taktiež s podobnými výsledkami.

 

Nakoniec, podstatné výsledky pre nás sú tieto :

1.       Strely do 15 metrov majú väčšiu konečnú rýchlosť s 0.20g BB (nad 15 metrov je rýchlosť 0,20g BB nižšia ako u 0,25g BB, ale do 30 metrov dosiahnu aj tak svoj cieľ skôr - viď bod 2)

2.       Pre strely na menej než 30 metrov môžeme použiť 0.20g BB, pretože danú vzdialenosť uletia rýchlejšie

3.       Pre strely nad 30 metrov je vhodné použiť 0.25g BB, kvôli rýchlejšej a stabilnejšej dráhe strely

 

Hlavným dôvodom pre túto štúdiu bolo nájisť, či  0.25g BB sú lepšie ako 0.20g BB a pri akých rýchlostiach, časoch a vzdialenostiach je to pravda. Všetky tieto informácie sa môžu byť trochu matúce, ale táto štúdia je podstatná pre pochopenie otázky a poskytuje použiteľné informácie, ktoré sú jednoducho porovnateľné vďaka grafickým zobrazeniam a umožňujú pochopiť aj ďalšie veličiny ako dostrel a presnosť, ktoré sú na popísaných výsledkoch závislé.