Хочу выразить большую признательность многочисленным друзьям -форумчанам и коллегам, которые словом и делом помогали в этой интересной работе.
Так получилось что практическая реализация вопроса по измерению внутрибаллисических характеристик выстрела была возложена на меня. Изучив досконально вопрос и проведя анализ используемых на практике систем, начиная от самоделок и заканчивая промышленными образцами, было принято решение приобрести баллистический комплекс американского производства PT-II, отлично зарекомендовавший себя на протяжении десятка лет, постоянно модернизируемый в ногу со временем, имеющий свое собственное уникальное программное обеспечение.Данных комплексов выпущено и используется почти 4 сотни по всему миру.
Суть тензометрического метода измерения давления основана на практически линейном увеличении диаметра ствола в зависимости от увеличения давления внутри него. На ствол специальным клеем закрепляется тензометрический датчик,подключаемый к комплексу. Сам же комплекс с помощью беспроводного интерфейса подключается к ноутбуку, который может находиться на удалении до 100 метров.
Комплекс PT-II позволяет измерять до 10 выстрелов в серии, с одновременным отображением всех кривых на одном графике, так же можно по желанию включать/отключать отображение нужных кривых для детального сравнения при наложении. Комплекс так же отображает пиковые значения давления, автоматически считает работу выполненную при сгорании порохового заряда (площадь под кривой графика) и показывает расчетную эффективность каждого выстрела в процентах, что позволяет четко оценивать какой вариант снаряжения оптимальный.
Для лучшего восприятия информации, кривая для каждого выстрела и значение пикового давления отображаются своим цветом.
Имеется возможность выбирать, в каких единицах давления будет работать комплекс (PCI или BAR), в каком из двух диапазонов давления (для гладкоствольного или нарезного оружия), а так же временной интервал измерения (1,5 / 2 / 3 миллисекунды).
Комплекс проводит измерения параметров серии выстрелов, часть параметров определяет сам, часть вносится оператором. В итоге по каждому выстрелу имеем ряд параметров, таких как давление в стволе в большом количестве точек по времени (измеряетсяоколо 300 точек за выстрел), скорость снаряда на момент покидания ствола (V0), массу снаряда. Из этих данных программа вычисляет работу выполненную при сгорании порохового заряда (площадь под кривой), энергию снаряда на момент вылета из ствола, для каждого выстрела в серии.
Теперь более подробно о расчетной эффективности. Данный расчет производится программой только для серии выстрелов, выражается в процентах от оптимального. За 100% принимается результат того выстрела, который имеет максимальную начальную скорость и значение площади под кривой на графике при минимальном пиковом давлении. Для остальных выстрелов в серии процент получается отличный от 100. Эти данные позволяют очень быстро и наглядно увидеть оптимум в снаряжении, без каких либо расчетов вручную.
Вычисляется эффективность следующим образом: площадь под кривой / пиковое давление Х начальная скорость Х 100
Эффективность - относительное значение.
Максимальный результат приравниваем к 100%, остальные будут иметь пропорционально меньшее значение.
Вот как это объясняет производитель:
"Eff% (Efficiency)
This calculation can be used to compare loads.
It is based on a well know fact that for loads that produce similar velocity,the load with the largest area under the curve and the lowest peak pressure is the most efficient. Efficiency is a calculated as follows:
(Area Under the Curve (AUC) / Peak PSI) Х muzzle velocity X 100
The load with the highest efficiency is then indexed as 100% and all otherloads will have a smaller value."
Как на практике может помочь данный параметр? Предположим, имеем два типа снаряжения патрона, с одним видом пуль, но с разными вариантами контейнера (к примеру с ребрами и без). Отстреляв их и добившись одинаковой начальной скорости V0, имеем на первый взгляд одинаковые по конечным параметрам патроны, но за счет разного сопротивления при прохождении канала ствола площадь под кривой давления будет разная. Определить эту разницу на глаз будет сложно, а вот просто сравнив цифру параметра эффективности, мы сразу увидим разницу и ее величину в процентах. Эффективность может так же зависеть еще от ряда параметров, например таких как объем каморы сгорания пороха и т.д.
Ниже приведены скрины главного окна программы комплекса и одного из окон программы где как раз виден отчет о эффективности.