@Mr_britva

Занимаюсь умозрительными прикидками о возможностях рогатки с резиновыми тягами. По моим расчетам, в которых я, честно говоря, сомневаюсь, при малой массе снаряда (2 грамма, к примеру), снаряд можно разогнать до сверхзвуковых скоростей. Мне это кажется весьма удивительным, ищу подвох. Подумал, что, хоть теоретически резинка и воздействует на снаряд с определенной силой, скажем, 300 ньютонов, и может его разогнать, но для придания снаряду расчетной скорости ей просто не хватает скорости сокращения. Термин сам придумал, не уверен в его корректности)

От чего зависит скорость сокращения?

Как расчитать скорость снаряда при воздействии резинки? Ибо в своих расчетах, повторюсь, не уверен

0

@Pphantom

В самом первом приближении это скорость звука - но в резинке. Точнее, скорость распространения волны деформации (для полимеров это немного разные вещи). Насколько я помню, там что-то вроде десятков метров в секунду, так что до больших скоростей ничего разогнать не получится, даже очень легкое и в безвоздушном пространстве.

0

@Mr_britva

Не разобрался, как тут цитировать. Но не суть. Спасибо
Я преисполнился в познании, и теперь меня интересует, какой скорости можно добится на практике(!) с использованием полиспаста.

0

Alexis333

И это весьма похвально, действительно, скорости звука достичь практически нереально, виной всему масса резинки,
предельная её сокращения зависит от отношения плотности к модулю упругости. Конструкция рогатки должна обеспечивать как можно большую длину растяжения резинки (чем длиннее участок разгона, тем больше скорость), и как можно большую силу натяжения. Резинку нужно брать такую, чтобы еле хватало сил её полностью натянуть, и при этом она не рвалась. Для этих целей хорошо подходит катетер Пецера, который можно приобрести в аптеке по сходной цене. Там есть разные номера, в зависимости от толщины. Заранее посмотрите в инете, и выберите что нужно. Для максимального эффекта нужно подобрать оптимальный вес пули. Удобнее всего использовать свинец, он легко обкусывается и принимает нужную форму.
Максимум, на что можно рассчитывать в теории, это скорость 100-120 м/с при энергии 70-90 Дж, что сопоставимо с пулей, выпущенной из браунинга. Но чтобы такого достичь, нужно очень постараться. Реально, на что можно наедятся, это энергия 30-50 Дж, где то на уровне травмата, убойным действием такая пуля не обладает вообще. Учитывая неудобство использования, и малую кучность боя, штука практически бесполезная. Но поиграться в самый раз, и законом вроде не запрещается.

0

@Mr_britva

А если таки использовать систему блоков? Тут, как я понимаю, упремся только в КПД. По моим расчетам, при весе пули в 2 грамма, системе блоков с двумя подвижными, без учета КПД, скорость - порядка 200м/с. Сила, напрямую воздействующая на пулю в моих расчетах - 70 ньютонов.

0

Alexis333

Это лишь по вашим расчётам, которые скорее всего многого не учитывают, и дают сильно оптимистические оценки. Хороший блочный арбалет, насколько я знаю, также даёт скорость не более 120-150 м/с. Похоже это предел для механических систем, который не перепрыгнуть. Этим занимается много нтузиастов, но результаты не очень впечатляющие. Хотя, по сравнению со средневековыми арбалетами прогресс конечно есть. Но с огнестрельными устройствами они конкурировать не могут.

0

@Pphantom

Mr_britva, а зачем вам тогда именно резинка? Материал стоит сменить на более подходящий, но да, как уже написал Alexis333, в итоге вы соорудите блочный лук.

0

@Mr_britva

Вы правы, в моих расчетах - идеальные условия. Как прсчитать всякие трения - не знаю, но догадываюсь, что это задачка для десятка инженеров-программистов.
Болт арбалета весит много больше 2 грамм, хотя я с этой массой разумного предела по силе натяжения не достиг, но сдается мне, арбалеты могут упираться именно в это. И более быстрый арбалет обычный человек будет заряжать через опять-таки блоки или рычаги, и потратит на это не рационально много времени.
Какой например? Подробно не интересовался, но у резины, предпологаю, лучший коэффициент растяжения, т.е. при меньших габаритах больше расстояние, на котором "тетива" будет воздействовать на снаряд, при прочих равных. А значит можно уменьшить кол-во блоков
Именно) но раньше не видел идеи использования легкого снаряда и вижу некоторый мешочек преимуществ, в спортивном смысле. Можно даже сделать ствол - трубку с прорезью, по которой будет ходить тетива. И магнитное удержание стального шарика. Красота))

0

Alexis333

Нет, проблема с силой натяжения как раз решается, это позволяет увеличивать вес снаряда, но не его скорость. Скорость повышается за счёт материалов и за счёт блоков. Уменьшение массы снаряда не будет бесконечно сопровождаться повышением скорости. Даже пустая тетива движется со скоростью порядка 150 м/с. С резинкой всё ещё хуже, у неё большой собственный вес, она вынуждена разгонять не только снаряд, но и сама себя. В луке по сути используется рычаг + в современных ещё и блок, всё то способствует повышению скорости. В рогатке ничего такого нет, и она однозначно будет проигрывать.

Рассчитать всё можно довольно точно, но то действительно потребует времени и специальных знаний. Зачем вам это нужно, если конечный результат и так давно известен? Оптимизировать в рогатке всё равно ничего не получится, и достигнутые результаты не превзойдёте.

Добавлено через 2 минуты
Разумеется, орудие с более лёгким но быстрым снарядом как правило является более совершенным.

Добавлено через 1 минуту
это называется аркебуз, известный ещё со времён средневековья

0

@Mr_britva

Да, все, что вы сказали, я понял, спасибо
Блочный аркебуз, что может быть лучше?)

0

@u235

Хмм... возможно, высоких скоростей можно добиться, если как-то использовать эффект хлыста/кнута.

0

@Pphantom

u235, а вы сейчас изобретете пращу.

0

Alexis333

Для повышения скорости нужно использовать другие физические принципы, пределы примерно такие:
механика 150 м/с, пневматика 300 м/с, огнестрел 2000 м/с.

0

@u235

Pphantom, да, что-то подобное, только хотелось бы именно за счет волнообразного движения такой пращи, как при щелчке кнутом, ускорить совсем небольшой снаряд до скоростей близким к скорости звука. Как считаете, это возможно, хотя бы в теории?

0

@Pphantom

u235, а зачем именно волнообразное движение?

Так-то вы именно принцип работы пращи и описали. Кончик кнута разгоняется до сверхзвука из-за пренебрежимо малой массы, тут такое, конечно, не получится (камень/пуля все-таки имеют конечную массу), но общая идея именно такая.

Формально сверхзвук и тут возможен, но для этого надо либо сильно уменьшить массу пули, либо сильно увеличить массу пращи, что с практической точки зрения бесполезно: первое приведет к очень быстрому торможению пули из-за сопротивления воздуха (при примерно постоянной плотности масса пропорциональна кубу размера, а поперечное сечение - квадрату), второе попросту сделает метательный снаряд непосильным (буквально) для использования.

0

@u235

Pphantom, не, пращу просто раскручивают и отпускают в определенный момент, насколько я помню, там от сверхзвуке речи не идет, понятное дело. Волнообразное движение кнута как раз и приводит к тому, что кончик кнута весьма сильно разгоняется. При условии того, что его сечение плавно уменьшается от ручки к кончику.
Вот это я и хотел услышать. О возможности практического применения пусть ТС думает, мне это не так сильно интересно.

Добавлено через 7 минут
О физике явления: Г. Меледин. Сверхзвук на кончике бича.

0

@Pphantom

Не обязательно волнообразное, можно просто свернутый кнут раскручивать. Фактически все, что требуется - организация сдвигового напряжения в кнуте, распространяющегося к кончику, волнообразное движение - просто самый простой способ сделать это с первоначально развернутым кнутом.

С пращой существует такая же техника - груз "заворачивается" в ленту, после чего лента резко раскручивается.

0