Баллистика. Бенджамен Робинс.

Бенджамен Робинс - следующий последователь, который продолжил развивать теории в области баллистики. Сторонник новых теорий был англичанином и родился в 1707 г. Родители Робинса были последователями протестантских, мистических сект, их еще по-другому называли квакерами. Робинс не хотел идти по стопам своих предков, он отвергал их идеологию пацифизма.

Бенджамен развивал свои способности совершенно в другой области - военных науках. Когда он стал изучать свойства пороха, приходило понимание того, что приборов для эффективных результатов недостаточно. Возможно сила пороха может быть разгадана при помощи настоящего оружия (мушкета). Было решено создать такое орудие для опыта, чтобы наконец опровергнуть теорию движения пороха.

Бенджамен Робинс изобрел прибор для определения потенциального движения пули или снаряда, а также для расчета их скорости и кинетической энергии. В физике или механике этот прибор называется баллистическим маятником. Он представляет собой большую конструкцию из дерева, подвешенную на прицепе.

Чтобы определить свойства пули или снаряда, нужно было стрельнуть по этой колонне. Это научное изобретение помогло наконец определить начальную скорость движения пули. Примерно скорость составляла около 1139 милей в час. В наше время научно подтверждено, что действительно пули из мушкетов и ядра из пушек тех веков имели очень высокую скорость вначале движения (около 1200 милей в час). Если брать в сравнение пулю из современной винтовки, то вышеуказанные цифры - половина ее скорости.

Еще одна теория Робинса удивила всех, кто имел на то время дело с оружием. Снаряд, который летит навстречу к мишени, преодолевает очень большое сопротивление воздуха. Оно выигрывает относительно силы тяжести в 85 раз. Снаряд в виде сферы, когда перемещается в воздухе, получает существеннее сопротивление, чем овальное тело или пуля в виде конуса.

Шаровидный снаряд - не самое удачное изобретение для оружия. К примеру, сопротивление круглой оружейной пули того сотню ярдов своего движения терял большую часть своей скорости из-за большого сопротивления, не успевая достигнуть мишени. Ядра, выпускаемые из пушечных установок, были большей массы, поэтому потеря скорости была меньше, чем у мушкетных пуль.

В 1742 г. Бенджамен выпустил трактат "Новые принципы артиллерии", где изложил все свои доказанные теории в области военной науки. Но эта книга не была окончательным результатом исследований ученого. Сопротивление воздуха не давало ему покоя, он продолжал искать главную причину того, почему огнестрельное оружие не позволяет стрелять точно в цель.

Робинс зафиксировал мушкет в тисках, установил полотна из бумаги на дальности в 50-100-300 футов и стрелял по ним. Когда пуля пронзала второе полотно, она отлетала от прямой траектории на 15 дюймов, когда доходила до третьего, отклонение от прямой линии составляло уже почти 6 футов.

Этот эксперимент позволил понять, что причиной отсутствия четкой стрельбы является порок самого оружия, а не умения стрелка. Почему отклоняется пуля, легко объяснит любитель игры в гольф, который хотя бы раз случайно неверным движением отправлял мяч в кусты, или игрок в теннис, пытающийся отбить крученый мяч.

Шар не может двигаться по намеченной траектории, так как воздух давит на него с двух сторон. Таким образом, шансы попасть в мишень с расстояния 100 ярдов (примерно 92 метра) были 50 на 50. Оставалось найти ответ на другой вопрос: почему пуля вращалась при вылете из мушкетного орудия?

Пуля отливалась не только сферической формы, она также была меньшего диаметра, чем ствол. Именно поэтому траектория пули не могла быть точной и постоянной из-за того, что она отскакивала от внутренней части ствола оружия, и каждый раз точка касания была различной, соответственно разными были скорость и направления вращения. То есть траектория пули была таковой, что часто она то не долетала до цели, то и вовсе перелетала ее.

Наглядным доказательством этому был очередной опыт Робинса. Он изогнул ствол оружия таким образом, чтобы ствол смотрел влево (примерно на 10 см) и выстрелил так в свои экраны из бумаги. Робинс ожидал, что в самом начале пуля двинется влево, но, когда она достигла третьего экрана, она отошла вправо от центра цели. То есть, искривив ствол, Бенджамен прижал пулю к правой стороне канала и смог поменять движение пули по часовой стрелке.

В точной стрельбе в те времена не было никакого смысла, потому что как оказалось, оружие было несовершенным. Мушкеты не имели в то время прицелов, поэтому стрелки не целились, а наводили орудие на мишень. От армии не требовалось точных попаданий, главное было выстрелить одновременно со своей армией. Здесь оставалось надеяться только на удачу, даже тем, кто находился ближе всего к мишени. Робинс называл удивительной такую стрельбу. К примеру, иногда пушечное ядро могло двигаться дальше, но иметь сильное отклонение, а иногда летело на меньшее расстояние.

Но почему использовали шаровидные снаряды, если стрельба не была такой результативной? Такие снаряды позволяли быстро заряжать орудие и создавать стремительную военную атаку. Снаряд в виде конуса хоть и был приоритетней с точки зрения аэродинамики, но мог производить кувырок прямо в воздухе, также отдаляясь от мишени.

И тогда Робинс понял, что нужно заставить вращаться ядро по предсказуемой траектории. Нужно было изобрести новое оружие, нарезное, а именно винтовку.