علم المقذوفات

الموسوعة الحرة
مسارات ثلاثة أجسام تم إلقاؤها بنفس الزاوية (70 درجة). لا يتعرض الجسم الأسود لأي شكل من أشكال السحب ويتحرك على طول قطع مكافئ. يتعرض الجسم الأزرق لسحب ستوكس ، والجسم الأخضر لسحب نيوتن .

علم المقذوفات هو مجال من مجالات الميكانيكا يهتم بإطلاق المقذوفات وسلوك طيرانها وتأثيرات تأثيرها ، وخاصة ذخائر الأسلحة بعيدة المدى مثل الرصاص والقنابل غير الموجهة والصواريخ أو ما شابه ذلك؛ وهو علم أو فن تصميم المقذوفات وتسريعها لتحقيق الأداء المطلوب.

الجسم الباليستي هو جسم حر الحركة ذو زخم يمكن أن يخضع لقوى مثل القوى التي تمارسها الغازات المضغوطة من ماسورة البندقية أو فوهة الدفع ، والقوة العمودية بواسطة التخديد ، والجاذبية وسحب الهواء أثناء الطيران.

الصاروخ الباليستي هو صاروخ يتم توجيهه فقط خلال المرحلة الأولية القصيرة نسبيًا من الطيران بالطاقة، ويخضع المسار لاحقًا لقوانين الميكانيكا الكلاسيكية ؛ على النقيض من (على سبيل المثال) صاروخ كروز الذي يتم توجيهه ديناميكيًا هوائيًا في رحلة تعمل بالطاقة مثل طائرة ذات أجنحة ثابتة .

التاريخ وما قبل التاريخ

كانت أقدم المقذوفات الباليستية المعروفة هي الحجارة والرماح، [1] [2] وعصا الرمي .

جايتانو مارزاجاليا، ديل كالكولو باليستيكو ، 1748

أقدم دليل على المقذوفات ذات الرؤوس الحجرية، والتي قد تكون قد تم دفعها بواسطة قوس (راجع أتلاتل )، والتي يرجع تاريخها إلى حوالي 280.000 عام مضت، تم العثور عليها في إثيوبيا، شرق إفريقيا الحالية. [3] أقدم دليل على استخدام الأقواس لإطلاق الأسهم يعود إلى حوالي 10.000 عام مضت؛ وهو يعتمد على سهام خشب الصنوبر التي وجدت في وادي أهرينسبورج شمال هامبورغ . كانت بها أخاديد ضحلة على القاعدة، مما يشير إلى أنها أطلقت من قوس. [4] أقدم قوس تم استرداده حتى الآن يبلغ عمره حوالي 8000 عام، وقد وجد في مستنقع هولميجارد في الدنمارك.

يبدو أن الرماية وصلت إلى الأمريكتين مع تقليد الأدوات الصغيرة في القطب الشمالي ، منذ حوالي 4500 عام.

ظهرت الأجهزة الأولى التي تم التعرف عليها على أنها بنادق في الصين حوالي عام 1000 بعد الميلاد، وبحلول القرن الثاني عشر انتشرت التكنولوجيا في بقية أنحاء آسيا، وفي أوروبا بحلول القرن الثالث عشر. [5]

بعد آلاف السنين من التطور التجريبي، تمت دراسة وتطوير علم المقذوفات في البداية من قبل عالم الرياضيات الإيطالي نيكولو تارتاجليا في عام 1531، [6] [7] على الرغم من أنه استمر في استخدام أجزاء من الحركة المستقيمة، وهي الاتفاقيات التي وضعها الفيلسوف اليوناني أرسطو وألبرت ساكسونيا ، ولكن مع الابتكار الذي قام به بربط الخطوط المستقيمة بقوس دائري. أسس جاليليو مبدأ الحركة المركبة في عام 1638، [8] باستخدام المبدأ لاستنباط الشكل المكافئ للمسار المقذوف. [9] وضع إسحاق نيوتن علم المقذوفات على أساس علمي ورياضي متين ، مع نشر كتاب Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica في عام 1687. وقد أعطى هذا قوانين رياضية للحركة والجاذبية والتي جعلت من الممكن لأول مرة التنبؤ بالمسارات بنجاح. [ بحاجة لمصدر ]

تأتي كلمة الباليستية من الكلمة اليونانية βάλλειν ballein ، والتي تعني "رمي".

القذائف

المقذوف هو أي جسم يتم إطلاقه في الفضاء (فارغًا أم لا) عن طريق بذل قوة . على الرغم من أن أي جسم متحرك عبر الفضاء (على سبيل المثال كرة البيسبول المقذوفة ) هو مقذوف، إلا أن المصطلح يشير غالبًا إلى سلاح بعيد المدى . [10] [11] تُستخدم معادلات الحركة الرياضية لتحليل مسار المقذوف . [ بحاجة لمصدر ]

تشمل أمثلة المقذوفات الكرات والسهام والرصاص وقذائف المدفعية والصواريخ بلا أجنحة وما إلى ذلك. [ بحاجة لمصدر ]

قاذفات القذائف

رمي

يمكن أن تتجاوز سرعة رميات البيسبول 100 ميل في الساعة. [12]

الرمي هو إطلاق المقذوف باليد. على الرغم من أن بعض الحيوانات الأخرى يمكنها الرمي، إلا أن البشر ماهرون بشكل غير عادي في الرمي بسبب براعتهم العالية وقدراتهم على التوقيت الجيد، ويُعتقد أن هذه سمة متطورة. يعود تاريخ أدلة الرمي البشري إلى 2 مليون عام. [13] تتجاوز سرعة الرمي البالغة 90 ميلاً في الساعة الموجودة لدى العديد من الرياضيين السرعة التي يمكن للشمبانزي رمي الأشياء بها، والتي تبلغ حوالي 20 ميلاً في الساعة. [ 13] تعكس هذه القدرة قدرة عضلات وأوتار الكتف البشرية على تخزين المرونة حتى تكون هناك حاجة إليها لدفع جسم ما. [13]

حبال

المقلاع هو سلاح مقذوف يستخدم عادة لرمي مقذوف غير حاد مثل الحجر أو الطين أو "رصاصة المقلاع"

تحتوي المقلاع على مهد أو كيس صغير في منتصف حبلين طويلين. يوضع حجر المقلاع في الكيس. يتم إدخال الإصبع الأوسط أو الإبهام من خلال حلقة في نهاية أحد الحبلين، ويتم وضع لسان في نهاية الحبل الآخر بين الإبهام والسبابة. يتم تأرجح المقلاع في قوس، ويتم تحرير اللسان في لحظة محددة. هذا يحرر المقذوف ليطير إلى الهدف.

قَوس

القوس هو قطعة مرنة من مادة تطلق مقذوفات ديناميكية هوائية تسمى السهام . ربما يكون السهم أول مقذوف قاتل تم وصفه على الإطلاق في مناقشة علم المقذوفات. يربط خيط بين الطرفين وعندما يتم سحب الخيط للخلف، تنثني أطراف العصا. عندما يتم تحرير الخيط، تتحول الطاقة الكامنة للعصا المنحنية إلى سرعة السهم. [14] الرماية هي فن أو رياضة إطلاق السهام من الأقواس. [15]

منجنيق

المنجنيق 1 ميركاتو سان سيفيرينو

المنجنيق هو جهاز يستخدم لإطلاق المقذوف لمسافة كبيرة دون مساعدة الأجهزة المتفجرة - وخاصة أنواع مختلفة من محركات الحصار القديمة والعصور الوسطى . [16] تم استخدام المنجنيق منذ العصور القديمة، لأنه ثبت أنه أحد أكثر الآليات فعالية أثناء الحرب. تأتي كلمة "منجنيق" من الكلمة اللاتينية catapulta ، والتي تأتي بدورها من الكلمة اليونانية καταπέλτης ( katapeltēs )، والتي تأتي بدورها من κατά ( kata )، "ضد" [17] و πάλλω ( pallō )، "رمي، قذف". [18] [19] اخترع الإغريق القدماء المنجنيق . [20] [21]

بندقية

تطلق الغواصة الأمريكية آيوا (BB-61) طلقة جانبية كاملة عام 1984.

البندقية هي سلاح أنبوبي عادة أو جهاز آخر مصمم لإطلاق المقذوفات أو مواد أخرى. [22] قد تكون المقذوفة صلبة أو سائلة أو غازية أو طاقة وقد تكون حرة، كما هو الحال مع الرصاص وقذائف المدفعية، أو أسيرة كما هو الحال مع مجسات الصعق الكهربائي وحراب صيد الحيتان . تختلف وسيلة الإطلاق وفقًا للتصميم ولكنها عادة ما تكون متأثرة بضغط الغاز، إما الناتج عن الاحتراق السريع للوقود أو مضغوطًا ومخزنًا بوسائل ميكانيكية تعمل على المقذوف داخل أنبوب مفتوح النهاية على شكل مكبس. يعمل الغاز المحصور على تسريع المقذوف المتحرك على طول الأنبوب مما يمنحه سرعة كافية للحفاظ على حركة المقذوف بمجرد توقف عمل الغاز في نهاية الأنبوب أو الفوهة. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام التسارع عبر توليد المجال الكهرومغناطيسي وفي هذه الحالة يمكن الاستغناء عن الأنبوب واستبداله بقضيب توجيه.

غالبًا ما يُطلق على مهندس الأسلحة أو صانع الدروع الذي يطبق المبادئ العلمية للباليستيات لتصميم الخراطيش اسم "خبير الباليستية" .

صاروخ

صاروخ فالكون 9 ذو الدفع الكامل من سبيس إكس ، 2017

الصاروخ هو صاروخ أو مركبة فضائية أو طائرة أو أي مركبة أخرى تحصل على الدفع من محرك صاروخي . يتكون عادم محرك الصاروخ بالكامل من الوقود المحمول داخل الصاروخ قبل الاستخدام. [23] تعمل محركات الصواريخ عن طريق الفعل ورد الفعل . تدفع محركات الصواريخ الصواريخ إلى الأمام ببساطة عن طريق رمي عادمها للخلف بسرعة كبيرة.

ورغم أن الصواريخ غير فعّالة نسبيًا للاستخدام بسرعات منخفضة، فإنها خفيفة الوزن وقوية نسبيًا، وقادرة على توليد تسارعات كبيرة والوصول إلى سرعات عالية للغاية بكفاءة معقولة. ولا تعتمد الصواريخ على الغلاف الجوي وتعمل بشكل جيد للغاية في الفضاء.

يعود تاريخ الصواريخ للاستخدامات العسكرية والترفيهية إلى الصين في القرن الثالث عشر على الأقل . [24] لم يحدث استخدام علمي وكوكبي وصناعي كبير حتى القرن العشرين، عندما كانت الصواريخ هي التكنولوجيا الممكنة لعصر الفضاء ، بما في ذلك وضع القدم على القمر . تُستخدم الصواريخ الآن في الألعاب النارية والأسلحة ومقاعد القذف ومركبات الإطلاق للأقمار الصناعية والرحلات الفضائية البشرية واستكشاف الفضاء .

الصواريخ الكيميائية هي النوع الأكثر شيوعًا من الصواريخ عالية الأداء، وعادةً ما تنتج عادمها عن طريق احتراق وقود الصواريخ . تخزن الصواريخ الكيميائية كمية كبيرة من الطاقة في شكل يسهل إطلاقه، ويمكن أن تكون خطيرة للغاية. ومع ذلك، فإن التصميم الدقيق والاختبار والبناء والاستخدام يقلل من المخاطر.

الحقول الفرعية

يمكن دراسة علم المقذوفات باستخدام التصوير الفوتوغرافي عالي السرعة أو الكاميرات عالية السرعة . صورة لمسدس سميث أند ويسون يطلق النار، تم التقاطها باستخدام فلاش فائق السرعة. باستخدام هذا الفلاش الذي يستغرق أقل من ميكروثانية، يمكن تصوير الرصاصة دون ضبابية الحركة.

غالبًا ما يتم تقسيم علم المقذوفات إلى الفئات الأربع التالية: [25]

  • الباليستية الداخلية دراسة العمليات التي تؤدي في الأصل إلى تسريع المقذوفات
  • الباليستية الانتقالية دراسة المقذوفات أثناء انتقالها إلى الطيران بدون محرك
  • الباليستية الخارجية دراسة مرور المقذوف ( المسار ) أثناء الطيران
  • الباليستية النهائية دراسة المقذوف وتأثيراته عند انتهاء رحلته

المقذوفات الداخلية

علم المقذوفات الداخلية (أو ما يسمى أيضًا باليستيات داخلية)، وهو أحد المجالات الفرعية لعلم المقذوفات، هو دراسة دفع المقذوف .

في الأسلحة النارية، تغطي المقذوفات الداخلية الوقت من اشتعال الوقود حتى خروج المقذوف من ماسورة البندقية . [26] دراسة المقذوفات الداخلية مهمة لمصممي ومستخدمي الأسلحة النارية من جميع الأنواع، من البنادق الصغيرة والمسدسات ، إلى المدفعية عالية التقنية .

بالنسبة للقذائف الصاروخية ، تغطي المقذوفات الداخلية الفترة التي يوفر فيها محرك الصاروخ الدفع. [27]

الباليستيات الانتقالية

الباليستية الانتقالية، والمعروفة أيضًا باسم الباليستية المتوسطة، [28] هي دراسة سلوك المقذوف منذ لحظة خروجه من الفوهة حتى تساوي الضغط خلف المقذوف، [29] لذا فهي تقع بين الباليستية الداخلية والبيستية الخارجية .

المقذوفات الخارجية

صورة شلييرين لرصاصة تسافر في طيران حر توضح ديناميكيات ضغط الهواء المحيط بالرصاصة

علم الباليستية الخارجي هو جزء من علم الباليستية الذي يتعامل مع سلوك المقذوف غير المتحرك أثناء الطيران.

غالبًا ما يرتبط علم المقذوفات الخارجية بالأسلحة النارية ، ويتعامل مع مرحلة الطيران الحر غير المزودة بالطاقة للرصاصة بعد خروجها من ماسورة البندقية وقبل أن تصيب الهدف، لذا فهي تقع بين المقذوفات الانتقالية والمقذوفات النهائية .

ومع ذلك، فإن علم المقذوفات الخارجية يهتم أيضًا بالطيران الحر للصواريخ والقذائف الأخرى، مثل الكرات والسهام وما إلى ذلك.

المقذوفات الطرفية

علم المقذوفات النهائي هو دراسة سلوك وتأثيرات المقذوف عندما يصيب هدفه. [30]

تعتبر المقذوفات النهائية ذات أهمية لكل من المقذوفات ذات العيار الصغير وكذلك المقذوفات ذات العيار الكبير (التي يتم إطلاقها من المدفعية ). لا تزال دراسة التأثيرات ذات السرعات العالية للغاية جديدة جدًا ولا تزال تُطبق في الغالب على تصميم المركبات الفضائية .

التطبيقات

أبولو 11  - سمحت الحسابات الديناميكية الفلكية للمركبات الفضائية بالسفر إلى القمر والعودة منه.

الباليستية الجنائية

تتضمن عمليات فحص المقذوفات الجنائية تحليل الرصاصات وتأثيراتها لتحديد المعلومات التي قد تفيد المحكمة أو أي جزء آخر من النظام القانوني. وبصرف النظر عن معلومات المقذوفات، تتضمن عمليات فحص آثار الأسلحة النارية والأدوات (" البصمة المقذوفة ") تحليل أدلة آثار الأسلحة النارية والذخيرة والأدوات من أجل تحديد ما إذا كان سلاح ناري أو أداة معينة قد استُخدمت في ارتكاب جريمة.

ديناميكا الفضاء

الديناميكا الفلكية هي تطبيق علم المقذوفات والميكانيكا السماوية على المشاكل العملية المتعلقة بحركة الصواريخ والمركبات الفضائية الأخرى . وعادة ما يتم حساب حركة هذه الأجسام من خلال قوانين نيوتن للحركة وقانون نيوتن للجاذبية الكونية . وهو أحد التخصصات الأساسية في تصميم ومراقبة البعثات الفضائية.

انظر أيضا

ملحوظات

  1. ^ "Archytas of Tar entum." مؤرشف من الأصل في 26 ديسمبر 2008، على موقع واي باك مشين متحف التكنولوجيا في سالونيك، مقدونيا، اليونان/ تم الاسترجاع في: 6 مايو 2012.
  2. ^ "التاريخ القديم". مؤرشف من الأصل في 2002-12-05 على موقع Wayback Machine . تم استرجاعه في 6 مايو 2012.
  3. ^ تشوي، تشارلز (2013-12-27). "أقدم أنواع الرماح تسبق البشر المعاصرين، وتثير تساؤلات حول التطور". ناشيونال جيوغرافيك . تم الاسترجاع في 2024-04-24 .
  4. ^ McEwen E، Bergman R، Miller C. Early bow design and build. Scientific American 1991 المجلد 264، ص 76-82.
  5. ^ هيربست، جوديث (2005). تاريخ الأسلحة. منشورات ليرنر. رقم ISBN 9780822538059تم الاسترجاع في 16 مارس 2018 – عبر كتب Google.
  6. ^ علم المقذوفات في القرن السابع عشر: دراسة في العلاقات بين العلم والحرب مع الإشارة بشكل أساسي إلى إنجلترا، أرشيف CUP، 1952، ص 36
  7. ^ نيكولو تارتاجليا، العلوم الجديدة، 1537. (رسالة في المدفعية والباليستية).
  8. ^ جاليليو جاليلي، علمان جديدان ، ليدن، 1638، ص 249
  9. ^ نولتي، ديفيد د. جاليليو بلا قيود (دار نشر جامعة أكسفورد، 2018) ص 39-63.
  10. ^ "القاموس الحر" . تم استرجاعه في 2010-05-19 .
  11. ^ "Dictionary.com" . تم الاسترجاع في 2010-05-19 .
  12. ^ Pepin, Matt (2010-08-26). "Aroldis Chapman hits 105 mph". Boston.com. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2010. تم الاسترجاع في 2010-08-30 .
  13. ^ abc ميليسا هوجينبوم، "أصول الرمي البشري غير مقفلة"، بي بي سي نيوز (26 يونيو 2013).
  14. ^ موسوعة باترسون للرماية ص 27-28
  15. ^ موسوعة باترسون للرماية ص 17
  16. ^ جورستيل 2004.
  17. ^ ليدل وسكوت، ص.
  18. ^ ليدل وسكوت، إلخ.
  19. ^ أكسفورد ديك، المنجنيق.
  20. ^ شيلينبيرج 2006، ص 14-23.
  21. ^ مارسدن 1969، ص 48-64.
  22. ^ قاموس تشامبرز، ألييد تشامبرز - 1998، "بندقية"، ص 717
  23. ^ سوتون 2001، الفصل 1.
  24. ^ مكتب تاريخ MSFC 2000.
  25. ^ قوات مشاة البحرية الأمريكية (1996). FM 6-40 تكتيكات وتقنيات وإجراءات المدفعية الميدانية. دليل المدفعية. وزارة الجيش.
  26. ^ الجيش الأمريكي 1965، ص 1-2
  27. ^ "تعريف الباليستية". www.merriam-webster.com . تم الاسترجاع في 16 مارس 2018 .
  28. ^ Ballistics at Encyclopædia Britannica Online، تم الوصول إليه في 27 أبريل 2009
  29. ^ Physics 001 The Science of Ballistics Archived 2012-02-22 at the Wayback Machine accessed Apr 27, 2009
  30. ^ إرشادات اختبار وتحليل المقذوفات الطرفية لفرع ميكانيكا الاختراق – BRL

مراجع

  • الجيش الأمريكي (فبراير 1965)، المقذوفات الداخلية للأسلحة (PDF) ، دليل التصميم الهندسي: سلسلة المقذوفات، قيادة المعدات بالجيش الأمريكي، AMCP 706-150، محفوظ من الأصل (PDF) في 24 سبتمبر 2020
  • جورستيل، ويليام (2004)، فن المنجنيق: بناء المنجنيق اليوناني، والمدافع الرومانية، والمقلاع الإنجليزي، والمدفعية القديمة ، شيكاغو: مطبعة شيكاغو ريفيو، رقم ISBN 978-1-55652-526-1، OCLC  54529037
  • ليدل، هنري جورج؛ سكوت، روبرت، معجم يوناني إنجليزي (تعريف)، بيرسيوس، تافتس, وأكثر
  • مارسدن، إريك ويليام (1969)، المدفعية اليونانية والرومانية: التطور التاريخي ، أكسفورد: كلارندون، ISBN 978-0-19-814268-3.
  • مكتب تاريخ مركز مارشال لرحلات الفضاء (2000)، الصواريخ في العصور القديمة (من 100 قبل الميلاد إلى القرن السابع عشر)، مكتب تاريخ مركز مارشال لرحلات الفضاء ، تم أرشفته من الأصل في 2009-07-09 ، تم استرجاعه في 2016-06-09
  • "المنجنيق"، قواميس (تعريف)، أكسفورد، مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2011
  • Schellenberg، Hans Michael (2006)، “Diodor von Sizilien 14,42,1 und die Erfindung der Artillerie im Mittelmeerraum” (PDF) ، فرانكفورتر إليكترونيش روندشاو زور ألتيرتومسكوند ، 3 : 14–23
  • سوتون، جورج (2001)، عناصر الدفع الصاروخي (الطبعة الخامسة)، تشيتشيستر: جون وايلي وأولاده، رقم ISBN 978-0-471-32642-7
  • كيساك، بول (2015)، تعرف على ذخيرتك. (الطبعة السابعة)، منصة النشر المستقل CreateSpace، رقم ISBN 978-1-518-634-57-4
ابحث عن علم المقذوفات في ويكاموس، القاموس الحر.
ويكي مصدر لديه نص 1911 Encyclopædia Britannica مقالة - سلعة " المقذوفات ".
  • جمعية فاحصي العلامات التجارية للأسلحة النارية والأدوات
  • المسارات الباليستية بقلم جيف براينت، مشروع العروض التوضيحية لـ Wolfram
  • الخط الزمني لعلامات الأسلحة النارية والأدوات المستخدمة في الطب الشرعي
  • الجمعية الدولية للباليستيات
  • رحلة الرصاصة من البارود إلى الهدف – فرانكلين ويستون مان
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الباليستية&oldid=1252592979"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate