Balistik
Balistik veya atış bilimi, mermi ve füzelerin hareketlerini inceleyen bir bilim dalıdır. Uygulamalı mekaniğin bir kolu olarak düşünülebilir. Balistik üç bölüme ayrılır:
- Mermi veya füzenin, silahta veya tesir sahasındaki hareketini inceleyen iç balistik,
- Uçuş sırasındaki hareketini araştıran dış balistik,
- Hedefteki etkileri inceleyen terminal balistik.
Her bir kısım bir önceki bölümle sıkı irtibatlıdır.
İç balistik
değiştirBu bölüm, kimyasal enerji kaynağını, gazın genişlemesini ve ortaya çıkan enerjinin kontrolünü ve yönlendirilmesini inceler. Askeri silahlar, askeri olmayanlara göre sıcaklık ve basınç bakımından daha çok zorlanmış durumlarda çalışırlar. Bir merminin silah içindeki hareketi, gazın mermiye etkisi ile ilgilidir. Mermi hareketi sırasında, içinde bulunduğu namluya basınç yaparken arada sürtünme kuvveti ortaya çıkar. Yüksek sıcaklıktaki gaz, namluyu o derece ısıtır ki, onunla kimyasal reaksiyona dahi girer.
Gerçekte modern bir silah bir ısı makinasından ibarettir. Çalışması otomobil motoruna benzer. Burada genişleyen gaz bir piston yerine merminin hareketine sebep olur. Ateşlemenin yapılması sonucu yüksek basınçla yayılan gazın basıncı artarken, mermi atalet ve sürtünme sebebiyle hareket etmez. Ancak, basıncın daha da artması, merminin hareketine sebep olur. Merminin hareketi sonucu hacim büyürken, basınç bir maksimuma erişinceye kadar hızla yükselir. Bundan sonra basınç düşer, mermi silahı terk ederken bu miktar maksimumun % 10-30'u arasında değişir. Silahın ağzındaki basınç, merminin burayı terk etmesinden sonra da belli bir mesafe için hızlanmasını sağlar. Değişik bir düzen şekli de, genişleyen gazların bir kısmının diğer yönde çıkması sağlanarak silahı etkileyen kuvvetler dengelenir.
Mermi hızlarını ve gaz basınçlarını zaman ve merminin silah içindeki hareketine bağlı olarak ifade eden formüller geliştirilmiştir. Modern top mermilerinde yerçekimi ivmesinin 20.000-30.000 katları kadar ivme elde edilirken, yüksek gerilimler meydana gelir. Bu sebeple, iç balistik namlu gerilmesinin hesabını önemli bir konu olarak telakki eder. Silahta ortaya çıkan iç gerilmeler, aynı zamanda dışarıdan tatbik edilecek gecikmelerle önemli ölçüde azaltılır.
İç balistiğin diğer bir konusu da, silahın namlu içindeki spiral şeklindeki yiv ve setlerdir. Bu, uzun bir merminin dönerek hedefe ulaşmasına sebep olurken, yörüngesinin kararlı olmasını sağlar. Spiral yivler silah namlusunun eğimine bağlıdır. Düzgün olabileceği gibi, ağza doğru sıklaşabilir veya bunların bir çeşit birleşmesinden ibaretir.
Dış balistik
değiştirMermi veya füzeye tesir eden atalet, yerçekimi ve hava tarafından tesir eden aerodinamik kuvvetlerin bilinmesi halinde, yörüngelerin hesabı önemli bir zorluk arz etmez. Ancak, aerodinamik kuvvetlerin bilinmesi oldukça zordur.
Bir mermi, hava direncini yenmek ve dengeli (stabil) uçuş yapmak için uçuş müddeti boyunca hedef noktasına doğru ilk çıkış pozisyonunda gitmek zorundadır. Eğer mermi pozisyonunu değiştirirse, hatta takla atarsa, bu uçuşun planlandığı gibi sonuçlanmamasına ve menziline düşmemesine sebep olur. Uçuş stabilizasyonunu sağlamak için iki metot vardır. Bunlar, kanatçık stabilizasyonu ve dönme stabilizasyonudur. Kanatçık stabilizasyonunda, mermi üzerine monte edilmiş kanatcıklar merminin kendi ekseninde dönmeden gitmesini sağlarlar. Bu durum kanatçıklar üzerinde ortaya çıkan aerodinamik kuvvetler yardımıyla temin edilir. Spin stabilizasyonlu bir merminin ise sahip olduğu jiroskobik dönme hareketinin bir sonucu olarak daima ilk hedef doğrultusu boyunda hareketi devam eder. Bu dönme hareketinin ataleti, doğru eksenden olacak sapmalara müsaade etmez.
bkz Balistik katsayısı
Terminal balistik
değiştirTemel bilgilerin elde edilmesindeki güçlükler dolayısıyla balistiğin bu kolu, diğer dallar olan iç balistik ve dış balistikten geri durumdadır. Fakat Radyografi alanındaki ve yüksek sürat fotoğraf çağındaki hızlı gelişmeler bu konuya yardımcı olmuştur. Ancak alınan bilgilerin güvenilebilirliği konusu hala tartışılagelmektedir. Bütün bilinen silah tipleri ve hedef şartlarında hedefin tahrib edilmesi aşağıdaki fiziki tesirlerle olmaktadır:
- Bomba, roket, harp başlığı, el bombası kullanıldığı durumlarda genellikle parçalanma etkisi veya küçük parçacıkların birbirlerinden farklı hareketleri sebebiyle,
- Karşı kütleyi delme ve sızma sonucunda parçalama sebebiyle,
- Su veya hava gibi akışkan bir ortam içerisinde büyük miktarda bir enerjinin ani olarak serbest kalmasının sebep olduğu infial hadisesiyle,
- Nispeten yüksek süratli sarsıntıların meydana getirdiği yıkma etkisiyle,
- Bir infilakın ateşi veya radyasyonu sonucu çıkan ısı sebebiyle,
- Yangın bombaları veya infilaklar sebebi ve çıkan yangınlar sebebiyle,
- Özellikle duman veya zehirli gazların kimyasal etkisiyle,
- Bakteriyolojik etkiyle,
- Radyoaktivite (Radyasyon) etkisiyle. Bu tür hedef etkilerin analiz edilebilmesi ve değerlendirilebilmesi sonucu bu konuyla ilgili birtakım esaslar geliştirilmektedir.