Tykistö

Vasaran heittäminen ja tykistön kranaatin ampuminen ovat kovin eri asioita, siksi vasara käyttäytyy lentäessään eri tavalla kuin tykistön kranaatti. Näiden kahden asian vertaaminen on luonnollisestikin turhaa koska järkeilemällä asia ei selviä. Kyseessä on sama asia joka tekee asfaltinkeittäjästä sopimattoman talousryhmään.

En yritä ärsyttää enkä diivailla, mutta joku syy siinä on miksi ballistat ovat ballistoja ja me muut ihmiset emme. Jos kaikki asiat olisivat yksinkertaisia tai edes yksinkertaistettavissa kohtuullisen mittaiseen foorumipostaukseen heräisi kyllä kysymys miksi esimerkiksi Tykistön ampumaoppi -opusta laativat vuosikausia opiskelleet upseerit joilla oli merkittävä osaaminen myös siviilipuolelta haettuna.
 
Stokes kirjoitti:
Vasaran heittäminen ja tykistön kranaatin ampuminen ovat kovin eri asioita, siksi vasara käyttäytyy lentäessään eri tavalla kuin tykistön kranaatti. Näiden kahden asian vertaaminen on luonnollisestikin turhaa koska järkeilemällä asia ei selviä. Kyseessä on sama asia joka tekee asfaltinkeittäjästä sopimattoman talousryhmään.

En yritä ärsyttää enkä diivailla, mutta joku syy siinä on miksi ballistat ovat ballistoja ja me muut ihmiset emme. Jos kaikki asiat olisivat yksinkertaisia tai edes yksinkertaistettavissa kohtuullisen mittaiseen foorumipostaukseen heräisi kyllä kysymys miksi esimerkiksi Tykistön ampumaoppi -opusta laativat vuosikausia opiskelleet upseerit joilla oli merkittävä osaaminen myös siviilipuolelta haettuna.
Klikkaa laajentaaksesi...

Oletko lukenut Sinuhea? Siinä on mm. pohdiskelua noihin "muinaisten pappien kirjoituksiin" liittyen.

Vasara oli foorumilaisille helposti ymmärrettävä esimerkki. Sen voi unohtaa ja yleistää kysymykseen: mitä käy peräpainoiselle kappaleelle sen lentäessä turbulentissa väliaineessa (eli kun massapainopiste on vastusten takapuolella)?
 
  • Tykkää
Reactions: PSS
Mustaruuti kirjoitti:
Ettei jäädä "wikipedia-ymmärryksen tasolle", niin voitko vielä selvittää foorumilaisille, mitä ovat ne aerodynaamiset voimat, miksi se lentää kärki ylhäällä?
Klikkaa laajentaaksesi...
Kun koettaa pitää vastaukset lyhyina ei niitä voi kovin laajasti perustella ja joskus tulee jopa vähän oikaistua. Kun sitten joku kysyy ja täydennän perusteluita riittävän detaljitarkoiksi saattaa syntyä keskustelua, joka ei forumin normiseuraajaa lainkaan kiinnosta. Tälläkin uhalla:

Kranaatin asennon pitäisi olla lentoradan tangentin suuntainen alusta loppuun. Se ei sitä kuitenkaan ole vaan pyörimisliikkeen aiheuttamat hyrrävoimat nostavat kranaatin kärkeä ylöspäin. Tähän hyökkäävät ilmanvastuksen muodossa aerodynaamiset voimat. Yläpuolella on alipaine ja alhaalla ylipaine, jolloin kärki nousee lisää ylös. Lopputuloksena siis on se jo kertomani, että kranu lentää kärki ylhäällä. Koskeeko sama symmetristä pyörimätöntä nuoliammusta, niin pitää varmuuden vuoksi sanoa, että en tiedä. Samoin hyvin korkealla ilmakehän paine on murto-osa maanpinnan luvusta jolloin nämä aerodynaamiset voimatkin on paljon pienempiä.

Jäsen @Venetykkimies kyseli vastuskertoimia ja pinta-aloja mutta niistä ei ole aavistustakaan.Toisaalta 150 km+ kantama vaikuttaa niin suurelta, ettei nuoliammuksen siivet ehkä ole ollenkaan mukana ilmanvastuskertoimessa.

Miten nämä luvut sitten on syntyny? Kun Leot tuli halusi varomääräysten laatijat tietää kuinka pitkälle nuoli kantaa. PV:n Tutkimuskeskuksen matemaatikot Ylöjärvellä rupesi töihin ballistiikkaohjelmia käyttäen. Koeammuntoja ei varmaankaan suoritettu vaan laskenta tehtiin muuttamalla korjaustekijöinä projektiilin painoa sekä muoto(vastus)kerrointa. Tällöin laskenta ei kuitenkaan enää perustunu koeammuntoihin, jotka on tehty ihan eri matkoilla ja erilaiselle kranaatille. Tuloksena saadaan siis ainoastaan sinnepäin olevia tuloksia, jotka suurella todennäköisyydellä ovat paljon liian suuria. Tähän tarkoitukseen ne kuitenkin riittivät.

Vastauksena jäsen @Mustaruuti lle: Lentämisessä ja ulkoballistiikassa vaikuttavat käsittääkseni samat tekijät massakeskipiste (painopiste) sekä nostovoimakeskipiste. Vakaa lento saadaan aikaan pyörimisliikkeellä jolloin varsi edellä lentävä vasara tarvii ensin saada pyörimään. Sen painopiste on kuitenkin hyvin takana kaukana nostovoimakeskipisteestä. Tuloksena olisi siis hyvin epävakaa lento, joka tosin on selvää muutenkin.
 
Juuri näin. Tykin kranaatti lentää kärki ylhäällä, alikalitikka sen sijaan ei. Toinen pyörii ja toinen ei.
 
Mustaruuti kirjoitti:
Tässä ollaan todennäköisesti jäljillä. Tykin kranaatti on nimenomaan takapainoinen. Mutta mitä se merkitsee? Mitä käy esimerkiksi vasaralle lennossa, jos sen heittää varsi edellä?
Klikkaa laajentaaksesi...

Prkl. @Old Boy antoi oikean vastauksen juuri kun sain oman esseeni valmiiksi! No annetaan se pisteytettäväksi kuitenkin kun tuli jo kirjoitetuksi. Painekeskipiste ja nostovoimakeskipiste lienevät sama suure.

Vapaasti lentävä kappale pyrkii kääntymään niin, että sen massakeskipiste on painekeskipisteen edessä samalla linjalla liikesuunnassa. Painekeskipiste on se piste, johon koko kappaleen pintaan vaikuttavan ilmanpaineen voi ajatella keskittyvän. Toisin sanoen ilmanpaineen aiheuttamaa voimaa voidaan kuvata tuohon pisteeseen vaikuttavalla yksittäisellä voimalla. Monimutkaiseksi tilanne menee, kun kappale ei ole täydellisen symmetrinen, koska silloin painepisteen sijainti (käytännössä kiinnostavissa tapauksissa kuten kranaatin lennossa) muuttuu kappaleen asennon muuttuessa.

Raketeissa, nuoliammuksissa ja heittimen kranaateissa käytetään siivekkeitä ammuksen takaosassa lisäämässä kappaleen sivupinta-alaa massakeskipisteen takana. Tällä saadaan painepistettä siirrettyä taaksepäin kun ammuksen asento poikkeaa suoraan lentosuuntaan osoittavasta. Silloin painepisteeseen keskitetty voima pyrkii kääntämään ammusta massakeskipisteen ympäri takaisin suoraa lentoasentoa kohti. Kartio-sylinterimallisen ammuksen eli tykistön sirpalekranaatin kohdalla tilanne on hankalampi, koska muodon vuoksi painepistettä on hankala siirtää taaksepäin. Siksi niitä ammutaan rihlatuilla putkilla, jolloin gyroskooppivoima pyrkii pitämään kranaatin osoittamassa samaan suuntaan avaruudessa kuin se putkesta poistuessaan oli. Ilmanvastus kuitenkin hidastaa kranaatin pyörimistä, joten liian pitkän lentoajan jälkeen se muuttuu epävakaaksi ja alkaa kieppumaan. Silloin on turha odottaa enää osuvansa mihinkään suurkaupunkia pienempään maaliin.

Kranaattiin vaikuttavista voimista merkittävin on painovoima, joka kääntää kranaatin lentosuuntaa jatkuvasti alaspäin, kunnes kranaatti joko osuu johonkin tai saavuttaa pystysuoran putoamisen. Painovoima ei kuitenkaan käännä kranaattia, joten sen kärki jää osoittamaan hieman lentoradan yläpuolelle. Koska painovoima kääntää lentosuuntaa koko ajan, niin kranaatin kärki ei koskaan ehdi korjautua osoittamaan suoraan lentosuuntaan. Tämän uskon olevan se efekti johon @Old Boy ylempänä viittasi.

Joku saattoi huomata etten maininnut mitään voimaa joka pysäyttäisi kranaatin kääntymisen sen osoittaessa lentosuuntaan. Sellaista voimaa ei ole. Kranaatti voi siis heilahdettuaan sivuun lentosuunnasta jäädä heilumaan, mikä luonnollisesti vaikuttaa lentomatkaan lyhentävästi ja tarkkuuteen heikentävästi.
 
Tämä oli hyvä esimerkki, miksi kannattaa pyrkiä asioiden ymmärtämiseen eikä uskomiseen. Koska vaikka jokin luettu tai kerrottu sinänsä pitäisikin paikkansa, saattaa esim. sen soveltaminen eri olosuhteissa / tilanteessa johtaa eri lopputulokseen. Ja nämä erot tulee ymmärtää.
 
Mustaruuti kirjoitti:
Tämä oli hyvä esimerkki, miksi kannattaa pyrkiä asioiden ymmärtämiseen eikä uskomiseen. Koska vaikka jokin luettu tai kerrottu sinänsä pitäisikin paikkansa, saattaa esim. sen soveltaminen eri olosuhteissa / tilanteessa johtaa eri lopputulokseen. Ja nämä erot tulee ymmärtää.
Klikkaa laajentaaksesi...
Kyllä. Nämä on foorumilaisten hyvä pitää mielessä, kun siirtyvät vasaroiden heittelystä omalla tykillä ampumiseen. Saattaapi kopsahtaa murkula vikapaikkaan jos ei ole nostovoimakeskipisteet tarkkaan laskettuna.
 
Se on hyvä, että foorumilla nyt ymmärretään, että pyörivän kappaleen ja ei-pyörivän kappaleen aerodynaaminen käyttäytyminen on hyvin erilainen.

Tästä yhtenä mielenkiintoisena esimerkkinä esim. tämä suomalainen pyörivä purje.

Norsepower main page - Norsepower Rotor Sails™ | Wind Propulsion

Bringing sails back to shipping Enter Norsepower Rotor Sails™ for your fleet Enter Global, hard-working hero team Enter Save fuel – and the planet Enter 16 Norsepower Rotor Sails™ installed since 2014 Enter 100 000+ hours of 3rd-party verified performance data Enter Global leader in auxiliary...
www.norsepower.com www.norsepower.com

Se toimii samalla periaatteella kuin jokaisen pojan jalkapallokentällä harjoittelema banaanipotku. https://fi.wikipedia.org/wiki/Banaanipotku

---

Koetetaan sitten vielä selvittää tämä toinen asia.

Old Boy kirjoitti:
Ja hommata uudet 155 kaliberin panokset, sillä Archerin modulipanosjärjestelmä (eli Archerin panos koostuu keskenään samanlaisista osapanoksista) ei käy nykytykkeihin eikä päinvastoin. Ei mikään pikkujuttu, sillä panos on laukauksen (siis kranaatti + kaikki muu mitä tarvitaan) kallein osa.
Klikkaa laajentaaksesi...

Tässä siis sanottiin että:
1) Archerin modulipanosjärjestelmä ei käy nykytykkeihin,
2) eikä nykytykkien panokset käy Archeriin.

Kuitenkin, tässä tarkennuksessa sitten puhutaan vain kohdasta 2).

Old Boy kirjoitti:
Kun muutama vuosi sitten tykkejä hankittiin niin vaatimuksena oli, että meidän ampumatarvikkeitamme pitää voida käyttää. Sitä vaatimusta ei Archer tayttäny. Korealaisetkin joutui tuomaan K9:n Rovajärvelle tämän asian todistamiseksi. Käsilatauksessa osaa lataaja ammuttaessa valita hyllystä oikeanlaisia panoksia. Archrein automaattilataus taas on kuin iso revolverin rumpu, jossa pitää olla keskenään samanlaisia
panoskiekkoja. Niitä automaatti sitten ottaa kulloinkin tarvittavan määrän.
Klikkaa laajentaaksesi...

Olisiko niin, että kohtaan 1) ei ollut tarkoitus ottaa mitään kantaa. Ja se mitä tarkoitettiin, oli vain tämä?

Old Boy kirjoitti:
Kun muutama vuosi sitten tykkejä hankittiin niin vaatimuksena oli, että meidän ampumatarvikkeitamme pitää voida käyttää. Sitä vaatimusta ei Archer tayttäny.
Klikkaa laajentaaksesi...

Edelleen kiinnostaisi myös kuulla, jos oikeasti on niin, ettei Boforsin moduulipanosjärjestelmää voi käyttää missään muussa tykissä. Se olisi kyllä kovin erikoista.
 
Jukkis kirjoitti:
Kranaattiin vaikuttavista voimista merkittävin on painovoima, joka kääntää kranaatin lentosuuntaa jatkuvasti alaspäin, kunnes kranaatti joko osuu johonkin tai saavuttaa pystysuoran putoamisen. Painovoima ei kuitenkaan käännä kranaattia, joten sen kärki jää osoittamaan hieman lentoradan yläpuolelle. Koska painovoima kääntää lentosuuntaa koko ajan, niin kranaatin kärki ei koskaan ehdi korjautua osoittamaan suoraan lentosuuntaan.
Klikkaa laajentaaksesi...
Mustaruuti kirjoitti:
Se on hyvä, että foorumilla nyt ymmärretään, että pyörivän kappaleen ja ei-pyörivän kappaleen aerodynaaminen käyttäytyminen on hyvin erilainen.
Klikkaa laajentaaksesi...
Edellinenkin kysymys on vielä loppuunviemättä. Kauan sitten opiskelluista asioista onnistuin muistamaan ihan oikein sen että kranaatti lentää kärki edellä. Jos tähän olis kaikki tyytyny niin eipä olis tarvittu pari sivua lisäselvityksiä. Myös perustelut olin lähdekirjallisuuden puuttuessa ottanu jo harmaantuneestä päästäni eikä ne menny ihan kohdalleen. Jäsen @Jukkis yllä asian sitten tarkensi oikeaksi.

Oli siis painovoima joka aiheuttaa kranaatin kärjen nousevän vähän lentoradan tangentin yläpuolelle. Tähän hyökkäävät sitten aerodynaamiset voimat nostaen kranaatin asennon vielä pystymmäksi. Tämä tapahtuu sekä pyörivällä että pyörimättömällä kranaatillla samalla tavoin.
 
Old Boy kirjoitti:
Edellinenkin kysymys on vielä loppuunviemättä. Kauan sitten opiskelluista asioista onnistuin muistamaan ihan oikein sen että kranaatti lentää kärki edellä. Jos tähän olis kaikki tyytyny niin eipä olis tarvittu pari sivua lisäselvityksiä. Myös perustelut olin lähdekirjallisuuden puuttuessa ottanu jo harmaantuneestä päästäni eikä ne menny ihan kohdalleen. Jäsen @Jukkis yllä asian sitten tarkensi oikeaksi.

Oli siis painovoima joka aiheuttaa kranaatin kärjen nousevän vähän lentoradan tangentin yläpuolelle. Tähän hyökkäävät sitten aerodynaamiset voimat nostaen kranaatin asennon vielä pystymmäksi. Tämä tapahtuu sekä pyörivällä että pyörimättömällä kranaatillla samalla tavoin.
Klikkaa laajentaaksesi...
tuotatuota, en ole kyllä nyt lainkaan varma kirjoituksestasi viimeisen osion osalta. Nimittäin, pyörivän kappaleen aerodynamiikka onkin kimurantimpi homma. Magnus efektin vaikutusta on tutkittu kosolti pyörivän esineeseen (luoti, kranaattia, pallo, yms) vaikkakin voimakkain ilmiön tapahtumaketju tulee silloin, kun pyöriminen tapahtuu poikittain pyörintäliikkeeseen nähden ja luoti, tai kranu ei mene niin.

Magnus effect - Wikipedia

en.m.wikipedia.org en.m.wikipedia.org
Mutta ballistiikan asiantuntijatkin ovat erimielisiä tästä ilmiöstä ja sen aikaansaannoksista mm osumatarkkuuteen.
 
Mustaruuti kirjoitti:
Antaa jukkiksen kommentoida, mutta tägätään myös foorumin @fyysikko mukaan keskusteluun :)
Klikkaa laajentaaksesi...
Niin?
Ihan ensin pitäisi määritellä mitä pystyllä asennolla tarkoitetaan, ellei sitä ole jo aiemmin tehty. Jos nokka laskee koko lennon ajan, mutta kranun nopeusvektorin suunta laskee hieman nopeammin, niin onko nokka silloin pystyssä?
Vai oliko se sittenkin pystyssä jo putkesta ulos tullessaan, ja laskee siitä aina vaan alemmas kunnes osuu maaliinsa. Näin käy jos ammuksen symmetria-akselin suuntaa verrataan horisontaalitason suuntaan.

Sitten pitäisi kertoa puhutaanko pyörivistä rihlatuista putkista ammutuista ammuksista, vaiko sileistä, kuten panssareissa?
Ei ole samanlaisia niiden aerodynaamiset voimat, eivätkä voimien ja varsinkin niiden momenttien vaikutukset.

Pyörivä ammus prekessoi momenttien vaikutuksesta, jolloin ammuksen symmetria-akseli kiertää keskimääräisen asennon suuntaisen virtuaalisen akselin ympäri. Ko virtuaalinen akseli on sitten siinä "pystyssä" asennossa lentoradan suhteen, mutta symmetria-akseli on välillä hieman enemmän ja välillä hieman vähemmän "pystyssä". Ja siinä välissä vinossa myös sivusuunnassa lentoradan suunnan suhteen.

Sileästä putkesta ammuttu siivekkeellinen ammus taas ei prekessoi, mutta paikalliset sääefektit voivat toki silloinkin vaihdella "pystyyden" määrää lennon aikana. Siivekkeet paitsi kääntävät ammuksen asentoa lentoradan suuntaan, myös jarruttavat kääntymisen nopeutta ja siten stabiloivat suuntaa eli vähentävät sen vaihtelua.

Oiskohan tästä: http://www.jbmballistics.com/ballistics/calculators/calculators.shtml mitään apua ulkoballistiikasta kiinnostuneille?

Lopuksi pitäisi kysyä onko kukaan ollut sateella suoritetussa pitkän matkan (>20 km) tykistön ammunnassa mukana?
Ja jos on niin uskaltaako kertoa tuloksista tarkkuuden suhteen mitään, paljastamatta sotilassalaisuuksia. Luulisi että nestemäisten vesipisaroiden noin 800 kertainen vastus ilmaan verrattuna sotkisi ammunnan tarkkuutta aika paljonkin, mutta kiinnostaisi tietää onko siihenkin joku osannut kokemuksen perusteella jo laatia laskentamentelmiä maaliin osumiseksi? Sadettahan on kuitenin vain alailmakehässä, joten pitkillä ameteilla ammus on pääosan aikaa sateen yläpuolella nesteettömässä ilmassa. Vai onko niin ettei sateella kannata kuvitellakaan saavuttavansa järkevää osumatarkkuutta, eli sateen vaikutus olisi liian satunnainen ja siten ennalta arvaamaton?
Lämpötilan ja ilmanpaineenkin vaikutus nimittäin pitää tunnetusti huomioida, ja niiden vaikutus vastukseen on varmasti todella pientä sateeseen verrattuna.
 
Old Boy kirjoitti:
Oli siis painovoima joka aiheuttaa kranaatin kärjen nousevän vähän lentoradan tangentin yläpuolelle. Tähän hyökkäävät sitten aerodynaamiset voimat nostaen kranaatin asennon vielä pystymmäksi. Tämä tapahtuu sekä pyörivällä että pyörimättömällä kranaatillla samalla tavoin.
Klikkaa laajentaaksesi...

Painovoima ei tässä tee muuta kuin vetää kranaattia alaspäin.

Kuten @fyysikko tuossa toisti, pyörivän ja ei-pyörivän kappaleen aerodynamiikka on täysin erilaista. Vähän kuin vesi sulassa tai jää-olomuodossa.

Esim. tämä varmaan auttaa foorumilaisia ymmärtämään, miksi kärki on ylhäällä. Tuo on liioiteltu esimerkki (over-spin-stabilisation) eikä siis tykillä toimi noin rajusti, mutta helpompi nähdä tuosta.


1568665029666.png
 
fyysikko kirjoitti:
Sitten pitäisi kertoa puhutaanko pyörivistä rihlatuista putkista ammutuista ammuksista, vaiko sileistä, kuten panssareissa?
Ei ole samanlaisia niiden aerodynaamiset voimat, eivätkä voimien ja varsinkin niiden momenttien vaikutukset.
Klikkaa laajentaaksesi...

Tästä juuri kyse. Ne ovat ihan erilaisia.
 
Ilmeisesti porukalla on vaikeuksia uskoa, että pyörivän kappaleen aerodynamiikka on täysin erilainen? Tämä on jännä, koska ampumisen harrastajia foorumilla kuitenkin varmasti on.

Tässä yksi käytännön esimerkki. Ei viitsinyt tähän aikaisemmin tarttua, kun se olisi siinä vaiheessa vain sekoittanut asioita.

baikal kirjoitti:
Eihän se kranaatti varmaan mitään kylkimyyryä lennä
Klikkaa laajentaaksesi...

Pyörimisliikkeen takia - kyllä lentää juuri niin.

 
Tämä aihepiiri (ballistiikka) hyppii joka puolella keskusteluissa esille, eikä sille taida olla omaa ketjua olemassa?

Pitääpä katsoa kun toimistolle ehdin jokin perusteiden opetuspaketti julkiseen muotoon ja postata tänne.
 
Selkeyden vuoksi vielä. Tykin kranaatti kiertää siis radallaan sivuun, kranaatinheittimen ammus ja se legendaarinen taivaalle ammuttu Leopardin alikalitikka eivät.

Olettaisin, että pyörimisliikeen eri vaikutusten huomioinnin takia tykistön ballistiikka on X^2 vaikeusasteeltaan suhteessa kranaatinheittimistön ballistiikkaan. Toki lisäksi pidemmät ampumamatkat jne tuovat lisää haasteita tykistölle.
 
fyysikko kirjoitti:
Lopuksi pitäisi kysyä onko kukaan ollut sateella suoritetussa pitkän matkan (>20 km) tykistön ammunnassa mukana?
....
Lämpötilan ja ilmanpaineenkin vaikutus nimittäin pitää tunnetusti huomioida, ja niiden vaikutus vastukseen on varmasti todella pientä sateeseen verrattuna.
Klikkaa laajentaaksesi...

Olen ollut, sadekorjausta ei ole olemassa ja maaliin osuu. Lämpötilan ja ilmanpaineen vaikutus on aivan mieletöntä, eritoten mikäli ammutaan jossain muualla kuin Suomessa. Afghanistanissa olisi esimerkiksi heittimenkin kranaatti lentänyt joissakin tapauksissa useita satoja metrejä pidemmälle kuin vastaavilla ampuma-arvoilla Suomessa lähes merenpinnan tasolla. Tykistöllä asia luonnollisestikin vielä korostuu. Muistelen, että eräs taulukko jota käpistelin vuosikymmeniä sitten on julkinen paperi, katsonpa löytyykö jostakin.
 
Mustaruuti kirjoitti:
Tykin kranaatti kiertää siis radallaan sivuun, kranaatinheittimen ammus ja se legendaarinen taivaalle ammuttu Leopardin alikalitikka eivät.
Klikkaa laajentaaksesi...

Näin siis suurimmassa osassa tapauksista, mutta ainakin ranskalaisilla ja belgialaisilla on käytössä vedettävä rihlattu 120 mm heitin. Viimeksi mainitut kävivät tuossa keväällä Rovajärvelläkin ampumassa. Siinä ei tarvinnut meikäläisten hävetä yhdelläkään osa-alueella...
 
Sinun täytyy kirjautua vastataksesi.
Back
Top