Terminam “atvasināšana” ikdienas dzīvē ir daudz nozīmes. To veido latīņu vārda atvasinājums, kas nozīmē "nolaupīšana", "noraidīšana". Ar terminu vispārējā izpratnē saprot novirzi no trajektorijas, novirzi no pamatvērtībām.
Atvasināšana militārajā jomā
Atsaucoties uz šaušanu no šaujamieroča, atvasināšana apzīmē lodes vai šāviņa trajektorijas novirzi. To izraisa to rotācija, kas rodas, šaujot šaujamieroča mucā. Atvasinājums ir arī lodes novirze, ko izraisa žiroskopiskie un Magnusa efekti.
Spēki, kas darbojas uz lodes
Lodes, kas pārvietojas pa trajektoriju pēc iziešanas no mucas, ietekmē gravitācijas un gaisa pretestība. Pirmais spēks vienmēr ir vērsts uz leju, izraisot pamestā ķermeņa krišanos.
Gaisa pretestības spēks, pastāvīgi iedarbojoties uz lodi, palēnina tā kustību uz priekšu un vienmēr ir vērsts pret. Viņa dara visu iespējamo, lai apgāztu lidojošu ķermeni un novirzītu tā galvas daļu atpakaļ.
Šo spēku ietekmes dēļ lodes kustība nenotiek saskaņā ar metiena līniju, bet gan pa nevienmērīgu, izliektu līkni zem mešanas līnijas, ko sauc par trajektoriju.
Gaisa pretestības spēks ir saistīts ar tā izcelsmi vairākiem faktoriem, proti: berzes, turbulences, ballistiskā viļņa.
Lode un berze
Gaisa daļiņas, kas atrodas tiešā saskarē ar lodi (šāviņu), nonākot saskarē ar tās virsmu, pārvietojas ar to. Slānis, kas seko pirmajam gaisa daļiņu slānim, arī sāk kustēties gaisa viskozitātes dēļ. Tomēr ar mazāku ātrumu.
Šis slānis pārvieto kustību uz nākamo un tā tālāk. Kamēr pārstāj ietekmēt gaisa daļiņas, to ātrums attiecībā pret lidojošo lodi kļūst vienāds ar nulli. Gaisa robežu, sākot no tieša kontakta ar lodi (šāviņu) un beidzot ar tādu, kurā daļiņu ātrums kļūst vienāds ar 0, sauc par robežslāni.
Tajā veidojas "tangenciālie spriegumi", citiem vārdiem sakot, berze. Tas samazina lodes (šāviņa) attālumu, palēninot tā ātrumu.
Robežslāņu procesi
Robežslānis, kas ieskauj lidojošo ķermeni, nokrīt, kad tas sasniedz apakšu. Tas rada vakuuma telpu. Veidojas spiediena starpība, kas iedarbojas uz lodes galvu un tās dibenu. Šis process rada spēku, kura vektors ir vērsts kustībai pretējā virzienā. Gaisa daļiņas, kas eksplodē retinātā reģionā, rada virpuļojošus reģionus.
Ballistiskais vilnis
Lidojuma laikā lode iedarbojas ar gaisa daļiņām, kuras, saskaroties, sāk svārstīties. Tā rezultātā rodas gaisa blīves. Tie veido skaņas viļņus. Tā rezultātā lodes lidojumu pavada raksturīga skaņa. Pēc tam, kad lode sāk kustēties ar ātrumu, kas ir mazāks par skaņas signālu, iegūtā sablīvēšanās ir priekšā tam, virzoties uz priekšu, nopietni neietekmējot lidojumu.
Bet lidojuma laikā, kad lodes vai šāviņa ātrums ir lielāks par skaņu, skaņas viļņi darbojas viens pret otru, veidojot sablīvētu viļņu (ballistisku), kas palēnina lodes darbību. Aprēķini rāda, ka priekšpusē ballistiskā viļņa spiediens uz to ir apmēram 8-10 atmosfēras. Lai to pārvarētu, tiek iztērēta lielākā daļa lidojošā ķermeņa enerģijas.
Citi faktori, kas ietekmē lodes lidojumu
Papildus gaisa pretestības un smaguma spēkiem lodi ietekmē: atmosfēras spiediens, barotnes temperatūras vērtības, vēja virziens, gaisa mitrums.
Atmosfēras spiediens uz Zemes ir nevienmērīgs attiecībā pret jūras līmeni. Pieaugot par 100 metriem, tas samazinās par aptuveni 10 mmHg. Tā rezultātā šaušana augstumā tiek veikta samazināta vilkmes un gaisa blīvuma apstākļos. Tas palielina lidojuma diapazonu.
Arī mitrumam ir ietekme, bet ne ievērojami. Parasti to neņem vērā, izņemot šaušanu no liela attāluma. Ja šaušanas laikā vējš ir labvēlīgs, tad lode lidos lielāku attālumu nekā mierīgā stāvoklī. Pretvēja virzienā - attālums samazinās. Sānu vējiem uz lodi ir liela ietekme, novirziet to virzienā, kur tie pūš.
Visi iepriekš minētie spēki un faktori iedarbojas uz lodi leņķī pret to. Viņu ietekme ir vērsta uz kustīga ķermeņa apgāšanos. Tāpēc, lai aizzīme (šāviņš) lidojuma laikā neļautu apgāzties, izejot no mucas, viņiem tiek dota rotācijas kustība. To veido šarnīra klātbūtne bagāžniekā.
Rotējoša lode iegūst žiroskopiskas īpašības, kas ļauj lidojošam ķermenim saglabāt savu stāvokli telpā. Šajā gadījumā lode iegūst iespēju pretoties ārēju spēku ietekmei uz nozīmīgu tā ceļa segmentu, saglabāt noteikto ass stāvokli. Tomēr lode, kas rotē lidojumā, atšķiras no taisnā kustības virziena, kas izraisa atvasinājumu.
Žiroskopiskais efekts un Magnusa efekts
Žiroskopiskais efekts ir parādība, kurā kustības virziens ātri rotējošā ķermeņa telpā paliek nemainīgs. Tas ir raksturīgs ne tikai lodēm, čaumalām, bet arī daudzām tehniskām ierīcēm, piemēram, turbīnu rotoriem, lidmašīnu dzenskrūvēm, kā arī visiem debess ķermeņiem, kas pārvietojas orbītā.
Magnusa efekts ir fiziska parādība, kas rodas, kad gaisa plūsma plūst ap rotējošu lodi. Rotējošs korpuss rada virpuļa kustību un spiediena atšķirības ap sevi, kā dēļ rodas spēks, kam vektora virziens ir perpendikulārs gaisa plūsmai.
Runājot par praktisko plakni, tas nozīmē, ka pretvēja gadījumā klātbūtnē lode pūst uz augšu kreisajā pusē un lejup pa labi. Bet nelielos attālumos Magnusa efekta ietekme ir niecīga. Tas jāņem vērā, fotografējot lielus attālumus. Tā rezultātā snaipera šāvēji ir spiesti izmantot īpašu ierīci - anemometru, kas mēra vēja ātrumu. Turklāt praksē bieži sastopamas atvasinājumiem specifiskas 7.62 tabulas.
Atvasināšanas cēloņi un nozīme
Lodes atvasināšana vienmēr tiek virzīta tajā virzienā, kurā stumbra griezumi iet. Sakarā ar to, ka visi mūsdienu ieroču modeļi ir šauteni virzienā no kreisās puses uz labo (izņemot Japānas kājnieku ieročus), lode un šāviņš tiek novirzīti pa labi.
Atvasinājums pieaug nesamērīgi attiecībā uz šaušanas attālumu. Kopā ar aizzīmes diapazona palielināšanos atvasināšanai ir tendence pakāpeniski palielināties. Tāpēc lodes trajektorija, skatoties no augšas, ir līnija, kurā izliekums nepārtraukti palielinās.
Šaujot 1 km attālumā, atvasināšanai ir būtiska ietekme uz lodes novirzi. Tātad standarta atsauces grāmatās 3. tabulas 7. aizzīmju 7.62 x 39 atvasinājumu secība ir no 40 līdz 60 cm, tomēr daudzi speciālisti ballistikas jomā ir veikuši secinājumu, ka atvasināšana būtu jāņem vērā tikai attālumos, kas pārsniedz 300 m.
Mūsdienu artilērija automātiski vai izmantojot šaušanas galdus ņem vērā atvasinātos grozījumus. Atsevišķi kājnieku ieroču paraugi ir aprīkoti ar optiskiem tēmēkļiem, kuros tas konstruktīvi tiek ņemts vērā. Tēmēkļi ir uzstādīti tādā veidā, ka, izšaujoties, lode automātiski virzās nedaudz pa kreisi. Sasniedzot 300 m attālumu, viņa atrodas mērķa līnijā.
