我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:ag视讯 > 弹道学 >

求投石机弹道的公式

归档日期:07-29       文本归类:弹道学      文章编辑:爱尚语录

  我做了一台不错的投石机参加ScienceOlympia,抛射体是一个标准高尔夫球,比赛的要求是通过计算令投石机准确地射中指定的盒子就是苦恼不会计算它的弹道。我想我会需要:起始速度,最高...

  我做了一台不错的投石机参加Science Olympia, 抛射体是一个标准高尔夫球,比赛的要求是通过计算令投石机准确地射中指定的盒子就是苦恼不会计算它的弹道。我想我会需要:起始速度,最高点的高度,射程,达到最高点和落地的时间,这些公式才能做出合格的计算。我的投石机在学校,所以没有照片。投石机的信息:杠杆长90cm(动力臂10cm,阻力臂80cm),3块砖头12公斤为重物(可调整),投石机准备时杠杆与地面成大约40度,杠杆和重物的旋转弧度是130°,杠杆的末端系着20cm长的绳子连着一块小网,我相信球会在网到达顶端时脱离。杠杆和重物旋转的承轴我加了润滑油摩擦力应该可以忽略。这计算太复杂了,我以后会搞定,我只要公式就感激不尽了。谢谢。

  可选中1个或多个下面的关键词,搜索相关资料。也可直接点“搜索资料”搜索整个问题。

  切入正题,弹道计算是个很复杂的工程,而且就你所说的情况看,到时候也没有时间处理这么大的计算量。而且,比赛时影响弹道的参数对于你们来说也是无法测量的。比如说低亚音速状态下空气的摩阻系数受温度,湿度,气压影响较大,只能估计,无法精确计算。最重要的是,自制的投石机工作状态变化较大,多次投掷的散布面也较大,对于这样的一种不稳定系统,进行弹道计算貌似行不通。

  那么推荐你一种做法,在比赛前进行一系列投掷实验,也就是弹道取样测试,获得足够的弹着点样本来制作几张弹道表。以不同的动力输出(你的动力原理是用砖头做压载?那砖头的数目就是个可控变量)为行,对应的落点距离为列做一张二维表。然后调整投掷角度(也可以是调整动力臂,略过不表),再做几张不同抛射角度下的弹道表。这样真正比赛时就可以根据这张表和已知的距离确定投射所需要的砖头数和投掷角度(如果仅仅调整砖头数目,3块砖头只能获得3种射程,需要对投石机改进以使原来固定130°的旋转角度变化为90°至130°的可调节角度)。

  这种方案也是二战战列舰的通用炮击方案,不同的是战列舰在炮击之后还会根据偏差做出弹道修正,通俗的说就是打的近了就把炮口抬高一点。

  展开全部公元前270年,埃及托勒密王朝完善了弩炮制造理论,总结出两条基本准则:对于发射长矛的弩炮,扭力弹簧的最优直径应该是长矛长度的1/9;而对于发射石弹的弩炮,其扭力弹簧的直径应该等于弹丸质量平方根的1.1倍(这个神奇的罗马公式中,直径的长度单位为德克太尔,约为19.8毫米,弹丸的重量单位为米纳斯,约为437克)。千万不要小看这个貌似简单的公式,这里包含了罗马人对扭力弹簧力学特性和弹道学的精确认识。现代弹性力学理论证明,扭力弹簧的扭力确实和其直径的三次方存在一定的比例关系!更为重要的是,这个公式提出了立方根的求值问题,因为要想计算扭力弹簧的直径,就必须算出弹丸重量的立方根,这是人类历史上首次对三次方根的求值尝试!在没有现代计算工具的时代,计算三次方根是一项可怕的繁重工作,但智慧的罗马人却用一种出奇巧妙的方法成功的解决了这个难题,他们利用几何原理创造了一种组合滑动直尺,可以直观的计算出任意长度的三次方根!

  发明弩炮的是希腊人,真正把弩炮推向巅峰的却是罗马人。最早建立正规军事体制的罗马帝国极为重视弩炮的制造。他们大胆尝试创新,首先采用金属构件取代原来的木质结构,在此基础上于公元前2世纪推出了两种有趣的新型弩炮机构,分别利用青铜弹簧片和空气活塞驱动青铜弩臂抛射弹丸。但经过比较验证,即使青铜弹簧片被彻底压垮,抑或是空气活塞因压力过大而发红乃至起火,这两种机构的抛射力还是远不及动物肌腱制成的扭力弹簧,这让人不仅感悟生命有机体结构的精巧和奥妙。公元3世纪,罗马人发明了另一种被称为Onager的重型投石车。这种重达几千磅的庞然大物利用一个超大的扭力弹簧驱动粗大的抛射臂,能够将45千克的石弹投到213~304米之外。罗马人的Onager将扭力弹簧的实战价值送上了顶点。

  罗马人还研制出了最早的连发弩炮。公元前2世纪左右,亚历山大城的狄俄伊索斯设计了这种里程碑式的武器:备用的箭矢存放在V型的“弹匣”中,通过一组五边形齿轮和链条机构的往复运动,弩炮的待发、装填、击发实现了自动化,其构造的精密令人称绝。这种武器在过去一直不为人知,直到近年才通过史料得到证实。这个发现立即颠覆了人们的传统认识:过去达芬奇一直是公认的链条发明者,而现在人们知道早在1000多年前,古罗马人已经懂得如何利用链条实现往复动作!可惜的是,尽管连发弩炮的火力密度大大提高,但在生产力水平低下的当时,却背上了“浪费弹药”的恶名,从而在昙花一现之后迅速销声匿迹,最早的连发武器竟然如此夭折。回想在2000年之后,人们对于刚刚诞生的机枪仍然还抱着同样的观点,新生事物与习惯势力的抗争是何等艰难。正因如此,创新才难能可贵。

  在考古发现中,人们找到了罗马人大量使用弩炮的证据。似乎轻便型弩炮更受罗马军队的青睐,一个罗马军团5000人左右,装备弩炮40-50门,比例不到1%,弩炮的发射速度很慢,在野战中并不会有太大作用,在卡莱之战中,罗马人对波斯人密集的弓箭束手无策,弩炮根本没有起到任何作用;扭力弹簧被封闭在金属圆筒中,从而得到更好的保护;横梁上设置的准星和箭矢尖端构成了瞄准基线,更利于瞄准射击;许多弩炮被安装上轮子,依靠畜力驮运,颇似今天的山炮或重机枪。罗马军队极为重视弩炮的训练和使用,熟练的炮兵可以根据转动绞盘时金属棘轮的响声次数估算弩炮的射程,并根据弹道学推算出仰角和提前量进行准确的射击。通过以上介绍,你不难想像罗马帝国辉煌军事成就的背后,究竟是一种怎样强大的科技支撑。

  想想吧,木材、金属、动物肌腱、绳索竟然能够组合出如此强大的武器,它发射的弹丸能够轻易命中数百码外的目标,但这种伟力的源泉却不是火药,这也许就是对人类创造力的最佳诠释。

本文链接:http://judopoints.com/dandaoxue/309.html