Un cronógrafo balístico o cronógrafo de pistola es un instrumento de medición que se utiliza para medir la velocidad de un proyectil en vuelo , normalmente disparado por una pistola .
Historia
Benjamin Robins (1707-1751) inventó el péndulo balístico que mide el impulso del proyectil disparado por una pistola . Dividir el impulso por la masa del proyectil da la velocidad . Robbins publicó sus resultados como Nuevos Principios de Artillería en 1742. [1] [2] El péndulo balístico sólo podía realizar una medición por disparo porque el dispositivo atrapa el proyectil. [3] La precisión del arma también limitó la distancia a la que se podía realizar una medición. [4]
Alessandro Vittorio Papacino d'Antoni publicó los resultados en 1765 utilizando un cronómetro de rueda. Este utilizó una rueca horizontal con un papel vertical montado en el borde. La bala se disparó a través del diámetro de la rueda de modo que atravesó el papel en ambos lados, y la diferencia angular junto con la velocidad de rotación de la rueda se utilizó para calcular la velocidad de la bala. [5]
Un primer cronógrafo que mide la velocidad directamente fue construido en 1804 por Grobert , un coronel del ejército francés. Esto utilizó un eje de rotación rápida con dos discos montados sobre él a unos 13 pies de distancia. La bala se disparó paralela al eje, y el desplazamiento angular de los orificios en los dos discos, junto con la velocidad de rotación del eje, dio como resultado la velocidad de la bala. [6]
Ingalls (1886 , p. 18) describe el cronógrafo de Bashforth que podría realizar muchas mediciones en largas distancias:
- En 1865, el reverendo Francis Bashforth , MA, que había sido nombrado recientemente profesor de matemáticas aplicadas en la clase avanzada de oficiales de artillería en Woolwich , comenzó una serie de experimentos para determinar la resistencia del aire al movimiento de esferas esféricas y oblongas. proyectiles, que continuó de vez en cuando hasta 1880. Como los instrumentos entonces utilizados para medir velocidades eran incapaces de dar los tiempos que ocupaba un disparo al pasar por una serie de espacios iguales sucesivos, comenzó su labor inventando y construyendo un cronógrafo para realizar este objeto, que se probó a finales de 1865 en Woolwich Marshes, con diez pantallas, y con perfecto éxito.
Las pantallas Bashforth se hicieron con varios hilos e interruptores conectados en serie. Un proyectil que atraviese una pantalla rompería uno o más hilos, el hilo roto provocó que un interruptor interrumpiera momentáneamente (aproximadamente 20 ms) una corriente cuando el brazo del interruptor se movía de su posición ponderada a su posición no ponderada, y la interrupción momentánea se registraría en una tabla de papel. [7]
Cronógrafo moderno
El cronógrafo moderno consta de dos áreas de detección llamadas pantallas de cronógrafo , que contienen sensores ópticos que detectan el paso de la bala. La bala se dispara para que pase a través de ambas pantallas, y el tiempo que tarda la bala en recorrer la distancia entre las pantallas se mide electrónicamente.
El primer cronógrafo balístico electrónico fue inventado por Kiryako ("Jerry") Arvanetakis en la década de 1950. [ cita requerida ] Como ingeniero consultor contratado por NACA (más tarde NASA ), se le pidió que encontrara una manera de medir con precisión la velocidad de varios proyectiles disparados a hipervelocidades en una variedad de materiales de ingeniería en anticipación del vuelo espacial tripulado. Su primer diseño fue un marco rectangular abierto de tubería de aluminio cuadrada con una pantalla de alambre de cobre fino en ambos extremos. Romper el primer cable comenzó a cargar un condensador , romper el segundo cable lo detuvo. Midiendo el voltaje acumulado y conociendo la tasa de carga, el tiempo transcurrido podría calcularse con precisión.
Ver también
Referencias
- ↑ Ingalls , 1886 , pág. 17
- ^ Robins, Benjamin (1805), Nuevos principios de artillería (Nueva ed.), F. Wingrave
- ^ Bashforth 1866 , pág. 3, "sólo una observación en cada ronda".
- ^ Bashforth 1866 , pág. 3, "Más allá de los 295 pies, el arma no era lo suficientemente precisa".
- ^ d'Antoni, Alessandro Vittorio Papacino (1765), Esame Della Polvere , Turín: Nella Stamperia Reale
- ^ Prony (1805), "Informe de un método para medir la velocidad inicial de los proyectiles disparados por armas de fuego, tanto horizontalmente como con diferentes elevaciones, realizado a la clase física y matemática del Instituto Nacional", en Nicholson, William (ed. ), Revista de Filosofía Natural, Química y Artes , XI , Londresen la página 42
resumido de Journal des Mines No 92 p. 117, mayo de 1804. - ^ Bashforth 1866 , págs. 12-13
- Bashforth, Francis (1866), Descripción de un cronógrafo adaptado para medir la velocidad variable de un cuerpo en movimiento a través del aire y para otros fines , Londres: Bell y Daldy
- Ingalls, James M. (1886), Balística exterior en el plano de fuego , Nueva York: D. van Nostrand
Otras lecturas
- Bashforth, Francis (1873), Tratado matemático sobre el movimiento de proyectiles basado principalmente en los resultados de experimentos realizados con el cronógrafo del autor , Londres: Asher and Company
- Bashforth, Francis (1907), experimentos balísticos de 1864 a 1880 , Cambridge University Press
- Bashforth, Francis (1890), Relato revisado de los experimentos realizados con el Cronógrafo Bashforth, para encontrar la resistencia del aire al movimiento de proyectiles, con la aplicación de los resultados al cálculo de trayectorias según el método de J. Bernoulli , Cambridge Prensa Universitaria
- Bashforth, Francis (1903), Un bosquejo histórico de la determinación experimental de la resistencia del aire al movimiento de proyectiles , Cambridge University Press