새총 탄도 III - 바람의 영향 - 풍향, 풍속, 탄속, 그리고 계산

그냥 재미삼아 쓰는 글. 

 

 

[설정]

 

위 그림(드론에서 내려다본 그림)과 같은 설정이다. 탄속 90mps는 초기발사속도가 아니라 평균속도이다. 

 

강구의 질량은 0

 

표적은 길이가 무한대인 수직 파이프

 

평균속도 = 사거리 / 파우치에서 표적까지 실제 비행 시간

 

사거리 = 95m 가정

 

바람의 x축 풍속 = 10 * cos60 = 10 * 0.5 = 5(m/s)

바람의 y축 풍속 = 10 * cos30 = 10 * 0.86 = 8.6(m/s)

 

그렇다면, 보정 탄속은 강구평균속도와 바람 x축 속도의 합이다.

 

보정 탄속= 강구평균속도 + x축 풍속 = 90 + 5 = 95(m/s)

 

또, 사거리 95m 이므로

 

강구 비행 시간 = 사거리 / 보정 탄속 = 95 / 95 = 1(s)

 

강구 비행 시간이 1초이므로, 바람에 의해서 강구가 y축 방향으로 밀려나는 시간은 1초 동안이다. 그리고, 강구의 y축 속도는 바람의 y축 속도와 동일하다. 밴드에 의한 강구 자체의 y축 속도는 0이기 때문에. 

 

그렇다면, 강구의 y축 방향 이동거리는 바람의 y축 이동거리와 동일하고

 

y축 강구 비행 거리 = y축 바람 속도 * 1초 = 8.6 * 1 = 8.6(m)

 

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[결론]

 

1. 탄속은 바람의 x축 속도만큼 증가한다. 90 + 5 = 95(m/s)

 

* 95미터 사거리에서 90mps 탄속이 95mps 로 증가했을 때 상하탄을 보정하는 것은 관심 있으면 각자 해보라. 경험적인 방법은 말은 쉽다. 탄속 90mps로 탄착군 잡아서 평균 위치 확인하고, 탄속 95mps로 역시 탄착군 평균 위치 확인해서 두 탄착군 간 차이를 구하면 된다. 수식으로 계산하려면 이차함수 포물선으로 강구의 위치를 x, y축 각각의 시간에 대한 함수로 풀어내면 된다. 이것도 말만 쉽다. 왜냐고? 우리가 현실적으로 알수 있는 탄속데이터는 초기발사속도, 평균속도 밖에 없기 때문이다. 초고속 카메라로 실시간 강구의 위치를 파악할 수 있다면, 가능! 아무튼, 이것 때문에 표적은 수직방향 무한대 길이의 파이프로 정했다.

 

2. 위 설정에서 강구는 1초 동안 y축으로 8.6m 밀려난다. 즉, 이 설정에서는 표적 보다 y축 위쪽 8.6m를 겨냥하면 된다. 그럼 좌우탄은 정확하고 평소보다 약간 높은 곳에 탄착군이 형성된다.

 

 

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시시각각 풍향과 풍속이 바뀌는 실사격에서는 글쎄 의미가 있을까? 개인적으로 바람이 불때는 단거리 위주로 연습하고 장거리는 몇 번 쏴보면 어느 정도 각도로 바람에 강구를 태워줄 지 대충 감이 잡힌다. 그냥 이 정도.

 

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하나 덧붙이자면 바람이 심할 경우, 강구는 비행 시간에 비례해서 바람에 밀려나므로 비행 시간이 짧을수록, 즉 탄속이 빠를수록 바람의 영향을 덜 받는다.

 

그런데, 강구의 질량이 0이 아니라면 문제가 달라진다. 관성 때문에. 이것은 다음에...