Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn

0
Chia sẻ

Một viên đạn di chuyển nhanh nhất khoảng 3.000 km/giờ (tương đương 833 mét/giây), gấp 2,5 lần vận tốc âm thanh trong không khí (tốc độ âm thanh trong không khí là khoảng 344 m/s). Viên đạn súng trường bay tới mục tiêu trong 1/10 giây có thể tạo ra một lực tương đương với một chiếc xe tải hạng nặng nghỉ trong 10 giây.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 1

Bạn đã bao giờ tự hỏi viên đạn hoạt động như thế nào?

Cấu tạo một viên đạn

Đạn súng gần giống pháo hoa và chúng được thiết kế 3 phần tách biệt: kíp nổ, chất nổ đẩy và đầu đạn. Kíp nổ ở đuôi viên đạn giống như ngồi nổ của pháo hoa. Phần tiếp theo của viên đạn được coi là ‘động cơ chính’, chứa chất nổ đẩy.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 2

Cấu tạo của một viên đạn

Nhiệm vụ của nó là đẩy đầu đạn khỏi nòng súng tới mục tiêu. Phần đầu đạn là một khối kim loại hình búp măng. Đầu đạn có hình búp măng giúp nó có thể xuyên qua kim loại, thịt hay những vật liệu khác.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 3

Đầu đạn có hình búp măng để giảm lực cản của không khí

Điều gì xảy ra khi bạn bắn đạn?

Đạn được thiết kế tương đối an toàn cho tới khi chúng được bắn ra khỏi nòng súng. Khi bóp cò súng, cơ chế lò xo đập kim hỏa vào đuôi của viên đạn, kích hoạt kíp nổ. Sau đó ngòi nổ đốt cháy thuốc nổ trong ‘động cơ chính’.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 4

Khoảnh khắc viên đạn lao khỏi nòng

Khi hóa chất nổ bị đốt cháy, chúng tạo ra một lượng khí rất lớn. Áp suất của lượng khí này sẽ đẩy đầu đạn bay với vận tốc cực nhanh, khoảng 300m/giây.

Hóa chất nổ trong đạn của một khẩu súng ngắn không được thiết kế nổ ngay lập tức. Điều này sẽ làm phát nổ cả khẩu súng và có thể gây nguy hiểm tới tính mạng của người bắn. Thay vào đó, chúng được thiết kế bắt đầu nổ tương đối chậm, nên đạn di chuyển rất êm ái khỏi nòng súng.

Sau đó, thuốc nổ cháy nhanh hơn, tạo ra một lực đẩy đối đa. Khi đạn ra khỏi nòng súng, khẩu súng sẽ giật lại theo định luật vật lý cơ bản (Định luật về chuyển động của Newton).

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 5

Khi đạn bay ra khỏi nòng súng, áp suất từ vụ nổ được giải phóng đột ngột. Điều đó khiến súng phát tiếng nổ Bang. Nó tương tự như khi bạn mở nút chai rượu vang ở tốc độ nhanh và áp suất lớn.

Một số loại đạn cũng tạo ra tiếng nổ vì chúng bay quá nhanh. Đạn di chuyển nhanh nhất khoảng 3.000 km/giờ (tương đương 833 mét/giây), gấp 2,5 lần vận tốc âm thanh trong không khí (tốc độ âm thanh trong không khí là khoảng 344 m/s). Giống như một máy bay chiến đấu phản lực siêu thanh, những viên đạn này tạo ra sóng xung kích khi chúng bay trong không khí.

Đạn di chuyển như thế nào?

Nòng súng được thiết kế có dạng rãnh xoắn khiến đạn xoay tròn với tốc độ rất nhanh nhanh khi chúng di chuyển khỏi nòng súng. Đạn xoay tròn giống như một con quay hồi chuyển. Nếu bạn cố gắng lật nghiêng con quay đang xoay tròn, nó sẽ cố gắng kháng cự lại và nếu bạn tiếp tục tác động, nó sẽ nghiêng theo chiều khác.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 6

Đây là lý do lại sao những vật đang xoay tròn, chúng rất khó bị làm chệch hướng. Chúng ta gọi hiện tượng này quán tính hay tính chất ổn định. Một viên đạn hoạt động theo đúng cơ chế đó. Khi nó xoay tròn, nó sẽ bay theo một đường thẳng hơn trong không khí, tăng khả năng bắn trúng mục tiêu.

Chúng ta nghĩ rằng đạn bay theo những đường thẳng hoàn hảo, nhưng không thực tế không hẳn vậy. Đạn chịu một số lực khác nhau khi nó bay trong không khí. Ở khoảng cách gần, đạn gần như di chuyển theo một đường thẳng, Ở khoảng cách xa hơn, chúng di chuyển theo một đường hơi cong xuống phía dưới do lực hấp dẫn kéo nó xuống mặt đất.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 7

Lực cản không khí, lực xoay tròn, lực hồi chuyển của viên đạn cũng rất phức tạp. Khi tất cả các yếu tố này kết hợp với nhau, chúng sẽ khiến đạn bay theo một quỹ đạo rất phực tạp trong không khí.

Lực công phá của đạn?

Một vật thể bay có động lượng, sinh ra từ vận tốc và khối lượng của nó. Vật thể di chuyển càng nhanh và khối lượng càng nặng, thì động lượng nó tạo ra càng lớn. Bánh xe tải di chuyển chậm có động lượng lớn vì nó rất nặng. Mặc dù đạn có kích thước nhỏ, nhưng chúng có nhiều động lượng bởi vì chúng bay di chuyển rất nhanh.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 8

Do di chuyển nhanh, nên đạn cũng có năng lượng động lực học rất lớn, sinh ra từ đốt cháy thuốc nổ trong đạn. Cần nhớ rằng năng lượng động lực học của một vật thể bằng bình phương vận tốc của nó, nên nếu tốc độ của nó tăng gấp đôi, thì năng lượng động lực học sẽ tăng gấp 4 lần.

Đạn có sức công phá rất lớn khi chúng chuyển năng lượng của chúng vào mục tiêu. Những vật thể mất động lượng cành nhanh, thì lực nó tạo ra càng lớn. Một viên đạn súng trường bay tới mục tiêu trong 1/10 giây có thể tạo ra một lực tương đương với một chiếc xe tải hạng nặng nghỉ trong 10 giây. Hãy tưởng tượng bị đâm bởi một chiếc xe tải, bạn sẽ hiểu tại sao đạn có lực công phá mạnh đến vậy.

Đạn bay được bao xa?

Theo lý thuyết, bạn có thể tính toán một viên đạn di chuyển bao xa bằng cách sử dụng công thức tính chuyển động dựa trên định luật của Newton. Nếu biết viên đạn di chuyển với vận tốc bao nhiên, bạn sẽ dễ dàng tính được nó di chuyển bao xa. Quãng đường và vận tốc trung bình nhân với thời gian. Vậy bạn tính thời gian đạn di chuyển như thế nào? Bạn có thể tính được thời gian đạn bay sử dụng tính chất gia tốc của một vật thể.

Cấu tạo, hoạt động và sức công phá khủng khiếp của viên đạn - anh 9

Khi đạn súng trường rời khỏi nòng súng, chúng thường có vận tốc ban đầu từ 2.000 km/giờ đến 4.500 km/giờ. Nếu bạn đưa những con số này để tính toán quãng đường di chuyển của đạn, bạn sẽ thấy đạn được bắn từ một góc 45 độ sẽ di chuyển được khoảng cách từ 100 km tới 150 km. Tất nhiên, khoảng cách thực tế không ra như vậy: đạn súng trường chỉ có thể di chuyển được khoảng cách tối đa khoảng 4km.

Chúng ta giải thích điều này như thế nào? Vật thể di chuyển càng nhanh, thì lực cản không khí lên nó càng lớn. Rõ ràng, nếu khoảng cách di chuyển thực tế của đạn giảm khoảng 25 đến 40 lần, lực cản không khí có ảnh hướng lớn đến chúng. Mặc dù nhưng loại đạn lớn hơn, như đạn pháo, có kích thước lớn hơn, nhưng chúng di chuyển chậm hơn. Vì thế, chúng ít bị ảnh hưởng bởi lực cản không khí, nên khoảng cách thực tế của nó lớn hơn.


Bình luận

* Vui lòng nhập bình luận tiếng Việt có dấu