ARTÍCULOS TÉCNICOS DE UNIVERSO SNIPER AIRSOFT

 

 

 

 

 

 

 

The Airsoft Trajectory Project

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The Airsoft Trajectory Project

Nota del traductor

Desde hace unos años soy usuario de la calculadora que todos vosotros conocéis y que se encuentra al final de la sección de abajo. Investigando un poco, y queriendo hacer una versión en nuestro idioma, empecé a encontrarme secciones, y más secciones que complementaban los cálculos, hasta que puede ver que no había más de dónde la saqué, pero a pesar de todo se hacía referencia a ellas. Por suerte e indagando un poco, pude hacerme con la obra completa de Cibersloth, tanto con el texto como con las gráficas, y me ha parecido interesante el publicarlo para que no se pierda su trabajo. Han sido semanas intensas de trabajo traduciendo un compendio técnico de fórmulas, cálculos y principios, que en muchos casos, he tenido que repasar mis viejos apuntes de física para poder hacerle frente al trabajo y poder realizar una tarea que todos comprendierais y de calidad. En la medida de lo posible, he respetado el trabajo original del autor, sobre todo en el tema de unidades usadas mayoritariamente en el sistema inglés, con el pie y  la pulgada principalmente como unidades estándar. Esto no menoscaba la comprensión de los enunciados ni de los experimentos llevados a cabo ni mucho menos, y llegas a acostumbrarte a su uso conforme los vas asimilando en su lectura.

 

Entenderé que haya zonas del texto que sean menos amenas, por la gran cantidad de cálculos empleados, pero se han realizado para demostrar como los números no se alejan demasiado de los experimentos reales llevados a cabo de manera empírica. Aquí podrás enterarte qué peso de bolas es el ideal para la potencia que entrega tu arma lúdico deportiva, que alcance real tendrá en base a su potencia de salida y energía en boca, y podrás ver desde cómo le afecta un viento lateral a una bola o comparaciones de velocidad entre unos pesos y otros. Espero que disfrutéis de un fascinante trabajo que realizó Nathan hace ya unos años.

 

Daniel "Sniper" Muñoz, Julio de 2013

 

Introducción

 

Siempre estoy tratando de entender la ciencia detrás del deporte. Ya sea golf, fútbol, tenis o airsoft, me gusta entrar en los detalles de lo que sucede en términos de física. Adoptar este enfoque del airsoft, decidí establecerlo para calcular las trayectorias basadas en experimentos y en las innumerables ecuaciones para calcular las trayectorias:

 

 - velocidad en boca

 - masa del proyectil

 - diámetro del proyectil

 - altitud

 - temperatura

 - densidad del aire / presión

 - viento y dirección del mismo

 - componente del viento cruzado

 - cantidad del hop-up aplicado

 

El arma de la que sale la bola disparada, es irrelevante. Una vez que la bola sale del cañón, no tiene ningún recuerdo del arma la que fue disparada. Tiene una magnitud (varias, técnicamente) y un vector, y en términos de física, es lo que importa. Por lo tanto, tenía que modelar los datos conociendo la velocidad inicial de la bola, la dirección de la misma, y el giro que le imprime el hop-up. Por supuesto, que los diferentes modelos de armas tendrán un componente direccional ligeramente diferente cuando la bola sale del cañón (y estamos hablando a la ligera) y el hop-up varía de una unidad a otra, sin embargo, el  programa asume que la bola está siguiendo el camino dictado por la dirección del cañón, que la velocidad de salida es, al menos +/- 2% de su velocidad media en boca, y que el hop-up es capaz de poner una consistente cantidad de efecto de retroceso en la bola (es decir, ha sido 'forzada').  

 

Antes de publicar los resultados calculados, hice todo lo posible para asegurarme de que los cálculos eran exactos en términos de describir la trayectoria real. Pasé varios meses realizando pruebas, recogiendo datos, contactando con otros científicos de mi campo, leyendo una gran cantidad de tesis, recogiendo información de otros que habían recogido datos, quedándome hasta tarde en la noche anotando ecuaciones (y tachando más ecuaciones sobre el papel), probando algoritmos, realizando pruebas de nuevo para asegurarme de que no había cometido errores en mis métodos, y por supuesto muchas horas de laboratorio y jurando en arameo cuando no podía poner el programa a trabajar. 

 

En última instancia, todas las pruebas verificaron los cálculos finales. Para obtener más información sobre los métodos de prueba y validación, consúltalos en la Sección II: Pruebas y Validación del Modelo.

 

Haber verificado los datos, la siguiente cosa que quería hacer era calcular la trayectoria estándar, la trayectoria del hop-up, la disipación de energía, la reducción de velocidad, el tiempo de vuelo, las distancias mínimas de seguridad y los efectos de la altitud y la temperatura para una amplia variedad de velocidades en boca y pesos de bola y registrar los resultados en línea. Esperemos que dará respuesta a muchas de las preguntas que la gente hace sobre armas lúdico deportivas de airsoft, tales como:

 

 - ¿Cual es la velocidad terminal de una bola de 0.20g?

 - ¿Merece la pena el hacerle un upgrade a un arma de x fps a y fps para conseguir más alcance?

 - Para energías equivalentes en boca, ¿qué bola llega más lejos, la de 0.20g o 0.25g?

 - ¿Qué peso de bola llega más rápido para una velocidad dada?

 - ¿Tienen las bolas de más peso más energía que las ligeras a poca velocidad? 

 - ¿Es necesario el restringirle a un rifle con una velocidad de salida de 600 fps una distancia mínima de seguridad de 100 pies?

 - ¿Qué distancia mínima de seguridad se recomienda para garantizar la seguridad de todos los jugadores?

 - ¿Las temperaturas bajas aumentarán o disminuirán el alcance?

 - ¿La altitud afecta realmente a la trayectoria y la distancia mínima de seguridad?

 - ¿Las bolas de 0.43 gramos anulan mejor los efectos del viento mucho mejor que las de 0.20 gramos?

 - ¿Resisten mejor las bolas de 8mm los efectos del viento mejor que las de 6mm?

 - ¿Resisten mejor las bolas a alta velocidad los efectos del viento que a baja velocidad?

 - ¿Qué es el alcance efectivo de mi arma lúdico deportiva de airsoft?

 - ¿Qué es el alcance máximo absoluto de mi rifle?

 - ¿Son los jugadores capaces de conseguir alcances de más de 100 metros?

 - ¿Las bolas de 8mm tienen mejor alcance que las de 6mm?

 

Todas esas son buenas preguntas. Por desgracia, he visto muchas respuestas por ahí que son, a lo mejor, sólo conjeturas. Y más a menudo con el no por delante, he visto respuestas que simplemente no están de acuerdo con las leyes de la física. Espero que todos estos datos proporcionarán a los jugadores con algunas respuestas a estas y otras preguntas. Si no eres capaz de creerte lo que representan los cálculos, dedica algún tiempo a las ecuaciones; las ecuaciones son estándar para este tipo de cosas y son universales cuando se trata de balística. Incluso si todavía no estás convencido, pasa algún tiempo adicional leyendo sobre la metodología utilizada para verificar las ecuaciones. Si no estás convencido después de eso, te invito a hacer unas pruebas y ver cómo se comparan sus resultados. 

 

Además, me doy cuenta que el airsoft es una ciencia inexacta. Las bolsas de aire, los golpes superficiales, los diámetros inconsistentes, los cambios de vientos, las velocidades en boca inconsistentes... estas cosas y otras conducen a un comportamiento errático en la trayectoria descendente de una bola. Aun así, creo que es mejor tener una idea aproximada de lo que sería una bola ideal en su vuelo, y permitir que el usuario saque sus propias conclusiones.

En términos de utilidad, aquellos usando armas upgradeadas o armas que tienden a tener un grado alto de precisión se beneficiarán más de los datos. Si la velocidad de salida en boca varía 20-30 fps por disparo o si, por una variedad de razones, tu arma es incapaz de reproducir la misma trayectoria de tiro disparo tras disparo (y francamente algunas de las mías encajan en esa descripción), entonces los datos pueden ser menos útil. En última instancia, la utilidad de los datos será determinado por el usuario final y dependerá de cómo el usuario está familiarizado con su arma. Para mí, creo que son muy útiles. Pero claro, soy imparcial.

 

De todos modos, aquí están los datos. Es dividido en muchas secciones cuando es todo un poco aplastante (con alrededor de 270 cartas y gráficos). Está diseñado para ser leído de principio a fin, para que si uno no puede entender algo en una sección posterior, lo más probable es que la explicación fue proporcionada en la sección anterior.(Y, si todavía estás tratando de dar sentido a todas las preguntas anteriores, están contestadas en forma concisa la Sección VIII: Comentarios de Cierre.)

 

Si tienes una pregunta o comentario acerca de los datos, o quisieras ver algunos análisis adicionales o gráficas, no dudes en ponerse en contacto conmigo por mail. En especial si deseas asesoramiento o representación gráfica de las distancias mínimas recomendadas, escríbame y trataré de ayudar a hacer algunas gráficas hechas a medida para su uso en tu web de airsoft.

 

Finalmente, mientras pienso que las trayectorias de hop-up son correctas, no son perfectas; si usted tiene una opinión o tiene información de observación acerca de la trayectoria, por supuesto me escribes.  Si lo haces, me ayudarás a modificar algunos de los coeficientes que afectan a los cálculos de hop-up.

                                                                                Nathan

                                                                       Diciembre de 2006

 

 

I. Principios físicos y ecuaciones

 

         A. Sección I-A: Características físicas de las bolas

 

              1. Diámetro

 

              2. Densidad, volumen y velocidad terminal

 

         B. Densidad del aire

 

         C. Energía cinética      

 

         D. Fuerzas que rigen la trayectoria

 

              1. Fuerza de resistencia

 

              2. Velocidad

 

              3. Distancia 

 

              4. Fuerza de Magnus     

 

              4. Velocidad terminal

                6. Decaimiento de giro
                7. Coeficiente de arrastre
                8. Coeficiente de elevación
                9. Gravedad

 

II. Pruebas y validación del modelo

 

        A.Verificacion de cálculos de velocidad      

 

III. Efectos del Hop-Up      

 

IV. Rango máximo y efectivo para bolas de 6mm

           A. Definiciones de rango máximo y efectivo
           B. Rango efectivo y pesos de bola recomendados
           C. Observaciones del rango efectivo

 

V. Efectos medio ambientales

 

          A. Efecto del viento en la trayectoria

 

              1. Componente Viento en contra / viento a favor      

 

              2. Componente viento cruzado     

 

          B. Efecto de la altitud en la trayectoria     

 

          C. Efectos de la temperatura en la trayectoria     

 

VI. Distancias mínimas de seguridad

            A. Determinación de energía en boca de cañón
            B. Energía de impacto segura
            C. Distancias recomendadas universales

 

VII. Datos modelados

 

          A. Comparaciones de Velocidad usando bolas de igual peso

 

              1. Comparación de velocidad usando bolas de 0.20 gramos

 

              2. Comparación de velocidad usando bolas de 0.25 gramos

                3. Comparación de velocidad usando bolas de 0.28 gramos
                4. Comparación de velocidad usando bolas de 0.29 gramos

 

              5. Comparación de velocidad usando bolas de 0.30 gramos

 

              6. Comparación de velocidad usando bolas de 0.36 gramos

 

              7. Comparación de velocidad usando bolas de 0.43 gramos

                8. Comparación de velocidad usando bolas de 0.88 gramos

 

              9. Comparación de velocidad usando bolas de 0.34 gramos y 8mm

 

             10. Comparación de velocidad usando bolas de 0.45 gramos y 8mm

 

          B. Comparaciones de masas de proyectiles disparados a energías equivalentes

 

              1. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 0.37 julios (200 fps usando 0.20g)

 

              2. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 0.47 julios (225 fps usando 0.20g)

 

              3. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 0.58 julios (250 fps usando 0.20g)

 

              4. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 0.70 julios (275 fps usando 0.20g)

 

              5. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 0.84 julios (300 fps usando 0.20g)

 

              6. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 0.98 julios (325 fps usando 0.20g)

 

              7. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 1.14 julios (350 fps usando 0.20g)

 

              8. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 1.49 julios (400 fps usando 0.20g)

 

              9. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 1.88 julios (450 fps usando 0.20g)

 

             10. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 2.32 julios (500 fps usando 0.20g)

 

             11. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 2.81 julios (550 fps usando 0.20g)

 

             12. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 3.35 julios (600 fps usando 0.20g)

               13. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 3.93 julios (650 fps usando 0.20g)
               14. Efectos de diferentes masas de bolas disparadas a 4.55 julios (700 fps usando 0.20g)

 

VIII. Comentarios de cierre

  IX. Referencias (no disponible)

 

X. Calculadoras Online

            A. Calculadora de mira telescópica MilDot
            B. Calculadora de distancia mínima de seguridad / energía relativa

 

 

Todo el texto, imágenes, y enlaces son propiedad de cybersloth.org y no serán reproducidos sin permiso.  Para más información: airsoft@cybersloth.org.

Traducción al castellano por Daniel "Sniper" Muñoz, Universo Sniper Airsoft

The Airsoft Trajectory Project

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Artículo por: Cybersloth, traducción por Sniper