业余多普勒雷达准确测量自由飞行阻力系数
摘要：使用光学记时器技术确定飞行中的自由飞行阻力系数的精确度为1-2％。其中通过在已知距离上测量飞行中弹丸的近端和远端速度来实现。直到最近，多普勒雷达对许多用户来说价格过高。本文报告了使用最近推出的价格便宜（< 600美元）的业余多普勒雷达系统探索潜在应用和准确性的结果，以确定不同尺寸（直径4.4毫米至9毫米）和速度（M0.3至M3.0）的弹丸的阻力系数。在许多情况下，如果信噪比足够，并且弹丸在试验之间变化很小，可以以1％或更高的准确度确定阻力系数。设计用于确定不同速度下的阻力的实验也很直接。文章描述了实验方法和限制。总的来说，与光学记时器相比，业余多普勒雷达系统具有更高的准确性，易于使用和简单性。多普勒雷达与精度较低的弹丸的配合效果更好，并且不会让设备受到远处弹丸的冲击而受损。该系统还可以检测到光学记时器无法检测到的现象，如飞行中的弹丸不稳定导致翻滚。该技术可能在初级物理实验室、空气动力学实验室以及用于准确确定军事、执法和运动应用中使用的弹丸的阻力和弹道系数的实验中很有用。最重要的局限性是较小弹丸（<5毫米直径）信噪比降低和无法探测到距离超过100米的弹丸。
作者：Elya Courtney, Collin Morris, and Michael Courtney
论文ID：1608.06500
分类：Popular Physics
分类简称：physics.pop-ph
提交时间：2016-08-24