Velocidade de saída

Velocidade de saída é a velocidade de um projétil no momento em que deixa a boca do cano de uma arma.^[1] Variam de aproximadamente 120 m/s a 370 m/s em mosquetes de pólvora negra^[2], para mais de 1 200 m/s^[3] em rifles modernos, com cartuchos de alto desempenho como a .220 Swift e a .204 Ruger, até 1 700 m/s^[4] em canhões de tanques que disparam munição por penetrador de energia cinética.

Para simular impactos de detritos orbitais em espaçonaves, a NASA lança projéteis através de canhões de gás leve a velocidades de até 8 500 m/s.^[5] A velocidade de um projétil é mais alta na boca do cano e cai gradualmente devido à resistência do ar. Os projéteis que viajam menos do que a velocidade do som (cerca de 340 m/s no ar seco ao nível do mar) são subsônicos, enquanto aqueles que viajam mais rápido são supersônicos e, portanto, podem viajar uma distância substancial e até mesmo atingir um alvo antes de um observador próximo ouvir o "bang" do tiro. A velocidade do projétil através do ar depende de uma série de fatores, como pressão barométrica, umidade, temperatura do ar e velocidade do vento.

Em canhões convencionais, a velocidade da boca do cano é determinada pela qualidade (velocidade de queima, expansão) e quantidade do propelente, a massa do projétil e o comprimento do cano. Um propulsor de queima mais lenta precisa de um cano mais longo para queimar completamente, mas pode, por outro lado, usar um projétil mais pesado.^[6] Um propulsor de queima mais rápida pode acelerar um projétil mais leve a velocidades mais altas se a mesma quantidade de propelente for usada. Em uma pistola, a pressão resultante do processo de combustão é um fator limitante na velocidade do projétil. A qualidade e a quantidade do propulsor, a massa do projétil e o comprimento do tambor devem ser equilibrados para alcançar segurança e ótimo desempenho.

Canos mais longos dão força propelente por mais tempo para trabalhar na propulsão da bala.^[6] Por esta razão, canos longos geralmente fornecem velocidades mais altas, tudo o resto sendo igual. Contudo, à medida que a bala avança pelo furo, a pressão do gás do propelente por trás dele diminui. Dado um cano longo o suficiente, haveria um ponto em que o atrito entre a bala e o boca do cano, e a resistência do ar, seria igual à força da pressão do gás por trás dele, e a partir desse ponto, a velocidade da bala iria diminuir.

As grandes artilharias navais terão proporções comprimento-diâmetro de 38:1 a 50:1. Essa relação de comprimento maximiza a velocidade do projétil. Há muito interesse em modernizar o armamento naval usando armas ferroviárias conduzidas eletricamente, que superam as limitações mencionadas acima. Com canhões elétricos, uma aceleração constante é fornecida ao longo de todo o comprimento do dispositivo, aumentando muito a velocidade de saída. Há também uma vantagem significativa em não ter que carregar propelente explosivo, e mesmo as cargas internas do projétil podem ser eliminadas devido à alta velocidade - o projétil se torna uma arma estritamente cinética.

O Exército dos Estados Unidos define diferentes categorias de velocidade de saída para diferentes tipos de armas:^[7]

• Arma de fogo
• Balística interna
• Tiro prático

Referências

• Portal da guerra
• Portal da tecnologia