home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / rec / guns / 16498 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-21  |  2.8 KB
  1. Path: sparky!uunet!haven.umd.edu!mimsy!ucsu.Colorado.EDU
  2. From: fcrary@ucsu.Colorado.EDU (Frank Crary)
  3. Newsgroups: rec.guns
  4. Subject: Re: Recoil Formula
  5. Message-ID: <199211212044.AA23639@ucsu.Colorado.EDU>
  6. Date: 21 Nov 92 23:35:07 GMT
  7. Sender: magnum@mimsy.umd.edu
  8. Organization: University of Colorado, Boulder
  9. Lines: 67
  10. Approved: gun-control@cs.umd.edu
  11.  
  12. In article <9211200842.aa18675@TBD2.BRL.MIL> abrant@BRL.MIL (PFD|PPB) writes:
  13. ## So, using the formula:
  14. ##
  15. ##    Recoil =  ((Powder Wgt + Bullet Wgt) x Powder Wgt) / (80 x Gun Wgt)
  16.  
  17. #This seems to be neglecting the most important factor, velocity.
  18. #There are three important factor that contribute to recoil:
  19. #1) energy used to accelerate the bullet, 2) energy used to move
  20. #the powder and gasses down the bore, 3) energy from the 
  21. #gasses leaving the bore after bullet exit.
  22.  
  23. Actually, this should be momentum and not energy, and I think the second
  24. contribution is small. 
  25.  
  26. However, the above formula does account for velocity, indirectly: The
  27. powder weight and bullet velocity are related. A more complete derivation
  28. would be:
  29.  
  30. P = momentum transfered = m(b)*v(b) + m(p)*v(p), where m() is the mass of,
  31. and v() the velocity of either the bullet (b) or the powder (p).
  32.  
  33. v(b) = A*m(p), 
  34. v(p) = B*m(p)
  35.  
  36. (at least approximately, and for some value of A and B)
  37.  
  38. P = m(p)*(A*m(b) + B*m(p))
  39.  
  40. v(g) = free recoil velocity of gun = P/m(g)
  41.      = m(p)*(A*m(b) + B*m(p))/m(g)
  42.      
  43. Assuming that A = B (for no good reason...)
  44.  
  45. v(g) = A*m(p)*(m(b)+m(p))/m(g)
  46.  
  47. Which is the above formula. I'd personally consider free-recoil velocity
  48. a poor measure of felt recoil. A good measure, in my opinion, needs
  49. to include the duration of the recoil and the area over which the
  50. _shooter_ feels the recoil (e.g. the area of the hand/shoulder in
  51. good, firm contact with the gun.) The duration of the recoil would be
  52. proportional to the action's cycle time (for a semi-auto) or one
  53. over the free-recoil velocity (for other guns.) Using power density as a
  54. measure, this would give:
  55.  
  56. E(g) = 0.5*m(g)*v(g)^2
  57.      = 0.5*m(p)^2*(A*m(b) + B*m(p))^2/m(g)
  58.  
  59. Power(g) = E(g)/t     where t is the recoil duration
  60.      = 0.5*m(p)^2*(A*m(b) + B*m(p))^2/(m(g)*T)       for semi-autos
  61.          = 0.5*m(p)^3*(A*m(b) + B*m(p))^3/(m(g)^2*C)     for other guns
  62.                                                          and some C
  63.  
  64. Pulling out as many constants as possible, 
  65.  
  66. Power density = (?) felt recoil
  67.           = (K*m(p)*(m(b) + J*m(p)))^2/(2*m(g)*T*A)        for semi-autos
  68.           = (K*m(p)*(m(b) + J*m(p)))^3/(2*m(g)^2*A*C)    for other guns
  69.  
  70. K = v(b)/m(p)
  71. J = v(p)/v(b)
  72. T = cycle time of semi-auto
  73. A = (firm) contact area between shooter and gun
  74. C = some constant depending on material of grips/stock/recoil-pad/etc...
  75.  
  76.                                                    Frank Crary
  77.                                                    CU Boulder
  78.  
  79.