ГОСТ Р 53572-2009
(ИСО 17201-4:2006)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Акустика

ШУМ, ПРОИЗВОДИМЫЙ НА СТРЕЛЬБИЩАХ

Часть 4

Прогнозирование звука пули

Acoustics. Noise from shooting ranges. Part 4. Prediction of projectile sound

ОКС 17.140.20

Дата введения 2010-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 358 "Акустика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 865-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 17201-4:2006* "Акустика. Шум, производимый на стрельбищах. Часть 4. Прогнозирование звука пули" (ISO 17201-4:2006 "Acoustics - Noise from shooting ranges - Part 4: Prediction projectile sound", MOD) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено в дополнительном приложении ДА. Путем внесения дополнительных положений, фраз, ссылок, а также изменения отдельных структурных элементов, выделенных в тексте курсивом**.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", 2 "Нормативные ссылки", приложениях ДА и ДБ приводятся обычным шрифтом, отмеченные в этих разделах знаком "**" выделены курсивом; остальные по тексту документа приводятся полужирным курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДБ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Звук выстрела состоит в общем случае из трех компонент: дульной волны, ударной волны и звука пули. В настоящем стандарте рассматривается звук пули, возникающий при полете со сверхзвуковой скоростью.

Настоящий стандарт устанавливает метод расчета уровня звукового воздействия пули. Метод расчета параметров распространения звука пули отличается от аналогичных параметров распространения звука от других источников.

Звук пули считают исходящим из точки ее траектории, называемой точкой источника. Уровень звукового воздействия пули рассчитывают по геометрическим параметрам и скорости пули. Учитывают зависимость частотного спектра звукового воздействия пули от расстояния до точки источника вследствие нелинейных эффектов. Приведены методы расчета уровня звукового воздействия по уровню звукового воздействия в точке наблюдения с учетом геометрического затухания, затухания за счет нелинейных эффектов и поглощения звука атмосферой. Дополнительно учтено влияние уменьшения скорости пули и атмосферной турбулентности.

В ограниченной области пространства (область II - см. раздел 4) уровни звукового воздействия пули сравнимы с уровнем звукового воздействия дульной волны. Вне данной области распространяется только дифрагировавший или рассеянный звук пули значительно более низких уровней. Звук пули позади области II (область I) существенно слабее звука дульной волны. В настоящем стандарте приведен порядок расчета уровней в областях I и II. В [1] приведены результаты измерений и расчетов для нескольких калибров и расстояний, т.е. в зависимости от точки источника и точки наблюдения. Результаты расчетов завышают звук пули в среднем на 1,8 дБА.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает расчетную модель для определения 1/3-октавного спектра уровня звукового воздействия пули для среднегеометрических частот в диапазоне от 12,5 Гц до 10 кГц и метод расчета уровня звукового воздействия в точке наблюдения.

Настоящий стандарт распространяется на пули калибром менее 20 мм, но может быть применен при больших калибрах. Результаты расчета могут быть использованы для сравнения звукового излучения при взрыве боеприпасов различного типа, применяемых с оружием определенного вида. Стандарт распространяется на гражданское оружие, но может быть применен для боевого оружия.

Метод расчета может быть использован для оценки шума в окружающей среде. Метод прогнозирования применим в условиях открытого пространства, при прямолинейной траектории и обтекаемой форме пули. Ввиду последнего обстоятельства данный метод неприменим к расчету звука дробового снаряда. Значения параметров, применяемые в настоящем стандарте как априорно известные, приведены для температуры 10°С, относительной влажности воздуха 80% и атмосферного давления 1013 гПа. Приложение А может быть использовано для расчетов при других атмосферных условиях. Для получения более точных результатов по звукопоглощению в воздухе расчеты выполняют в 1/3-октавных полосах частот, так как в указанном частотном диапазоне звукопоглощение в воздухе значительно.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 31295.1** (ИСО 9613-1:1993) Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 1. Расчет поглощения звука атмосферой

ГОСТ 31295.2 (ИСО 9613-2:1996) Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 2. Общий метод расчета

ГОСТ Р 53570 (ИСО 17201-1-2005) Акустика. Шум, производимый на стрельбищах. Часть 1. Определение акустических характеристик дульной волны путем измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ Р 53570, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 обтекаемая пуля (streamlined projectile): Тело вращения, у которого первая производная от площади поперечного сечения по координате вдоль оси пули, начиная с носовой части, является непрерывной функцией для 0.

3.2 эффективная длина пули (effective projectile length), м: Расстояние вдоль оси пули от носовой части до координаты, в которой поперечное сечение пули максимально (см. рисунок 1).

- эффективная длина пули; - максимальный диаметр пули

Рисунок 1 - Эффективная длина пули

3.3 N-волна (N-wave): Волна, в которой звуковое давление скачкообразно возрастает до максимума, линейно спадает до минимума и затем скачком возрастает до первоначального значения (см. рисунок 2).

- время; - звуковое давление

Рисунок 2 - Зависимость от времени звукового давления сверхзвуковой пули в N-волне

3.4 длительность N-волны (duration time), с: Интервал между моментами времени, в которых N-волна скачкообразно возрастает.

Примечание - Вследствие нелинейных акустических эффектов изменяется вдоль пути распространения N-волны.

3.5 характеристическая частота (characteristic frequency), Гц: Величина, обратная длительности N-волны .

3.6 система координат (, ) [coordinate system (, )], м: Плоская прямоугольная система координат, в которой ось , начинаясь от дула, совпадает с линией огня.

Примечание - Звуковое поле пули осесимметрично относительно линии огня, поэтому координатная плоскость (, ) может быть наклонена к горизонтальной плоскости под произвольным углом.

3.7 расстояние когерентности (coherence distance), м: Расстояние между точкой траектории и точкой наблюдения, при превышении которого звуковое излучение соседних частей траектории пули становится некогерентным в точке наблюдения вследствие атмосферной турбулентности.

3.8 число Маха (Mach number): Отношение скорости пули к скорости звука.

3.9 точка источника (source point): Точка, в которой линия, проведенная от точки наблюдения перпендикулярно волновому фронту, пересекает траекторию пули.

Примечание - В настоящем стандарте точка источника используется для изображения траектории, которая является линейным источником звука [см. формулу (4)].

3.10 уровень звукового воздействия источника (source sound exposure level), дБ: Уровень звукового воздействия на расстоянии 1 м от точки источника.

Примечание - Расстояние 1 м, отложенное от точки источника в направлении точки наблюдения, называют опорным.

3.11 начальная скорость пули (projectile launch speed), м/с: Скорость пули при вылете из дула.

3.12 скорость пули (projectile speed), м/с: Скорость пули вдоль траектории.

3.13 конечная скорость (end speed), м/с: Скорость пули в момент попадания в цель или в точке траектории, где число Маха уменьшается до 1,01.

3.14 опорная скорость звука (reference sound speed), м/с: Адиабатическая скорость звука в воздухе, усредненная на интервале времени не менее 10 мин.

3.15 флуктуирующая эффективная скорость звука (fluctuating effective sound speed), м/с: Сумма мгновенной адиабатической скорости звука и мгновенной горизонтальной составляющей скорости ветра в направлении распространения звука.

3.16 стандартное отклонение флуктуирующего акустического индекса рефракции (standard deviation of the fluctuating acoustical index of refraction), м: Стандартное отклонение отношения опорной скорости звука к флуктуирующей эффективной скорости звука.

Примечание - В настоящем стандарте в соответствии с [2] 10 [см. формулу (12)].

3.17 изменение скорости пули (projectile speed change), 1/с: Изменение скорости пули на единице длины траектории.

Примечания

1 Единицей измерения изменения скорости пули является обратная секунда [(м/с·м)=1/с].

2 Эта величина отрицательна для нереактивных пуль (снарядов).

     4 Характерные области распространения звука

Волновой фронт, зарождающийся в носовой части пули, имеет форму конуса (см. рисунок 3). Скорость пули снижается вдоль траектории. Как следствие, волновой фронт искривляется. Различают три области (I, II и III) распространения звука (см. рисунок 3). Уровень звукового воздействия в областях I и III значительно ниже по сравнению с областью II. В настоящем стандарте предложена расчетная модель для уровней звукового воздействия в областях II и III. Уровни звукового воздействия в области I пренебрежимо малы по сравнению с дульной волной. Скорость пули рассчитывают в соответствии с формулой

,                                                             (1)

где - координата пули, м.