كرونوغراف البندقية

جهاز كرونوغراف مخصص للقياسات البعيدة المدى مزود بمساحة تخزين وأدوات إحصائية.

جهاز قياس سرعة المقذوفات أو جهاز قياس سرعة البنادق هو أداة قياس تُستخدم لقياس سرعة المقذوف أثناء طيرانه ، والذي يُطلق عادةً من بندقية أو سلاح ناري آخر . ويُعدّ هذا الجهاز مفيدًا في مهام مثل تقييم فعالية السلاح الناري أو سلامة المقذوفات غير القاتلة التي تُطلق من بنادق مثل بنادق كرات الطلاء أو بنادق الخرز .

اخترع بنيامين روبنز (1707-1751) البندول الباليستي الذي يقيس زخم المقذوف الذي يطلقه المدفع . وبقسمة الزخم على كتلة المقذوف ، نحصل على السرعة . نشر روبنز نتائج بحثه في كتاب " مبادئ جديدة في المدفعية" عام 1742. ^{[ 1 ] [ 2 ]} كان البندول الباليستي يُجري قياسًا واحدًا فقط لكل إطلاق نار، لأنه يلتقط المقذوف. ^{[ 3 ]} كما أن دقة المدفع حدّت من مدى القياس الممكن. ^{[ 4 ]}

نشر أليساندرو فيتوريو باباشينو دانتوني نتائج في عام 1765 باستخدام كرونومتر العجلة. يعتمد هذا الكرونومتر على عجلة دوارة أفقية مثبت عليها ورقة عمودية. تُطلق الرصاصة عبر قطر العجلة بحيث تخترق الورقة من كلا الجانبين، ويُستخدم الفرق الزاوي مع سرعة دوران العجلة لحساب سرعة الرصاصة. ^{[ 5 ]}

في عام 1804، قام جروبير ، وهو عقيد في الجيش الفرنسي، ببناء جهاز كرونوغراف مبكر يقيس السرعة مباشرة . استخدم هذا الجهاز محورًا يدور بسرعة عالية مثبت عليه قرصان يفصل بينهما حوالي 13 قدمًا. أُطلقت الرصاصة موازية للمحور، ومن خلال الإزاحة الزاوية للثقوب في القرصين، بالإضافة إلى سرعة دوران المحور، تم حساب سرعة الرصاصة. ^{[ 6 ]}

يصف إنجلز (1886 ، ص 18) جهاز كرونوغراف باشفورث الذي كان بإمكانه إجراء العديد من القياسات على مسافات طويلة: 

في عام 1865، بدأ القس فرانسيس باشفورث ، الحاصل على درجة الماجستير، والذي عُيّن حديثًا أستاذًا للرياضيات التطبيقية لفئة ضباط المدفعية المتقدمة في وولويتش ، سلسلة من التجارب لتحديد مقاومة الهواء لحركة المقذوفات الكروية والمستطيلة، والتي استمر في إجرائها من حين لآخر حتى عام 1880. ولأن الأجهزة المستخدمة آنذاك لقياس السرعات لم تكن قادرة على تحديد الأوقات التي تستغرقها المقذوفة في المرور عبر سلسلة من المسافات المتساوية المتتالية، فقد بدأ عمله باختراع وبناء جهاز كرونوغراف لتحقيق هذا الهدف، والذي جُرّب في أواخر عام 1865 في مستنقعات وولويتش، باستخدام عشر شاشات، وبنجاح تام.

صُنعت شاشات باشفورث باستخدام عدة خيوط ومفاتيح موصولة على التوالي. عند مرور مقذوف عبر الشاشة، فإنه يقطع خيطًا واحدًا أو أكثر، ويتسبب الخيط المقطوع في قطع  التيار الكهربائي مؤقتًا (حوالي 20 مللي ثانية) بواسطة المفتاح أثناء تحرك ذراع المفتاح من وضعه المثقل إلى وضعه غير المثقل، ويتم تسجيل هذا الانقطاع المؤقت على مخطط ورقي. ^{[ 7 ]}

اخترع كيرياكو ("جيري") أرفانيتاكيس أول كرونوغراف إلكتروني للسرعة الباليستية في خمسينيات القرن الماضي. وبصفته مهندسًا استشاريًا متعاقدًا مع اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الفضائية (NACA) (التي أصبحت لاحقًا وكالة ناسا )، طُلب منه إيجاد طريقة لقياس سرعة المقذوفات المختلفة بدقة، والتي تُطلق بسرعات فائقة على مجموعة متنوعة من المواد الهندسية، وذلك تحسبًا لرحلات الفضاء المأهولة. كان تصميمه الأول عبارة عن إطار مستطيل مفتوح مصنوع من أنابيب ألومنيوم مربعة ، مزود بشبكة من أسلاك نحاسية دقيقة عند طرفيه. يؤدي قطع السلك الأول إلى شحن مكثف ، بينما يؤدي قطع السلك الثاني إلى إيقاف الشحن. ومن خلال قياس الجهد المتراكم ومعرفة معدل الشحن، يمكن حساب الزمن المنقضي بدقة.

يتكون جهاز قياس سرعة الرصاصة الحديث من منطقتين استشعاريتين محاطتين بقضبان، يعلوهما (أو أسفل) شاشات تشتيت الضوء أو إضاءة اصطناعية، بالإضافة إلى مستشعرات بصرية ترصد مرور الرصاصة. ويُقاس إلكترونيًا الزمن الذي تستغرقه الرصاصة لقطع المسافة بين المستشعرين، ومن ثم تُحسب السرعة وتُعرض.

تشمل أجهزة قياس سرعة المقذوفات المتقدمة نوعًا يستخدم رادار دوبلر لقياس سرعة الرصاصات أثناء طيرانها الحر على مسافات مختلفة؛ وهناك نوع آخر عبارة عن جهاز مثبت في نهاية الماسورة، يستخدم مستشعرات المجال المغناطيسي لقياس سرعة الرصاصة عند خروجها من فوهة البندقية. ^{[ 8 ]}

• كرونوغراف أبردين

• باشفورث، فرانسيس (1866)، وصف كرونوغراف مُكيَّف لقياس السرعة المتغيرة لجسم متحرك في الهواء ولأغراض أخرى ، لندن: بيل ودالدي
• إنجلز، جيمس م. (1886)، المقذوفات الخارجية في مستوى النار ، نيويورك: دي. فان نوستراند

• باشفورث، فرانسيس (1873)، رسالة رياضية في حركة المقذوفات مبنية أساسًا على نتائج تجارب أجريت باستخدام جهاز قياس السرعة الخاص بالمؤلف ، لندن: آشر وشركاه
• باشفورث، فرانسيس (1907)، تجارب المقذوفات من عام 1864 إلى عام 1880 ، مطبعة جامعة كامبريدج
• باشفورث، فرانسيس (1890)، سرد منقح للتجارب التي أُجريت باستخدام كرونوغراف باشفورث، لإيجاد مقاومة الهواء لحركة المقذوفات، مع تطبيق النتائج على حساب المسارات وفقًا لطريقة ج. برنولي ، مطبعة جامعة كامبريدج
• باشفورث، فرانسيس (1903)، نبذة تاريخية عن التحديد التجريبي لمقاومة الهواء لحركة المقذوفات ، مطبعة جامعة كامبريدج