¿Cómo se mueve suavemente una bala de punta hueca por el aire, presentando una nariz en forma de copa en lugar de una punta afilada real al fluido?

Si el aire en el que se desplaza la punta hueca resulta ser uniforme (es decir, densidad y presión constantes), suponiendo que la bala sea azimutalmente simétrica, debería viajar "suavemente" independientemente de la velocidad si gira. El estriado hace que una bala gire cuando sale del cañón de un arma de fuego, lo que a su vez produce un momento angular . Para cambiar el momento angular de un cuerpo rígido, como una bala, debe proporcionar un par de torsión .

A medida que la bala comienza a acercarse a la velocidad del sonido , o$C_{s}$, el aire que golpea dentro de la región ahuecada tendrá cada vez menos tiempo (y capacidad) para alcanzar el punto de estancamiento , moverse lateralmente a lo largo de la superficie y salir de la región del punto ahuecado. Por debajo de la velocidad del sonido, gran parte del aire podrá establecer un patrón de circulación que fluya hacia adentro y hacia afuera de la región ahuecada. Esto se debe a que la velocidad promedio de las moléculas de aire es lo que llamamos la velocidad del sonido. Por lo tanto, el flujo subsónico a menudo se puede tratar como un flujo incompresible .

Cuando la bala alcanza$C_{s}$, el aumento de presión dentro de la región ahuecada será lo suficientemente alto como para que crezca la región de estancamiento (en realidad, esto comenzaría a suceder por debajo de$C_{s}$, pero aquí solo nos preocuparemos por el flujo supersónico). Si la bala pasa$C_{s}$, entonces se formará una onda de choque y la región de estancamiento crecerá efectivamente de modo que se forme una envolvente continua de una onda de choque. Puede ver en la página de Wikipedia ejemplos de ondas de choque para objetos contundentes, donde la onda de choque se separa del obstáculo. Esto es lo que sucedería en el caso de una bala de punta hueca.

La "eficiencia" del flujo está relacionada con la resistencia . El arrastre depende de algún coeficiente dependiente de la forma y del área de la sección transversal . Dado que una bala de punta hueca actúa como un objeto contundente, no tiene un coeficiente de arrastre favorable.

La punta ahuecada no se usa típicamente para la aerodinámica, se usa por varias razones. La primera y más importante es que generalmente hace que la bala se detenga dentro del objetivo, lo que disminuye el riesgo de daños colaterales. El segundo está relacionado con el primero en que para detener la bala más rápido, la punta hueca hace que se deforme/infle en el área de la sección transversal al impactar. Por lo tanto, causa un daño mucho mayor que una chaqueta de metal completo que pasaría completamente. Hay una tercera razón, y tiene que ver con la aerodinámica. La punta hueca no disminuye la resistencia, pero cambia el centro de masa de la bala hacia la parte trasera. Esto tiene la ventaja adicional de disminuir los efectos de los vientos cruzados.