Tepelná dynamika projektilů během výboje

Při výstřelu ze střelné zbraně přispívá k rychlému zahřátí střely několik fyzikálních procesů. Tato tepelná energie pochází z chemického spalování pohonné látky a mechanického tření mezi střelou a stěnami hlavně.

Zapálením hnací látky se pevný prášek přemění na plyny pod vysokým tlakem.
Základna střely absorbuje intenzivní teplo z expandujícího oblaku plynu.
Mechanické tření nastává, když je střela protlačena drážkováním, aby se vytvořila stabilizace.
Doba průchodu střely hlavní je obvykle méně než dvě milisekundy.

Tepelná energie není rozložena rovnoměrně po celé střele. Vnější povrch a základna jsou vystaveny nejvyšším teplotám, zatímco vnitřní jádro často zůstává výrazně chladnější kvůli omezené době vedení tepla během vypalovací sekvence.

Balistická tepelná data podle vybíjecí fáze

Fáze vybití	Odhadovaný rozsah teplot	Primární zdroj tepla
Spalování pohonných hmot	1 600 °C až 2 800 °C	Chemická reakce
Vnitřní balistika (hlaveň)	200 °C - 500 °C	Mechanické tření
Externí balistika (let)	60 °C - 150 °C	Aerodynamické tření
Dopad / konečná fáze	400 °C - 600 °C	Přenos kinetické energie

Složení materiálu hraje zásadní roli v tom, jak kulka zachází s teplem. Většina moderních střel využívá plášť z měděné slitiny k uzavření měkčího olověného jádra, které chrání integritu střely v extrémních podmínkách.

Olovo má relativně nízkou teplotu tání přibližně 327 °C.
Měděné pláště odolají vyšším teplotám a zabraňují roztavení olova do loupání hlavně.
Teplo související s třením se zvyšuje úměrně s rostoucí rychlostí střely.
Teplota hlavně ovlivňuje konečnou teplotu střely; horká hlaveň předá náboji s komorou více tepla ještě předtím, než je vystřelena.

Během letové fáze dochází k aerodynamickému zahřívání, protože projektil stlačuje vzduch před sebou nadzvukovou rychlostí. Vysokorychlostní proudění vzduchu přes kulku však může také poskytnout mírný chladicí účinek, pokud byla počáteční teplota čenichu mimořádně vysoká. Po dopadu se zbývající kinetická energie téměř okamžitě přemění na teplo a deformační energii, což způsobí, že teplota úlomků vystřelí, než se nakonec ochladí v okolním prostředí.