Зовнішня балістика: Траєкторія та її елементи

Адаптував, переклав та покращив @ddd_spetz

Зовнішня балістика

Зовнішня балістика - це наука, що вивчає рух кулі після припинення дії на неї порохових газів. Вилетівши з каналу ствола під дією порохових газів, куля рухається за інерцією.

Траєкторія та її елементи

Траєкторією називається крива лінія, що описується центром тяжіння кулі в польоті.

Куля під час польоту в повітрі піддається дії двох сил: сили тяжіння і сили опору повітря. Сила тяжіння змушує кулю поступово знижуватися, а сила опору повітря безперервно сповільнює рух кулі і прагне перекинути її. Унаслідок дії цих сил швидкість польоту кулі поступово зменшується, а її траєкторія являє собою за формою нерівномірно вигнуту криву лінію.

Траєкторія кулі (вид збоку)

Опір повітря польоту кулі викликається тим, що повітря являє собою пружне середовище і тому на рух у цьому середовищі витрачається частина енергії кулі.

Сила опору повітря викликається трьома основними причинами: тертям повітря, утворенням завихрень і утворенням балістичної хвилі.

Частинки повітря, що стикаються з рухомою кулею, внаслідок внутрішнього зчеплення (в'язкості) і зчеплення з її поверхнею створюють тертя і зменшують швидкість польоту кулі.

Куля під час польоту стикається з частинками повітря. Унаслідок цього перед кулею підвищується щільність повітря й утворюються звукові хвилі. Тому політ кулі супроводжується характерним звуком. За швидкості польоту кулі, меншої за швидкість звуку, утворення цих хвиль чинить незначний вплив на її політ, оскільки хвилі поширюються швидше за швидкість польоту кулі. За швидкості польоту кулі, більшої за швидкість звуку, від набігання звукових хвиль одна на одну створюється хвиля сильно ущільненого повітря - балістична хвиля, що уповільнює швидкість польоту кулі, оскільки куля витрачає частину своєї енергії на створення цієї хвилі.

Величина сили опору повітря залежить від швидкості польоту, форми і калібру кулі, а також від її поверхні і щільності повітря.

Дія сили опору повітря на політ кулі: ЦТ - центр ваги; ЦС - центр опору повітря

Під дією початкових поштовхів у момент вильоту кулі з каналу ствола між віссю кулі й дотичною до траєкторії утворюється кут (б), і сила опору повітря діє не вздовж осі кулі, а під кутом до неї, прагнучи не лише сповільнити рух кулі, а й перекинути її.

Для того щоб куля не перекидалася під дією сили опору повітря, їй надають за допомогою нарізів у каналі ствола швидкий обертальний рух. Наприклад, під час пострілу з автомата Калашникова швидкість обертання кулі в момент вильоту з каналу ствола дорівнює близько 3000 обертів на секунду. В результаті одночасної дії на кулю опору повітря, руху оберту, а також пониження під дією сили тяжіння дотичної до траєкторії відбувається відхилення кулі від площини в бік її обертання. Відхилення кулі від площини стрільби в бік її обертання називається деривацією.

Деривація (вид траєкторії зверху)

У таблицях стрільби деривація дається як поправка напрямку в тисячних. Однак під час стрільби зі стрілецької зброї величина деривації незначна (наприклад, на дальності 500 м вона не перевищує 0,1 тисячної), і її вплив на результати стрільби практично не враховується.

Для вивчення траєкторії кулі прийнято використовувати такі поняття:

Горизонт зброї – горизонтальна площина яка проходить через точку вильоту кулі.

Лінія підвищення - пряма лінія, що є продовженням осі каналу ствола наведеної зброї.

Елементи траєкторії

Площина стрільби - вертикальна площина, що проходить через лінію піднесення.

Кут підвищення – кут укладений між лінією підвищення і горизонтом зброї.

Лінія метання - пряма лінія, що є продовженням осі каналу ствола в момент вильоту кулі.

Кут метання - кут, укладений між лінією метання і горизонтом зброї.

Кут вильоту - кут, укладений між лінією піднесення і лінією кидання.

Точка падіння - точка перетину траєкторії з горизонтом зброї

Кут падіння - кут, укладений між дотичною до траєкторії в точці падіння і горизонтом зброї.

Остаточна швидкість - швидкість кулі в точці падіння.

Повний час польоту - час руху кулі від точки вильоту до точки падіння.

Точка прицілювання - точка на цілі або поза нею, в яку наводиться зброя.

Лінія прицілювання - пряма лінія, що проходить від ока стрільця через середину прорізу прицілу (на рівні з її краями) і вершину мушки в точку прицілювання.

Кут прицілювання - кут, укладений між лінією піднесення і лінією прицілювання

Прицільна дальність - відстань від точки вильоту до перетину траєкторії з лінією прицілювання.

Точка зустрічі - точка перетину траєкторії з поверхнею цілі.

по низхідній;

Форма траєкторії

Форма траєкторії залежить від величини кута піднесення. Зі збільшенням кута піднесення висота траєкторії і повна горизонтальна дальність польоту кулі збільшуються, але це відбувається до відомої межі. За цією межею висота траєкторії продовжує збільшуватися, а повна горизонтальна дальність починає зменшуватися.

Кут найбільшої дальності, настильні, навісні та сполучені траєкторії

Кут піднесення, за якого повна горизонтальна дальність польоту кулі стає найбільшою, називається кутом найбільшої дальності. Величина кута найбільшої дальності для куль різних видів зброї становить близько 35°.

Траєкторії, одержувані при кутах піднесення, менших кута найбільшої дальності, називаються настильними. Траєкторії, одержувані при кутах піднесення, більших кута найбільшої дальності, називаються навісними.

Під час стрільби з однієї й тієї самої зброї (за однакових початкових швидкостей) можна отримати дві траєкторії з однаковою горизонтальною дальністю: настильну і навісну. Траєкторії, що мають однакову горизонтальну дальність за різних кутів піднесення, називаються сполученими.