Траектории, получени при ъгли на издигане, по-малки от ъгъла. Траектория на полета на куршума, нейните елементи, свойства. Видове траектории и тяхното практическо значение. Форма, свойства и видове траектория на инструмента
Вътрешна и външна балистика.
Шот и неговите периоди. Началната скорост на куршума.
Урок номер 5.
"ПРАВИЛА ЗА СТРЕЛБА ОТ МАЛКО ОРЪЖИЕ"
1. Изстрел и неговите периоди. Началната скорост на куршума.
Вътрешна и външна балистика.
2. Правила за стрелба.
Балистикае наука за движението на телата, изхвърлени в пространството. Занимава се основно с изследване на движението на снаряди, изстреляни от огнестрелни оръжия, ракетни снаряди и балистични ракети.
Прави се разлика между вътрешната балистика, която изучава движението на снаряда в канала на оръдието, за разлика от външната балистика, която изучава движението на снаряда, докато напуска пистолета.
Ще разгледаме балистиката като наука за движението на куршума при изстрел.
Вътрешна балистика е наука, която изучава процесите, протичащи при изстрел и по-специално при движение на куршум по отвора на цевта.
Изстрелът е изхвърляне на куршум от канала на оръжие от енергията на газовете, образувани при изгарянето на прахов заряд.
При уволнение от малки оръжиясе случват следните събития. От удара на ударника върху капсулата на жив патрон, изпратен в камерата, ударният състав на капсулата избухва и се образува пламък, който през отвора в дъното на гилзата прониква до праховия заряд и го запалва. При изгарянето на прахов (или т.нар. боен) заряд се образува голямо количество силно нагорещени газове, които се образуват в отвора високо наляганевърху дъното на куршума, дъното и стените на втулката, както и по стените на цевта и затвора. В резултат на натиска на газовете върху куршума, той се движи от мястото си и се блъска в нарезите; въртейки се по тях, той се движи покрай отвора с непрекъснато нарастваща скорост и се изхвърля навън по посока на оста на отвора. Натискът на газовете върху дъното на гилзата предизвиква откат - движението на оръжието (цевта) назад. От налягането на газовете върху стените на втулката и цевта те се разтягат (еластична деформация) и втулките, плътно притиснати към камерата, предотвратяват пробива на прахови газове към болта. В същото време при изстрел възниква осцилаторно движение (вибрация) на цевта и тя се нагрява.
По време на изгарянето на прахов заряд приблизително 25-30% от освободената енергия се изразходва за комуникация на куршума движение напред(основна работа); 15-25% от енергията - за вторична работа (разрязване и преодоляване на триенето на куршума при движение покрай канала, нагряване на стените на цевта, гилзата и куршума; движение на движещите се части на оръжието, газообразни и неизгорели части на барут); около 40% от енергията не се използва и се губи след като куршумът напусне канала.
Изстрелът преминава за много кратък период от време: 0,001-0,06 секунди. При изстрел се разграничават четири периода:
предварителен;
Първи (или основен);
Трети (или период на последващо действие на газове).
Предварителен период продължава от началото на изгарянето на барутния заряд до пълното врязване на корпуса на куршума в нарезите на канала. През този период в отвора на цевта се създава газово налягане, което е необходимо, за да се измести куршумът от мястото му и да се преодолее съпротивлението на черупката му при врязване в нарезите на цевта. Това налягане (в зависимост от нарезното устройство, теглото на куршума и твърдостта на черупката му) се нарича принуждаващо налягане и достига 250-500 kg / cm 2. Предполага се, че изгарянето на праховия заряд в този период се извършва в постоянен обем, черупката се врязва в нарезите мигновено и движението на куршума започва незабавно при достигане на принудителното налягане в отвора.
Първи (основен) период продължава от началото на движението на куршума до момента пълно изгарянебарутен заряд. В началото на периода, когато скоростта на куршума по отвора е все още ниска, количеството на газовете нараства по-бързо от обема на куршумното пространство (пространството между дъното на куршума и дъното на гилзата), налягането на газа се повишава бързо и достига най-високата си стойност. Това налягане се нарича максимално налягане. Създава се в малки оръжия, когато куршум измине 4-6 см от пътя. След това, поради бързото увеличаване на скоростта на куршума, обемът на куршумното пространство се увеличава по-бързо от притоканови газове и налягането започва да пада, до края на периода то е равно на приблизително 2/3 от максималното налягане. Скоростта на куршума непрекъснато се увеличава и до края на периода достига 3/4 от първоначалната скорост. Барутният заряд изгаря напълно малко преди куршумът да напусне отвора.
Втори период продължава от момента на пълното изгаряне на барутния заряд до момента, в който куршумът напусне цевта. С началото на този период притокът на прахови газове спира, но силно компресираните и нагрети газове се разширяват и, оказвайки натиск върху куршума, увеличават скоростта му. Скоростта на куршума на изхода от отвора ( дулна скорост) е малко по-малка от началната скорост.
начална скоростнаречена скорост на куршума в дулото на цевта, т.е. в момента на излизането му от отвора. Измерва се в метри в секунда (m/s). Началната скорост на калибърните куршуми и снаряди е 700-1000 m/s.
Стойността на началната скорост е една от най-важните характеристикибойни свойства на оръжията. За същия куршум увеличаването на началната скорост води до увеличаване на обхвата на полета, проникването и смъртоносното действие на куршума, както и за намаляване на влиянието външни условияза нейния полет.
Проникване с куршумсе характеризира със своята кинетична енергия: дълбочината на проникване на куршум в препятствие с определена плътност.
При стрелба от AK74 и RPK74, куршум със стоманена сърцевина от 5,45 mm патрон пробива:
o стоманени листове с дебелина:
2 mm на разстояние до 950 m;
3 mm - до 670 m;
5 mm - до 350 m;
o стоманена каска (шлем) - до 800 м;
o земна преграда 20-25 см - до 400 м;
o борови греди с дебелина 20 см - до 650 м;
o тухлена зидария 10-12 cm - до 100 m.
Смъртност от куршумихарактеризиращ се със своята енергия (жива сила на удара) в момента на среща с целта.
Енергията на куршума се измерва в килограм-сила-метри (1 kgf m е енергията, необходима за извършване на работата по повдигане на 1 kg на височина 1 m). За да нанесете щети на човек, е необходима енергия, равна на 8 kgf m, за да нанесете същото поражение на животно - около 20 kgf m. Енергията на куршума на AK74 на 100 m е 111 kgf m, а на 1000 m е 12 kgf m; смъртоносният ефект на куршума се запазва до обхват от 1350 m.
Стойността на дулната скорост на куршума зависи от дължината на цевта, масата на куршума и свойствата на праха. Колкото по-дълго е стъблото, толкова повече времепраховите газове действат върху куршума и колкото по-голяма е началната скорост. При постоянна дължина на цевта и постоянна маса на праховия заряд началната скорост е толкова по-голяма, колкото по-малка е масата на куршума.
Някои видове малки оръжия, особено тези с къса цев (например пистолет Макаров), нямат втори период, т.к. не настъпва пълно изгаряне на праховия заряд до момента, в който куршумът напусне отвора.
Третият период (период на последващо действие на газовете) продължава от момента на излизане на куршума от канала до момента на прекратяване на действието на барутните газове върху куршума. През този период праховите газове, изтичащи от отвора със скорост 1200-2000 m/s, продължават да действат върху куршума и му придават допълнителна скорост. Куршумът достига своята най-голяма (максимална) скорост в края на третия период на разстояние няколко десетки сантиметра от дулото на цевта.
Горещите прахови газове, излизащи от цевта след куршума, когато се срещнат с въздуха, причиняват ударна вълна, което е източникът на звука от изстрела. Смесването на горещи прахови газове (сред които има въглеродни и водородни оксиди) с атмосферен кислород предизвиква светкавица, наблюдавана като изстрелян пламък.
Налягането на праховите газове, действащи върху куршума, гарантира, че му се придава транслационна скорост, както и скорост на въртене. Налягането, действащо в обратна посока (върху дъното на втулката), създава сила на отката. Движението на оръжие под въздействието на силата на отката се нарича даряване. При стрелба от малки оръжия силата на отката се усеща под формата на тласък към рамото, ръката, действа върху инсталацията или земята. Енергията на отката е по-голяма от по-мощно оръжие. За ръчни малки оръжия отката обикновено не надвишава 2 kg / m и се възприема от стрелеца безболезнено.
Ориз. 1. Изхвърляне на дулото на цевта на оръжието при изстрел
в резултат на действието на отката.
Действието на отката на оръжието се характеризира с количеството скорост и енергия, които има, когато се движи назад. Скоростта на отката на оръжието е приблизително толкова пъти по-малка от началната скорост на куршума, колкото пъти куршумът е по-лек от оръжието.
При стрелба от автоматични оръжия, чието устройство се основава на принципа на използване на енергията на отката, част от която се изразходва за предаване на движение на движещи се части и презареждане на оръжия. Следователно енергията на отката при изстрел от такова оръжие е по-малка, отколкото при изстрел от неавтоматични оръжия или от автоматични оръжия, чието устройство се основава на принципа на използване на енергията на праховите газове, изпускани през отвори в стената на цевта.
Силата на натиск на прахови газове (сила на отката) и силата на съпротивление на отката (упор на приклада, дръжки, център на тежестта на оръжието и т.н.) не са разположени на една и съща права линия и са насочени в противоположни посоки. Получената динамична двойка сили води до ъглово изместване на оръжието. Отклонения могат да възникнат и поради влиянието на действието на автоматизацията на малките оръжия и динамичното огъване на цевта, докато куршумът се движи по него. Тези причини водят до образуването на ъгъл между посоката на оста на отвора преди изстрела и неговата посока в момента, в който куршумът напусне отвора - ъгъл на отклонение. Степента на отклонение на дулото на цевта това оръжиетолкова повече от повече рамотази двойка сили.
Освен това при изстрел цевта на оръжието извършва трептящо движение - вибрира. В резултат на вибрациите дулото на цевта в момента на излитане на куршума също може да се отклони от първоначалното си положение във всяка посока (нагоре, надолу, надясно, наляво). Стойността на това отклонение се увеличава при неправилно използване на ограничителя за стрелба, замърсяване на оръжието и др. Ъгълът на отклонение се счита за положителен, когато оста на канала в момента на излитане на куршума е по-висока от позицията му преди изстрела, отрицателна, когато е по-ниска. Стойността на ъгъла на отклонение е дадена в таблиците за изпичане.
Влиянието на ъгъла на отклонение върху стрелбата за всяко оръжие се елиминира, когато довеждайки го до нормална битка (вижте ръководството за 5,45 мм Калашников... - Глава 7). Въпреки това, в случай на нарушаване на правилата за поставяне на оръжието, използване на ограничителя, както и правилата за грижа за оръжието и запазването му, стойността на ъгъла на изстрелване и бойната промяна на оръжието.
За да се намали вредното въздействие на отката върху резултатите в някои проби от малки оръжия (например автомат Калашников), се използват специални устройства - компенсатори.
Дулен спирач-компресоре специално устройство на дулото на цевта, действайки върху което, праховите газове след излитане на куршума намаляват скоростта на отката на оръжието. В допълнение, газовете, изтичащи от отвора, удряйки стените на компенсатора, донякъде спускат муцуната на цевта наляво и надолу.
В AK74 компенсаторът на дулната спирачка намалява отката с 20%.
1.2. външна балистика. Трасета на полета на куршума
Външната балистика е наука, която изучава движението на куршум във въздуха (т.е. след прекратяване на действието на праховите газове върху него).
След като излетя от отвора под действието на прахови газове, куршумът се движи по инерция. За да се определи как се движи куршумът, е необходимо да се вземе предвид траекторията на неговото движение. траекториянаречена крива линия, описана от центъра на тежестта на куршума по време на полет.
Куршумът, летящ във въздуха, е подложен на две сили: гравитация и въздушно съпротивление. Силата на гравитацията го кара постепенно да намалява, а силата на съпротивлението на въздуха непрекъснато забавя движението на куршума и се стреми да го преобърне. В резултат на действието на тези сили скоростта на полета на куршума постепенно намалява, а траекторията му е неравномерно извита по форма.
Въздушното съпротивление на полета на куршум се дължи на факта, че въздухът е еластична среда, така че част от енергията на куршума се изразходва в тази среда, което се дължи на три основни причини:
Въздушно триене
Образуването на вихри
образуване на балистична вълна.
Резултатът от тези сили е силата на съпротивление на въздуха.
Ориз. 2. Образуване на въздушна съпротивителна сила.
Ориз. 3. Действието на силата на съпротивление на въздуха върху полета на куршум:
CG - център на тежестта; CS е центърът на въздушното съпротивление.
Въздушните частици в контакт с движещ се куршум създават триене и намаляват скоростта на куршума. Въздушният слой, съседен на повърхността на куршума, в който движението на частиците се променя в зависимост от скоростта, се нарича граничен слой. Този слой въздух, който тече около куршума, се откъсва от повърхността му и няма време веднага да се затвори зад дъното.
Зад дъното на куршума се образува празно пространство, в резултат на което се появява разлика в налягането върху главата и долната част. Тази разлика създава сила, насочена в посока, обратна на движението на куршума, и намалява скоростта на полета му. Въздушните частици, опитвайки се да запълнят образуваното зад куршума разреждане, създават вихър.
Куршумът се сблъсква с частици въздух по време на полет и ги кара да се колебаят. В резултат на това се увеличава плътността на въздуха пред куршума и се образува звукова вълна. Следователно полетът на куршума е придружен от характерен звук. Когато скоростта на куршума е по-малка от скоростта на звука, образуването на тези вълни има малък ефект върху полета му, т.к. вълните се разпространяват по-бърза скоростполет с куршум. При скорост на полета на куршума, по-голяма от скоростта на звука, се създава вълна от силно уплътнен въздух от нахлуването на звукови вълни една срещу друга - балистична вълна, която забавя скоростта на куршума, т.к. куршумът изразходва част от енергията си, създавайки тази вълна.
Ефектът на силата на въздушното съпротивление върху полета на куршума е много голям: причинява намаляване на скоростта и обхвата. Например, куршум с начална скорост 800 m/s в безвъздушно пространство ще лети на разстояние 32 620 m; обхватът на полета на този куршум при наличие на въздушно съпротивление е само 3900 m.
Големината на силата на въздушно съпротивление зависи главно от:
§ скорост на куршума;
§ формата и калибъра на куршума;
§ от повърхността на куршума;
§ плътност на въздуха
и се увеличава с увеличаване на скоростта на куршума, неговия калибър и плътност на въздуха.
При свръхзвукови скорости на куршума, когато основната причина за съпротивлението на въздуха е образуването на въздушно уплътнение пред главата (балистична вълна), куршумите с удължена заострена глава са изгодни.
По този начин силата на съпротивление на въздуха намалява скоростта на куршума и го преобръща. В резултат на това куршумът започва да се "катурва", силата на съпротивление на въздуха се увеличава, обхватът на полета намалява и ефектът му върху целта намалява.
Стабилизирането на куршума в полет се осигурява чрез бързо въртене на куршума около оста му, както и от опашката на гранатата. Скорост на заминаване на въртене нарезни оръжияе: куршуми 3000-3500 об/мин, въртящи се пернати гранати 10-15 об/мин. Поради въртеливото движение на куршума, въздействието на съпротивлението на въздуха и гравитацията, куршумът се отклонява надясно от вертикалната равнина, прекарана през оста на отвора, - изстрелващ самолет. Отклонението на куршума от него, когато лети в посоката на въртене, се нарича извеждане.
Ориз. 4. Извеждане (изглед на траекторията отгоре).
В резултат на действието на тези сили куршумът лети в пространството по неравномерно извита крива, т.нар. траектория.
Нека продължим разглеждането на елементите и определенията на траекторията на куршума.
Ориз. 5. Елементи на траекторията.
Центърът на дулото на цевта се нарича отправна точка.Отправната точка е началото на траекторията.
Хоризонталната равнина, минаваща през началната точка, се нарича оръжеен хоризонт.На чертежите, изобразяващи оръжието и траекторията отстрани, хоризонтът на оръжието се появява като хоризонтална линия. Траекторията пресича хоризонта на оръжието два пъти: в точката на тръгване и в точката на удара.
насочени оръжия , е наречен линия на кота.
Вертикалната равнина, минаваща през линията на кота, се нарича самолет за стрелба.
Ъгълът, затворен между линията на кота и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на повдигане.Ако този ъгъл е отрицателен, тогава се нарича ъгъл на деклинация (намаляване).
Права линия, която е продължение на оста на отвора в момента на излитането на куршума , е наречен линия за хвърляне.
Ъгълът, затворен между линията на хвърляне и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на хвърляне.
Ъгълът, затворен между линията на издигане и линията на хвърляне, се нарича ъгъл на отклонение.
Точката на пресичане на траекторията с хоризонта на оръжието се нарича точка на падане.
Ъгълът, сключен между допирателната към траекторията в точката на удара и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на падане.
Разстоянието от точката на тръгване до точката на удара се нарича пълен хоризонтален диапазон.
Скоростта на куршума в точката на удара се нарича крайна скорост.
Времето, което е необходимо на куршума да пътува от точката на излитане до точката на удара, се нарича пълен работен денполет.
Най-високата точка на траекторията се нарича върха на пътеката.
Най-късото разстояние от върха на траекторията до хоризонта на оръжието се нарича височина на пътя.
Частта от траекторията от началната точка до върха се нарича възходящ клон,частта от траекторията от върха до точката на падане се нарича низходящ клон на траекторията.
Извиква се точката на целта (или извън нея), към която е насочено оръжието точка на прицелване (TP).
Правата линия от окото на стрелеца до точката на прицелване се нарича линия за прицелване.
Извиква се разстоянието от началната точка до пресечната точка на траекторията с линията на прицелване целеви диапазон.
Ъгълът, сключен между линията на височина и линията на зрението, се нарича ъгъл на прицелване.
Ъгълът, сключен между зрителната линия и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на издигане на целта.
Извиква се линията, свързваща изходната точка с целта целева линия.
Извиква се разстоянието от началната точка до целта по линията на целта наклонен диапазон. При стрелба с насочен огън линията на целта практически съвпада с линията на прицелване, а наклоненият обхват - с обхвата на прицелване.
Извиква се точката на пресичане на траекторията с повърхността на целта (земя, препятствия). място на срещата.
Ъгълът, сключен между допирателната към траекторията и допирателната към повърхността на целта (земя, препятствия) в точката на среща се нарича ъгъл на срещата.
Формата на траекторията зависи от големината на ъгъла на възвишение. С увеличаване на ъгъла на издигане височината на траекторията и общият хоризонтален обхват на куршума се увеличават. Но това се случва до определена граница. Отвъд тази граница височината на траекторията продължава да се увеличава и общият хоризонтален обхват започва да намалява.
Ъгълът на повдигане, при който пълният хоризонтален обхват на куршума е най-голям, се нарича ъгъл най-дълъг обхват (стойността на този ъгъл е около 35°).
Има плоски и монтирани траектории:
1. апартамент- наречена траектория, получена при ъгли на издигане по-малък ъгълнай-голям диапазон.
2. шарнирно- наречена траектория, получена при ъгли на издигане на голям ъгъл с най-голям обхват.
Плоски и шарнирни траектории, получени при стрелба от едно и също оръжие с една и съща начална скорост и една и съща обща скорост хоризонтален диапазон, са наречени - конюгат.
Ориз. 6. Ъгъл на най-голям обхват,
плоски, шарнирни и спрегнати траектории.
Траекторията е по-плоска, ако се издига по-малко над линията на целта и колкото по-малък е ъгълът на падане. Равнината на траекторията влияе на обхвата директен изстрел, както и размера на засегнатото и мъртвото пространство.
При стрелба от малки оръжия и гранатомети се използват само плоски траектории. как по-равна траектория, колкото по-голям е обхватът на терена, целта може да бъде ударена с една настройка на мерника (колкото по-малко влияние върху резултатите от стрелбата има грешка при определяне на настройката на мерника): това е практическа стойносттраектории.
2.3.4 Зависимост на формата на траекторията от ъгъла на хвърляне. Елементи на траекторията
Ъгълът, образуван от хоризонта на оръжието и продължението на оста на отвора преди изстрела, се нарича ъгъл на повдигане.
По-правилно е обаче да се говори за зависимостта на хоризонталната стрелба и, следователно, формата на траекторията от ъгъл на хвърляне, което е алгебричната сума на ъгъла на повдигане и ъгъла на отклонение (фиг. 48).
Ориз. 48 - Ъгъл на повдигане и хвърляне
Така че има определена връзка между обхвата на куршума и ъгъла на хвърляне.
|
|
Според законите на механиката най-голямата хоризонтална далечина на полета в безвъздушно пространство се постига при ъгъл на хвърляне 45°. С увеличаване на ъгъла от 0 до 45 ° обхватът на куршума се увеличава, а от 45 до 90 ° намалява. Ъгълът на хвърляне, при който хоризонталният обхват на куршума е най-голям, се нарича най-далечния ъгъл.
Когато летите с куршум във въздуха, максималният ъгъл на обхват не достига 45 °. Стойността му за съвременни малки оръжия варира от 30-35 °, в зависимост от теглото и формата на куршума.
Траекториите, образувани при ъгли на хвърляне, по-малки от ъгъла на най-голям обхват (0-35 °), се наричат апартамент. Траекториите, образувани при ъгли на хвърляне, по-големи от ъгъла на най-голям обхват (35-90 °), се наричат шарнирно(фиг. 49).
Ориз. 49 - Плоски и монтирани траектории
При изучаване на движението на куршум във въздуха се използват обозначенията на елементите на траекторията, посочени на фиг. петдесет.
Ориз. 50 - Траектория и нейните елементи:
отправна точка- центъра на дулото на цевта; това е началото на траекторията;
оръжеен хоризонте хоризонталната равнина, минаваща през началната точка. В чертежите и фигурите, изобразяващи траекторията отстрани, хоризонтът има формата на хоризонтална линия;
линия на кота- права линия, която е продължение на оста на канала на насоченото оръжие;
линия за хвърляне- права линия, която е продължение на оста на отвора в момента на изстрела. Допирателна към траекторията в началната точка;
изстрелващ самолет- вертикална равнина, минаваща през линията на кота;
ъгъл на повдигане- ъгълът, образуван от линията на кота и хоризонта на оръжието;
ъгъл на хвърляне- ъгълът, образуван от линията на хвърляне и хоризонта на оръжието;
ъгъл на отклонение- ъгълът, образуван от линията на издигане и линията на хвърляне;
точка на падане- точката на пресичане на траекторията с хоризонта на оръжието;
ъгъл на падане- ъгълът, образуван от допирателната към траекторията в точката на удара и хоризонта на оръжието;
хоризонтален диапазон- разстояние от точката на тръгване до точката на падане;
връх на траекторията- най-високата точка на траекторията над хоризонта на оръжието. Вертексът разделя траекторията на две части – клоновете на траекторията;
възходящ клон на траекторията- част от траекторията от началната точка до върха;
низходящ клон на траекторията- част от траекторията от върха до точката на падане;
височина на траекторията- разстояние от върха на траекторията до хоризонта на оръжието.
Тъй като при спортна стрелбаразстоянията за всеки тип оръжие остават основно същите, много стрелци дори не мислят под какъв ъгъл на повдигане или хвърляне да стрелят. На практика се оказа много по-удобно да се замени ъгълът на хвърляне с друг, много подобен на него, - ъгъл на прицелване(фиг. 51). Ето защо, отклонявайки се донякъде от представянето на въпросите външна балистика, ние даваме елементите на насочени оръжия (фиг. 52).
Ориз. 51 - Линия на видимост и ъгъл на прицелване
Ориз. 52 - Елементи на насочване на оръжия към целта:
линия на видимост- права линия, минаваща от окото на стрелеца през процепите на мерника и горната част на мушката до точката на прицелване;
точка на прицелване- точката на пресичане на линията на прицелване с целта или равнината на целта (при изваждане на точката на прицелване);
ъгъл на прицелване- ъгълът, образуван от линията на прицелване и линията на издигане;
ъгъл на издигане на целта- ъгълът, образуван от линията на прицелване и хоризонта на оръжието;
ъгъл на повдиганее алгебричната сума на ъглите на насочване и ъгъла на повдигане на целта.
Стрелецът не пречи да знае степента на наклонени траектории на куршумите, използвани в спортната стрелба. Затова представяме графики, характеризиращи превишението на траекторията при стрелба от различни пушки, пистолети и револвери (фиг. 53-57).
Ориз. 53 - Превишаване на траекторията над линията на зрение при стрелба с тежък 7,6 мм куршум от служебна пушка
Ориз. 54 - Превишаване на траекторията на куршума над линията на мерника при стрелба с малокалибрена пушка (при V 0 =300 m/s)
Ориз. 55 - Превишаване на траекторията на куршума над линията на прицелване при стрелба с малокалибрен пистолет (при V 0 = 210 m/s)
Ориз. 56 - Превишаване на траекторията на куршум над линията на зрението при стрелба:
а- от револвер (при V 0 =260 m/s); b- от оръдието PM (при V 0 =315 m/s).
Ориз. 57 - Превишаване на траекторията на куршум над линията на зрение при стрелба от пушка с 5,6 mm спортен и ловен патрон (при V 0 = 880 m / s)
2.3.5 Зависимостта на формата на траекторията от стойността на дулната скорост на куршума, неговата форма и напречно натоварване
Запазвайки основните си свойства и елементи, траекториите на куршумите могат рязко да се различават една от друга по своята форма: да бъдат по-дълги и по-къси, да имат различен наклон и кривина. Тези различни промени зависят от редица фактори.
Влияние на началната скорост. Ако два еднакви куршума се изстрелят под един и същ ъгъл на хвърляне с различни начални скорости, тогава траекторията на куршума с по-висока начална скорост ще бъде по-висока от траекторията на куршума с по-ниска начална скорост (фиг. 58).
Ориз. 58 - Зависимост на височината на траекторията и обхвата на куршума от началната скорост
Куршумът, летящ с по-ниска начална скорост, ще отнеме повече време, за да достигне целта, така че под въздействието на гравитацията ще има време да се спусне много повече. Очевидно е също, че с увеличаване на скоростта обхватът на неговия полет също ще се увеличи.
Влияние на формата на куршума. Желанието за увеличаване на обхвата и точността на стрелбата изисква да се даде на куршума форма, която да му позволи да поддържа скорост и стабилност по време на полет възможно най-дълго.
Кондензацията на въздушни частици пред главата на куршума и зоната на разреденото пространство зад нея са основните фактори на силата на въздушно съпротивление. Главната вълна, която рязко увеличава забавянето на куршума, възниква, когато скоростта му е равна на скоростта на звука или я надвишава (над 340 m / s).
Ако скоростта на куршума е по-малка от скоростта на звука, тогава той лети на самия гребен на звуковата вълна, без да изпитва прекалено високо въздушно съпротивление. Ако е по-голяма от скоростта на звука, куршумът изпреварва всички звукови вълни, образувани пред главата му. В този случай възниква челна балистична вълна, която забавя полета на куршума много повече, поради което той бързо губи скорост.
Ако погледнете очертанията на главата на вълната и въздушната турбуленция, която възниква при движение на куршуми с различни форми (фиг. 59), можете да видите, че натискът върху главата на куршума е толкова по-малък, колкото по-остра е неговата форма. Площта на разреденото пространство зад куршума е толкова по-малка, колкото повече е скосена опашката му; в този случай също ще има по-малко турбуленция зад летящия куршум.
Ориз. 59 - Естеството на очертанията на носовата вълна, която възниква при движение на куршуми с различни форми
Както теорията, така и практиката потвърждават, че най-обтекаема е формата на куршума, която е очертана от така наречената крива на най-малкото съпротивление - пурообразна. Експериментите показват, че коефициентът на съпротивление на въздуха, в зависимост само от формата на главата на куршума, може да варира от един и половина до два пъти.
Различните скорости на полета съответстват на тяхната собствена, най-изгодна форма на куршума.
При стрелба на къси разстояния с куршуми с ниска начална скорост, тяхната форма леко влияе върху формата на траекторията. Следователно, револвер, пистолет и малокалибрени патроните са оборудвани с тъпи куршуми: това е по-удобно за презареждане на оръжия, а също така помага да се предпази от повреда (особено без черупки - до оръжия с малък калибър).
Като се има предвид зависимостта на точността на стрелба от формата на куршума, стрелецът трябва да предпази куршума от деформация, да се увери, че на повърхността му не се появяват драскотини, прорези, вдлъбнатини и др.
Влияние напречно натоварване . Колкото по-тежък е куршумът, толкова повече кинетична енергия има, следователно, толкова по-малко силата на въздушно съпротивление влияе върху полета му. Но способността на куршума да поддържа скоростта си зависи не само от теглото му, но и от съотношението на теглото към площта, която среща въздушно съпротивление. Съотношението на теглото на куршума към най-голямото му напречно сечение се нарича напречно натоварване(фиг. 60).
Ориз. 60 - Площ на напречното сечение на куршумите:
а- към пушка 7,62 мм; b- към 6,5 мм пушка; в- към 9 мм пистолет; Ж- към 5,6 мм пушка за стрелба по мишена "Бягащ елен"; д- към 5,6 мм карабина със странична стрелба (дълъг патрон).
Напречното натоварване е по-голямо от повече теглосачми и по-малък калибър. Следователно, при същия калибър, страничното натоварване е по-голямо за по-дълъг куршум. Куршум с по-голямо напречно натоварване има както по-голям обхват на полета, така и по-лека траектория (фиг. 61).
Ориз. 61 - Влияние на напречното натоварване на куршума върху обхвата на полета му
Въпреки това, има известна граница за увеличаване на това натоварване. На първо място, с увеличаването му (със същия калибър) се увеличава общо теглосачми, а оттам и отката на оръжието. В допълнение, увеличаването на напречното натоварване поради прекомерното удължаване на куршума ще доведе до значително преобръщане на главата му назад от силата на въздушно съпротивление. От това те продължават, като определят най-благоприятните размери на съвременните куршуми. И така, напречното натоварване на тежък куршум (тегло 11,75 g) за служебна пушка е 26 g / cm 2, куршум с малък калибър (тегло 2,6 g) - 10,4 g / cm 2.
Колко голямо е влиянието на страничното натоварване на куршума върху полета му, може да се види от следните данни: тежък куршум с начална скорост около 770 m/s има най-голям обхват на полета от 5100 m, лек куршум с начална скорост от 865 m/s има само 3400 m.
2.3.6 Зависимост на траекторията от метеорологичните условия
Постоянно променящите се метеорологични условия по време на стрелба могат да окажат значително влияние върху полета на куршума. Определени знания и практически опит обаче помагат значително да се намали вредното им въздействие върху точността на стрелбата.
Тъй като разстоянията за спортна стрелба са сравнително малки и куршумът ги изминава за много кратко време, някои атмосферни фактори, като плътността на въздуха, няма да повлияят значително на полета му. Ето защо при спортната стрелба е необходимо да се отчита основно влиянието на вятъра и до известна степен на температурата на въздуха.
Влияние на вятъра. Попътният и задният вятър имат малък ефект върху точността на стрелбата, така че стрелците обикновено пренебрегват ефекта им. И така, при стрелба на разстояние 600 m, силен (10 m/sec) челен или опашен вятър променя STP във височина само с 4 cm.
Страничният вятър значително отклонява куршума настрани, дори при стрелба от близко разстояние.
Вятърът се характеризира със сила (скорост) и посока.
Силата на вятъра се измерва с неговата скорост в метри в секунда. В практиката на стрелба се разграничава вятър: слаб - 2 m / s, умерен - 4-5 m / s и силен - 8-10 m / s.
Силата и посоката на вятърните стрели практически се определят от различни местни особености: с помощта на знаме, чрез движение на дим, чрез люлеене на трева, храсти и дървета и др. (фиг. 62).
Ориз. 62 - Определяне на силата на вятъра чрез флаг и дим
В зависимост от силата и посоката на вятъра трябва или да се направи странична корекция на мерника, или да се направи точка, като се прицелва в посока, обратна на посоката (като се вземе предвид отклонението на куршумите под действието на вятъра - главно при стрелба по къдрави мишени). В табл. Фигури 8 и 9 дават стойностите на отклоненията на куршума под въздействието на страничен вятър.
Отклонение на куршума под въздействието на страничен вятър при стрелба от пушки с калибър 7,62 mm
| Обхват на стрелба, m | Отклонение на тежък куршум (11,8 g), cm | ||
|---|---|---|---|
| слаб вятър (2 m/s) | умерен вятър (4 m/s) | силен вятър (8 m/s) | |
| 100 | 1 | 2 | 4 |
| 200 | 4 | 8 | 18 |
| 300 | 10 | 20 | 41 |
| 400 | 20 | 40 | 84 |
| 500 | 34 | 68 | 140 |
| 600 | 48 | 100 | 200 |
| 700 | 70 | 140 | 280 |
| 800 | 96 | 180 | 360 |
| 900 | 120 | 230 | 480 |
| 1000 | 150 | 300 | 590 |
Отклонение на куршумите под въздействието на страничен вятър при стрелба от пушка с малък калибър
Както се вижда от тези таблици, при стрелба на къси дистанции отклонението на куршумите е почти пропорционално на силата (скоростта) на вятъра. От табл. 8 също показва, че при стрелба от служебни и свободни пушки на 300 m, страничен вятър със скорост 1 m / s издухва куршума встрани с един размер на мишена № 3 (5 cm). Тези опростени данни трябва да се използват на практика при определяне на стойността на корекциите за вятър.
Наклонен вятър (под ъгъл спрямо равнината на стрелба от 45, 135, 225 и 315 °) отклонява куршума наполовина по-малко от страничния вятър.
Въпреки това, по време на стрелба е невъзможно, разбира се, да се направи корекция за вятъра, така да се каже, "формално", ръководейки се единствено от данните от таблиците. Тези данни трябва да служат само като изходен материал и да помогнат на стрелеца да се ориентира трудни условиястрелба във вятъра.
На практика рядко се случва в такова сравнително малко парче терен като стрелбище вятърът винаги да е с една посока и още повече с еднаква сила. Обикновено духа на пориви. Следователно стрелецът се нуждае от способността да засече времето на изстрела до момента, в който силата и посоката на вятъра станат приблизително същите като при предишните изстрели.
На стрелбището обикновено се поставят знамена, за да може състезателят да определи силата и посоката на вятъра. Трябва да се научите как правилно да следвате указанията на флаговете. Не трябва да се разчита изцяло на флаговете, когато са високо над линията на целта и линията на огъня. Също така е невъзможно да се ориентирате по флаговете, поставени в края на гората, стръмни скали, дерета и котловини, тъй като скоростта на вятъра в различни слоевеатмосферата, както и неравният терен, препятствията са различни. Като пример, на фиг. 63 дава приблизителни данни за скоростта на вятъра през лятото в равнина на различни височини от земята. Ясно е, че показанията на знамена, монтирани на висок куршумен вал или на висока мачта, няма да съответстват на истинската сила на вятъра, който действа директно върху куршума. Необходимо е да се ръководите от индикациите на знамена, хартиени ленти и др., поставени на същото ниво, на което се намира оръжието по време на стрелба.
Ориз. 63 - Приблизителни данни за скоростта на вятъра през лятото на различни височини в равнината
Трябва също така да се има предвид, че вятърът, огъвайки се около неравен терен, препятствия, може да създаде турбуленция. Ако знамената са поставени по протежение на цялото стрелбище, те често показват съвсем различна, дори обратна посока на вятъра. Ето защо трябва да се опитате да определите основната посока и силата на вятъра по цялата пътека на стрелба, като внимателно наблюдавате отделни местни ориентири в зоната между стрелеца и целта.
Естествено, за да се направят точни корекции за вятъра, е необходим известен опит. А опитът не идва сам. Стрелецът трябва непрекъснато внимателно да наблюдава и внимателно да изучава влиянието на вятъра като цяло и в частност на дадено стрелбище, систематично да записва условията, при които се извършва стрелбата. С течение на времето той развива подсъзнателно усещане, натрупва опит, който му позволява бързо да се ориентира в метеорологичната обстановка и да направи необходимите корекции, за да осигури точна стрелба в трудни условия.
Влияние на температурата на въздуха. Колкото по-ниска е температурата на въздуха, толкова по-голяма е неговата плътност. Куршум, летящ в по-плътен въздух, среща голям брой частици по пътя си и следователно губи първоначалната си скорост по-бързо. Следователно, в студено време, при ниски температури обхватът на стрелба намалява и STP намалява (Таблица 10).
Преместване на средната точка на удара при стрелба от пушка с калибър 7,62 мм под влияние на промените в температурата на въздуха и натоварването с прах за всеки 10 °
| Обхват на стрелба, m | Движение на STP по височина, cm | |
|---|---|---|
| лек куршум (9,6 g) | тежък куршум (11,8 g) | |
| 100 | - | - |
| 200 | 1 | 1 |
| 300 | 2 | 2 |
| 400 | 4 | 4 |
| 500 | 7 | 7 |
| 600 | 12 | 12 |
| 700 | 21 | 19 |
| 800 | 35 | 28 |
| 900 | 54 | 41 |
| 1000 | 80 | 59 |
Температурата също влияе върху процеса на изгаряне на барутния заряд в цевта на оръжието. Както е известно, с повишаване на температурата скоростта на горене на праховия заряд се увеличава, тъй като консумацията на топлина, необходима за нагряване и запалване на прахови зърна, намалява. Следователно, колкото по-ниска е температурата на въздуха, толкова по-бавно има процесповишаване на налягането на газа. В резултат на това началната скорост на куршума също намалява.
Установено е, че промяна на температурата на въздуха с 1° променя началната скорост с 1 m/sec. Значителните температурни колебания между лятото и зимата водят до промени в началната скорост от порядъка на 50-60 m/s.
Предвид това, за нулиране на оръжия, съставяне на съответните таблици и др. вземете определена "нормална" температура - + 15 °.
Като се има предвид връзката между температурата на праховия заряд и началната скорост на куршума, трябва да се има предвид следното.
При продължителна стрелба в големи серии, когато цевта на пушката е много гореща, не трябва да се допуска следващият патрон да остане дълго време в патронника: относително топлинанагрятата цев, преминавайки през гилзата към барутния заряд, ще доведе до ускоряване на запалването на барута, което в крайна сметка може да доведе до промяна в STP и "отделяния" нагоре (в зависимост от продължителността на времето, през което патронът е в патронника).
Следователно, ако стрелецът е уморен и има нужда от почивка преди следващия изстрел, тогава по време на такава пауза в стрелбата патронът не трябва да е в патронника; тя трябва да бъде премахната или дори заменена с друга касета от опаковката, тоест незагрята.
2.3.7 Разпръскване на куршуми
Дори при най-благоприятните условия на стрелба всеки от изстреляните куршуми описва своя собствена траектория, малко по-различна от траекториите на другите куршуми. Това явление се нарича естествена дисперсия.
При значителен брой изстрели се формират траекториите в тяхната съвкупност сноп, който при среща с целта дава поредица от дупки, повече или по-малко отдалечени една от друга. Площта, която заемат, се нарича зона на разпръскване(фиг.64).
Ориз. 64 - Сноп от траектории, средна траектория, зона на разсейване
Всички отвори са разположени върху дисперсионната зона около определена точка, т.нар център на разсейванеили средна точка на удара (STP). Траектория в средата на снопа и минаваща през нея средна точкахит, кол средна траектория . Когато правите корекции на монтажа на мерника по време на процеса на стрелба, винаги се подразбира тази средна траектория.
За различните видове оръжия и патрони има определени стандарти за разсейване на куршумите, както и стандарти за разсейване на куршумите според заводските спецификации и толеранси за производство на определени видове оръжия и партиди патрони.
При в големи количестваизстрели, дисперсията на куршумите се подчинява на определен закон на дисперсия, чиято същност е следната:
- дупките са разположени неравномерно върху площта на дисперсията, най-плътно групирани около STP;
- дупките са разположени симетрично спрямо STP, тъй като вероятността куршумът да се отклони във всяка посока от STP е еднаква;
- зоната на разсейване винаги е ограничена от определена граница и има формата на елипса (овал), издължена във вертикална равнина на височина.
По силата на този закон, като цяло дупките са разположени върху площта на дисперсията по правилен начин и следователно в симетрични ивици с еднаква ширина, еднакво отдалечени от осите на дисперсия, са разположени еднакви и определен брой дупки, въпреки че зоните на разпръскване могат да имат различни размери (в зависимост от вида на оръжието и патроните). Мярката за дисперсия са: средното отклонение, сърцевината и радиусът на окръжността, съдържаща по-добрата половинадупки (P 50) или всички удари (P 100). Трябва да се подчертае, че законът на дисперсията се проявява напълно при голям брой изстрели. При спортна стрелба в сравнително малки серии зоната на дисперсия се доближава до формата на кръг, следователно радиусът на кръга, съдържащ 100% дупки (P 100) или най-добрата половина от дупките (P 50) (фиг. 65) служи като мярка за дисперсия. Радиусът на кръга, който съдържа всички дупки, е около 2,5 пъти радиуса на кръга, който съдържа най-добрата половина от тях. По време на фабричните тестове на патроните, когато стрелбата се извършва в малки серии (обикновено 20) изстрела, кръгът, който включва всички отвори - P 100 (диаметър, който включва всички отвори, виж фиг. 16) също служи като мярка за разсейване.
Ориз. 65 - Големи и малки радиуси на кръгове, съдържащи 100 и 50% удари
И така, естественото разсейване на куршумите е обективен процес, който действа независимо от волята и желанието на стрелеца. Това е отчасти вярно и няма смисъл да се изисква от оръжията и патроните всички куршуми да попаднат в една и съща точка.
В същото време стрелецът трябва да помни, че естественото разсейване на куршумите в никакъв случай не е неизбежна норма, веднъж завинаги установена за даден тип оръжие и определени условия на стрелба. Изкуството на стрелбата е да се знаят причините за естественото разпръскване на куршумите и да се намали тяхното влияние. Практиката убедително доказа колко важни са правилното отстраняване на грешки на оръжията и изборът на патрони, техническата готовност на стрелеца и опитът от стрелба при неблагоприятни метеорологични условия за намаляване на разсейването.
Траектория на полета на куршума, нейните елементи, свойства. Видове траектории и тяхното практическо значение
Траекторията е крива линия, описана от центъра на тежестта на куршума в полет.
Куршумът, летящ във въздуха, е подложен на две сили: гравитация и въздушно съпротивление. Силата на гравитацията кара куршума постепенно да се спуска, а силата на съпротивлението на въздуха непрекъснато забавя движението на куршума и се стреми да го събори.
В резултат на действието на тези сили скоростта на полета на куршума постепенно намалява, а траекторията му е неравномерно извита крива линия.
|
Параметър |
Характеристика на параметъра |
Забележка |
|
Отправна точка |
Център на муцуната |
Отправната точка е началото на траекторията |
|
Оръжеен хоризонт |
Хоризонтална равнина, минаваща през изходната точка |
Хоризонтът на оръжието изглежда като хоризонтална линия. Траекторията пресича хоризонта на оръжието два пъти: в точката на тръгване и в точката на удара |
|
линия на кота |
Права линия, която е продължение на оста на канала на насоченото оръжие |
|
|
Самолет за стрелба |
Вертикалната равнина, минаваща през линията на кота |
|
|
Ъгъл на издигане |
Ъгълът, затворен между линията на издигане и хоризонта на оръжието |
Ако този ъгъл е отрицателен, тогава той се нарича ъгъл на деклинация (намаляване) |
|
Хвърлете линия |
Права линия, линия, която е продължение на оста на отвора в момента на излитане на куршума |
|
|
Ъгъл на хвърляне |
Ъгълът, сключен между линията на хвърляне и хоризонта на оръжието |
|
|
Ъгъл на отклонение |
Ъгълът, сключен между линията на издигане и линията на хвърляне |
|
|
точка на падане |
Пресечна точка на траекторията с хоризонта на оръжието |
|
|
Ъгъл на падане |
Ъгълът, сключен между допирателната към траекторията в точката на удара и хоризонта на оръжието |
|
|
Общ хоризонтален диапазон |
Разстояние от точката на тръгване до точката на връщане |
|
|
Крайна скорост |
Скорост на куршума в точката на удара |
|
|
Общо време на полет |
Времето, необходимо на един куршум да пътува от точката на излитане до точката на удара |
|
|
Върхът на пътеката |
Най-високата точка на траекторията |
|
|
Височина на траекторията |
Най-късото разстояние от върха на траекторията до хоризонта на оръжието |
|
|
Възходящ клон |
Част от траекторията от началната точка до върха |
|
|
низходящ клон |
Част от траекторията от върха до мястото на удара |
|
|
Точка на прицелване (прицелване) |
Точката върху или извън целта, към която е насочено оръжието |
|
|
линия на видимост |
Права линия, минаваща от окото на стрелеца през средата на процепа на мерника (на нивото на краищата му) и горната част на мушката до точката на прицелване |
|
|
ъгъл на прицелване |
Ъгълът, сключен между линията на издигане и линията на видимост |
|
|
Ъгъл на издигане на целта |
Ъгълът, сключен между линията на мерника и хоризонта на оръжието |
Ъгълът на издигане на целта се счита за положителен (+), когато целта е над хоризонта на оръжието, и отрицателен (-), когато целта е под хоризонта на оръжието. |
|
Обхват на наблюдение |
Разстояние от точката на тръгване до пресечната точка на траекторията с линията на видимост |
|
|
Превишаване на траекторията над линията на видимост |
Най-късото разстояние от всяка точка на траекторията до линията на видимост |
|
|
целева линия |
Права линия, свързваща изходната точка с целта |
При стрелба с пряка насоченост линията на целта практически съвпада с линията на прицелване |
|
Slant Range |
Разстояние от началната точка до целта по линията на целта |
При директна стрелба наклоненият обхват практически съвпада с прицелния обхват. |
|
място на срещата |
Пресечна точка на траекторията с целевата повърхност (земя, препятствия) |
|
|
Ъгъл на срещата |
Ъгълът, сключен между допирателната към траекторията и допирателната към целевата повърхност (земя, препятствия) в точката на среща |
За ъгъл на среща се приема по-малкият от съседните ъгли, измерен от 0 до 90°. |
|
Визирна линия |
Права линия, свързваща средата на слота на мерника с горната част на мушката |
|
|
Прицелване (насочване) |
Придаване на оста на канала на оръжието в необходимото за стрелба положение в пространството |
За да може куршумът да достигне целта и да я удари или желаната точка от нея |
|
Хоризонтално насочване |
Придаване на желаната позиция на оста на отвора в хоризонталната равнина |
|
|
вертикално насочване |
Придаване на желаната позиция на оста на отвора във вертикалната равнина |
Траекторията на куршум във въздуха има следните свойства:
- низходящият клон е по-къс и по-стръмен от възходящия;
- ъгълът на падане е по-голям от ъгъла на хвърляне;
- крайната скорост на куршума е по-малка от първоначалната;
- най-малката скорост на полета на куршума при стрелба при големи ъгли на хвърляне - по низходящия клон на траекторията, а при стрелба при малки ъгли на хвърляне - в точката на удара;
- времето на движение на куршума по възходящия клон на траекторията е по-малко, отколкото по низходящата;
- траекторията на въртящ се куршум поради спускането на куршума под действието на гравитацията и извеждането е линия на двойна кривина.
Видове траектории и тяхното практическо значение
При стрелба от всякакъв вид оръжие с увеличаване на ъгъла на повдигане от 0° до 90° хоризонталният обхват първо се увеличава до определена граница, а след това намалява до нула (фиг. 5).
Ъгълът на повдигане, при който се получава най-голям обхват, се нарича ъгъл на най-голям обхват. Стойността на ъгъла на най-голям обхват за куршуми различни видовеоръжия е около 35 °.
Ъгълът на най-голям обхват разделя всички траектории на два вида: на траектории плоски и шарнирни (фиг. 6). 
Плоските траектории се наричат траектории, получени при ъгли на издигане, по-малки от ъгъла на най-голям обхват (вижте фиг. траектории 1 и 2).
Надземни траектории се наричат траектории, получени при ъгли на издигане, по-големи от ъгъла на най-голям обхват (вижте фиг. траектории 3 и 4).
Конюгираните траектории са траектории, получени при еднакъв хоризонтален диапазон от две траектории, едната от които е плоска, а другата е шарнирна (вижте фиг. траектории 2 и 3).
При стрелба от малки оръжия и гранатомети се използват само плоски траектории. Колкото по-плоска е траекторията, толкова по-голям е теренът, целта може да бъде ударена с една настройка на мерника (колкото по-малко влияние върху резултатите от стрелбата има грешката при определяне на настройката на мерника): това е практическото значение на траекторията.
Равнината на траекторията се характеризира с най-голямото й превишение над линията на прицелване. При даден диапазон траекторията е толкова по-плоска, колкото по-малко се издига над линията на прицелване. В допълнение, плоскостта на траекторията може да се съди по големината на ъгъла на падане: колкото по-плоска е траекторията, толкова по-малък е ъгълът на падане. Равнината на траекторията влияе върху стойността на обхвата на директен изстрел, ударено, покрито и мъртво пространство.
Куршумът, след като получи определена начална скорост при излизане от отвора, се стреми по инерция да поддържа величината и посоката на тази скорост.
Ако полетът на куршум се е състоял в безвъздушно пространство и не е бил засегнат от земно притегляне, куршумът ще се движи по права линия, равномерно и безкрайно. Куршумът, летящ във въздуха, обаче е подложен на сили, които променят скоростта на полета и посоката на движение. Тези сили са гравитацията и съпротивлението на въздуха (фиг. 4).
Ориз. 4. Сили, действащи върху куршума по време на полета му
Поради комбинираното действие на тези сили, куршумът губи скорост и променя посоката на движение, движейки се във въздуха по крива линия, минаваща под посоката на оста на отвора.
Линията, която движещ се куршум описва в пространството (нейният център на тежестта), се нарича траектория.
Обикновено балистиката смята, че траекторията е приключила оръжейен хоризонт- въображаема безкрайна хоризонтална равнина, минаваща през началната точка (фиг. 5).
Ориз. 5. Хоризонтни оръжия
Движението на куршума, а оттам и формата на траекторията, зависи от много условия. Ето защо, за да разберем как се формира траекторията на куршум в космоса, е необходимо първо да разгледаме как силата на гравитацията и силата на съпротивлението на въздушната среда действат върху куршума отделно.
Действието на гравитацията.Нека си представим, че след като куршумът излезе от канала, върху куршума не действа никаква сила. В този случай, както беше споменато по-горе, куршумът ще се движи по инерция безкрайно, равномерно и праволинейно по посока на оста на канала; за всяка секунда ще прелети същите разстояния с постоянна скорост, равна на първоначалната. В този случай, ако цевта на оръжието беше насочена право към целта, куршумът, следващ по посока на оста на канала, би я ударил (фиг. 6).
Ориз. 6. Движението на куршум по инерция (ако нямаше гравитация и съпротивление на въздуха)
Нека сега приемем, че върху куршума действа само една сила на гравитацията. Тогава куршумът ще започне да пада вертикално надолу, като всяко свободно падащо тяло.
Ако приемем, че гравитацията действа върху куршума по време на полета му по инерция в безвъздушно пространство, тогава под въздействието на тази сила куршумът ще падне по-ниско от продължението на оста на канала - в първата секунда - с 4,9 m, във втората - с 19,6 м и т.н. В този случай, ако насочите цевта на оръжието към целта, куршумът никога няма да я удари, тъй като, подложен на действието на гравитацията, той ще лети под целта (фиг. 7).
Ориз. 7. Движението на куршума (ако върху него действа гравитацията,
но без въздушно съпротивление
Съвсем очевидно е, че за да прелети куршумът на определено разстояние и да удари целта, е необходимо цевта на оръжието да бъде насочена някъде над целта. За да направите това, е необходимо оста на отвора и равнината на хоризонта на оръжието да образуват определен ъгъл, който се нарича ъгъл на повдигане(фиг. 8).
Както се вижда от фиг. 8, траекторията на куршум в безвъздушно пространство, върху която действа силата на гравитацията, е правилна крива, която се нарича парабола. Повечето висока точкатраектория над хоризонта на оръжието се нарича нея връх. Частта от кривата от началната точка до върха се нарича възходящ клон. Такава траектория на куршума се характеризира с факта, че възходящите и низходящите клонове са абсолютно еднакви, а ъгълът на хвърляне и падане са равни един на друг.
Ориз. 8. Кота (траектория на куршума в безвъздушно пространство)
Действието на силата на съпротивление на въздуха.На пръв поглед изглежда малко вероятно въздухът, който има толкова ниска плътност, да окаже значително съпротивление на движението на куршума и по този начин значително да намали скоростта му.
Експериментите обаче установиха, че силата на съпротивление на въздуха, действаща върху куршум, изстрелян от пушка от модела 1891/30, е голяма стойност - 3,5 kg.
Като се има предвид, че куршумът тежи само няколко грама, става съвсем очевидно големият спирачен ефект, който въздухът има върху летящия куршум.
По време на полета куршумът изразходва значителна част от енергията си за изтласкване на въздушните частици, които пречат на полета му.
Както показва снимка на куршум, летящ със свръхзвукова скорост (над 340 m/s), пред главата му се образува въздушно уплътнение (фиг. 9). От това уплътнение се излъчва балистична вълна на главата във всички посоки. Въздушните частици, плъзгащи се по повърхността на куршума и откъсващи се от страничните му стени, образуват зона от разредено пространство зад куршума. В опит да запълнят получената празнина зад куршума, въздушните частици създават турбуленция, в резултат на което зад дъното на куршума се простира задна вълна.
Уплътняването на въздуха пред главата на куршума забавя полета му; изпразнената зона зад куршума го засмуква и по този начин допълнително подобрява спирането; стените на куршума изпитват триене срещу частици въздух, което също забавя полета му. Резултатът от тези три сили е силата на съпротивлението на въздуха.
Ориз. 9. Снимка на куршум, летящ със свръхзвукова скорост
(над 340 m/s)
Голямото влияние на съпротивлението на въздуха върху полета на куршума може да се види и от следния пример. Куршум, изстрелян от пушка Мосин модел 1891/30 г. или от снайперска пушкаДрагунов (СВД). При нормални условия (с въздушно съпротивление) има най-голям хоризонтален полет от 3400 м, а при стрелба във вакуум може да прелети 76 км.
Следователно, под въздействието на силата на съпротивление на въздуха, траекторията на куршума губи формата на правилна парабола, придобивайки формата на асиметрична крива линия; върхът го разделя на две неравни части, от които възходящият клон винаги е по-дълъг и закъснял от низходящия. При стрелба на средни дистанции можете условно да приемете съотношението на дължината на възходящия клон на траекторията към низходящия като 3:2.
Въртенето на куршума около оста му.Известно е, че едно тяло придобива значителна стабилност, ако му се даде бърз ход въртеливо движениеоколо оста си. Пример за стабилността на въртящо се тяло е въртяща се играчка. Невъртящият се „върх“ няма да стои на заострения си крак, но ако „върхът“ получи бързо въртеливо движение около оста си, той ще стои стабилно върху него (фиг. 10).
За да може куршумът да придобие способността да се справя с преобръщащия ефект на силата на съпротивление на въздуха, за да поддържа стабилност по време на полет, му се дава бързо въртеливо движение около надлъжната му ос. Куршумът придобива това бързо въртеливо движение поради спираловидни канали в канала на оръжието (фиг. 11). Под действието на налягането на праховите газове куршумът се движи напред по протежение на отвора, като едновременно с това се върти около надлъжната си ос. При излизане от цевта куршумът по инерция запазва полученото сложно движение - транслационно и ротационно.
Без да навлизам в подробности на обяснението физични явления, свързани с действието на сили върху тяло, което изпитва сложно движение, все пак трябва да се каже, че куршумът по време на полет прави правилни трептения и описва кръг около траекторията с главата си (фиг. 12). В този случай надлъжната ос на куршума, така да се каже, „следва“ траекторията, описвайки около нея конична повърхност (фиг. 13).
Ориз. 12. Конично въртене на главата на куршума
Ориз. 13. Полет на въртящ се куршум във въздуха
Ако приложим законите на механиката към летящ куршум, става очевидно, че колкото по-голяма е скоростта на неговото движение и колкото по-дълъг е куршумът, толкова повече въздухът се стреми да го преобърне. Следователно, куршумите на патроните различен типнеобходимо е да се даде различна скорост на въртене. По този начин лек куршум, изстрелян от пушка, има скорост на въртене от 3604 об / мин.
Но въртеливото движение на куршума, което е толкова необходимо, за да му осигури стабилност по време на полет, има своите отрицателни страни.
Както вече беше споменато, бързо въртящ се куршум е подложен на непрекъсната сила на преобръщане на въздушно съпротивление, във връзка с което главата на куршума описва кръг около траекторията. В резултат на добавянето на тези две въртеливи движения възниква ново движение, отклоняващо челната му част встрани от равнината на изстрелване1 (фиг. 14). В този случай едната странична повърхност на куршума е подложена на натиск на частиците повече от другата. Това неравномерно налягане на въздуха странични повърхностикуршуми и ги отклонява от самолета за стрелба. Страничното отклонение на въртящ се куршум от равнината на изстрел по посока на неговото въртене се нарича извеждане(фиг. 15).
Ориз. 14. В резултат на две въртеливи движения, куршумът постепенно завърта главата надясно (по посока на въртене)
Ориз. 15. Феноменът на деривацията
Тъй като куршумът се отдалечава от дулото на оръжието, стойността на неговото деривационно отклонение нараства бързо и прогресивно.
При стрелба на къси и средни дистанции деривацията не е от голямо практическо значение за стрелеца. Така че, при обхват на стрелба на 300 м, деривационното отклонение е 2 см, а на 600 м - 12 см. Деривацията трябва да се вземе предвид само за особено точна стрелба на дълги разстояния, като се направят съответните корекции на монтажа на мерника. , в съответствие с таблицата на деривационните отклонения на куршум за определена дистанция на стрелба.
външна балистика. Траектория и нейните елементи. Превишаване на траекторията на куршума над точката на прицелване. Форма на траектория
Външна балистика
Външната балистика е наука, която изучава движението на куршум (граната) след прекратяване на действието на прахови газове върху него.
След като излетя от отвора под действието на прахови газове, куршумът (граната) се движи по инерция. Граната с реактивен двигател се движи по инерция след изтичане на газовете от реактивния двигател.
Траектория на куршума (изглед отстрани)
Образуване на въздушна съпротивителна сила
Траектория и нейните елементи
Траекторията е крива линия, описана от центъра на тежестта на куршум (граната) в полет.
Куршумът (граната), когато лети във въздуха, е подложен на действието на две сили: гравитация и съпротивление на въздуха. Силата на гравитацията кара куршума (гранатата) постепенно да се спусне, а силата на съпротивлението на въздуха непрекъснато забавя движението на куршума (гранатата) и се стреми да го преобърне. В резултат на действието на тези сили скоростта на куршума (граната) постепенно намалява, а траекторията му е неравномерно извита крива линия.
Въздушното съпротивление на полета на куршум (граната) се дължи на факта, че въздухът е еластична среда и следователно част от енергията на куршума (граната) се изразходва за движение в тази среда.
Силата на съпротивление на въздуха се причинява от три основни причини: триене на въздуха, образуване на вихри и образуване на балистична вълна.
Въздушните частици в контакт с движещ се куршум (граната), поради вътрешна адхезия (вискозитет) и адхезия към повърхността му, създават триене и намаляват скоростта на куршума (граната).
Слоят въздух в близост до повърхността на куршума (граната), в който движението на частиците се променя от скоростта на куршума (граната) до нула, се нарича граничен слой. Този слой въздух, който тече около куршума, се откъсва от повърхността му и няма време веднага да се затвори зад дъното.
Зад дъното на куршума се образува разредено пространство, в резултат на което се появява разлика в налягането върху главата и долната част. Тази разлика създава сила, насочена в посока, обратна на движението на куршума, и намалява скоростта на полета му. Въздушните частици, опитвайки се да запълнят образуваното зад куршума разреждане, създават вихър.
Куршум (граната) по време на полет се сблъсква с частици въздух и ги кара да трептят. В резултат на това се увеличава плътността на въздуха пред куршума (граната) и се образуват звукови вълни. Следователно полетът на куршум (граната) е придружен от характерен звук. При скорост на полета на куршума (граната), която е по-малка от скоростта на звука, образуването на тези вълни има малък ефект върху полета му, тъй като вълните се разпространяват по-бързо от скоростта на полета на куршума (граната). Когато скоростта на куршума е по-висока от скоростта на звука, от нахлуването на звукови вълни една срещу друга се създава вълна от силно уплътнен въздух - балистична вълна, която забавя скоростта на куршума, тъй като куршумът изразходва част от енергията му да създаде тази вълна.
Резултантната (общата) на всички сили, произтичащи от въздействието на въздуха върху полета на куршума (граната), е силата на съпротивлението на въздуха. Точката на приложение на съпротивителната сила се нарича център на съпротивлението.
Ефектът на силата на съпротивление на въздуха върху полета на куршум (граната) е много голям; причинява намаляване на скоростта и обхвата на куршума (граната). Например, bullet mod. 1930 г. при ъгъл на хвърляне от 15 ° и начална скорост от 800 m / s в безвъздушно пространство би прелетял на разстояние 32 620 m; обхватът на полета на този куршум при същите условия, но при наличие на въздушно съпротивление, е само 3900 m.
Големината на силата на съпротивление на въздуха зависи от скоростта на полета, формата и калибъра на куршума (граната), както и от неговата повърхност и плътност на въздуха.
Силата на съпротивление на въздуха се увеличава с увеличаване на скоростта на куршума, неговия калибър и плътност на въздуха.
При свръхзвукови скорости на куршума, когато основната причина за съпротивлението на въздуха е образуването на въздушно уплътнение пред главата (балистична вълна), куршумите с удължена заострена глава са изгодни. При дозвукови скорости на полета на граната, когато основната причина за съпротивлението на въздуха е образуването на разредено пространство и турбулентност, гранатите с удължена и стеснена опашка са полезни.
Ефектът на силата на съпротивлението на въздуха върху полета на куршум: CG - център на тежестта; CA - център на въздушно съпротивление
Колкото по-гладка е повърхността на куршума, толкова по-ниска е силата на триене и. сила на въздушно съпротивление.
Разнообразието от форми на съвременните куршуми (гранати) до голяма степен се определя от необходимостта да се намали силата на съпротивлението на въздуха.
Под въздействието на първоначални смущения (удари) в момента, в който куршумът напусне отвора, се образува ъгъл (b) между оста на куршума и допирателната към траекторията, а силата на съпротивление на въздуха действа не по оста на куршума, а на под ъгъл към него, опитвайки се не само да забави движението на куршума, но и да я събори.
За да се предотврати преобръщането на куршума под действието на съпротивлението на въздуха, той се извършва бързо въртеливо движение с помощта на назъбване в канала.
Например, когато се стреля от автомат Калашников, скоростта на въртене на куршума в момента на излизане от отвора е около 3000 оборота в секунда.
По време на полета на бързо въртящ се куршум във въздуха се случват следните явления. Силата на съпротивление на въздуха се стреми да завърти главата на куршума нагоре и назад. Но главата на куршума, в резултат на бързо въртене, според свойството на жироскопа, се стреми да запази дадената позиция и се отклонява не нагоре, а много леко в посоката на въртене под прав ъгъл спрямо посоката на силата на съпротивление на въздуха, т.е. надясно. Веднага щом главата на куршума се отклони надясно, посоката на силата на въздушно съпротивление ще се промени - тя се стреми да завърти главата на куршума надясно и назад, но главата на куршума няма да се обърне надясно , но надолу и т.н. Тъй като действието на силата на съпротивление на въздуха е непрекъснато, но посоката му спрямо куршума се променя при всяко отклонение на оста на куршума, тогава главата на куршума описва кръг, а оста му е конус с връх в центъра на тежестта. Има така нареченото бавно конусно или прецесионно движение и куршумът лети с челната си част напред, тоест сякаш следва промяната в кривината на траекторията.
Бавно конично движение на куршума
Извеждане (изглед отгоре на траекторията)
Ефектът на въздушното съпротивление върху полета на граната
Оста на бавно конично движение изостава до известна степен от допирателната към траекторията (разположена над последната). В резултат на това куршумът се сблъсква с въздушния поток повече с долната си част и оста на бавното конусно движение се отклонява в посоката на въртене (надясно, когато цевта е дясна). Отклонението на куршума от равнината на огъня в посоката на неговото въртене се нарича деривация.
По този начин причините за извеждане са: въртеливото движение на куршума, съпротивлението на въздуха и намаляването под действието на гравитацията на допирателната към траекторията. При липса на поне една от тези причини няма да има извеждане.
В класациите за стрелба извеждането се дава като корекция на посоката в хилядни. Въпреки това, при стрелба от малки оръжия, величината на отклонението е незначителна (например на разстояние 500 m не надвишава 0,1 хилядна) и ефектът му върху резултатите от стрелбата практически не се взема предвид.
Стабилността на гранатата по време на полет се осигурява от наличието на стабилизатор, който ви позволява да преместите центъра на въздушното съпротивление назад, зад центъра на тежестта на гранатата.
В резултат на това силата на въздушно съпротивление завърта оста на гранатата до допирателната към траекторията, принуждавайки гранатата да се движи напред.
За да се подобри точността, някои гранати се въртят бавно поради изтичането на газове. Поради въртенето на гранатата моментите на силите, които отклоняват оста на гранатата, действат последователно в различни посоки, така че стрелбата се подобрява.
За изследване на траекторията на куршум (граната) се приемат следните определения.
Центърът на дулото на цевта се нарича отправна точка. Отправната точка е началото на траекторията.
Елементи на траекторията
Хоризонталната равнина, минаваща през началната точка, се нарича хоризонт на оръжието. На чертежите, изобразяващи оръжието и траекторията отстрани, хоризонтът на оръжието се появява като хоризонтална линия. Траекторията пресича хоризонта на оръжието два пъти: в точката на тръгване и в точката на удара.
Правата линия, която е продължение на оста на канала на насоченото оръжие, се нарича линия на възвишение.
Вертикалната равнина, минаваща през линията на издигане, се нарича равнина на снимане.
Ъгълът, сключен между линията на издигане и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на издигане. Ако този ъгъл е отрицателен, тогава той се нарича ъгъл на деклинация (намаляване).
Правата линия, която е продължение на оста на канала в момента на излитане на куршума, се нарича линия на хвърляне.
Ъгълът, сключен между линията на хвърляне и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на хвърляне.
Ъгълът, затворен между линията на издигане и линията на хвърляне, се нарича ъгъл на отклонение.
Точката на пресичане на траекторията с хоризонта на оръжието се нарича точка на удара.
Ъгълът, сключен между допирателната към траекторията в точката на удара и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на падане.
Разстоянието от точката на тръгване до точката на удара се нарича пълен хоризонтален обхват.
Скоростта на куршум (граната) в точката на удара се нарича крайна скорост.
Времето на движение на куршум (граната) от точката на излитане до точката на удара се нарича общо време на полет.
Най-високата точка на траекторията се нарича връх на траекторията.
Най-късото разстояние от върха на траекторията до хоризонта на оръжието се нарича височина на траекторията.
Частта от траекторията от началната точка до върха се нарича възходящ клон; частта от траекторията от върха до точката на падане се нарича низходящ клон на траекторията.
Точката върху или извън целта, към която е насочено оръжието, се нарича точка на прицелване.
Правата линия, която минава от окото на стрелеца през средата на процепа на мерника (на нивото с неговите краища) и горната част на мушката до точката на прицелване, се нарича линия на прицелване.
Ъгълът между линията на възвишение и линията на зрението се нарича ъгъл на прицелване.
Ъгълът между линията на прицелване и хоризонта на оръжието се нарича ъгъл на издигане на целта. Ъгълът на издигане на целта се счита за положителен (+), когато целта е над хоризонта на оръжието, и отрицателен (-), когато целта е под хоризонта на оръжието. Ъгълът на издигане на целта може да се определи с помощта на инструменти или с помощта на хилядната формула.
Разстоянието от началната точка до пресечната точка на траекторията с линията на прицелване се нарича обхват на прицелване.
Най-късото разстояние от която и да е точка на траекторията до зрителната линия се нарича излишък на траекторията над зрителната линия.
Правата линия, свързваща началната точка с целта, се нарича целева линия. Разстоянието от началната точка до целта по линията на целта се нарича наклонен обхват. При стрелба с насочен огън линията на целта практически съвпада с линията на прицелване, а наклоненият обхват с обхвата на прицелване.
Точката на пресичане на траекторията с повърхността на целта (земя, препятствия) се нарича точка на среща.
Ъгълът, сключен между допирателната към траекторията и допирателната към целевата повърхност (земя, препятствия) в точката на среща се нарича ъгъл на среща. За ъгъл на среща се приема по-малкият от съседните ъгли, измерен от 0 до 90°.
Траекторията на куршум във въздуха има следните свойства:
Низходящият клон е по-къс и по-стръмен от възходящия;
Ъгълът на падане е по-голям от ъгъла на хвърляне;
Крайната скорост на куршума е по-малка от първоначалната;
Най-ниската скорост на куршума при стрелба при големи ъгли на хвърляне - по низходящия клон на траекторията, а при стрелба при малки ъгли на хвърляне - в точката на удара;
Времето на движение на куршума по възходящия клон на траекторията е по-малко, отколкото по низходящата;
Траекторията на въртящ се куршум, дължаща се на падането на куршума под действието на гравитацията и извеждането, е линия с двойна кривина.
Траектория на граната (изглед отстрани)
Траекторията на граната във въздуха може да бъде разделена на две секции: активна - полетът на граната под действието на реактивна сила (от точката на тръгване до точката, където действието на реактивната сила спира) и пасивна - полетът на граната по инерция. Формата на траекторията на граната е почти същата като тази на куршум.
Форма на траектория
Формата на траекторията зависи от големината на ъгъла на възвишение. С увеличаване на ъгъла на издигане височината на траекторията и пълният хоризонтален обхват на куршума (граната) се увеличават, но това се случва до известна граница. Отвъд тази граница височината на траекторията продължава да се увеличава и общият хоризонтален обхват започва да намалява.
Ъгъл на най-голям обсег, плоски, над главата и спрегнати траектории
Ъгълът на повдигане, при който пълният хоризонтален обсег на куршума (граната) става най-голям, се нарича ъгъл на най-голям обсег. Стойността на ъгъла на най-голям обхват за куршуми от различни видове оръжия е около 35 °.
Траекториите, получени при ъгли на издигане, по-малки от ъгъла на най-голям обхват, се наричат плоски. Траекториите, получени при ъгли на издигане, по-големи от ъгъла на най-голям обхват, се наричат шарнирни.
При стрелба от едно и също оръжие (със същото начални скорости) можете да получите две траектории с еднакъв хоризонтален диапазон: плоска и шарнирна. Траекториите, които имат еднакъв хоризонтален диапазон при различни ъгли на издигане, се наричат спрегнати.
При стрелба от малки оръжия и гранатомети се използват само плоски траектории. Колкото по-плоска е траекторията, толкова по-голяма е степента на терена, целта може да бъде ударена с една настройка на мерника (колкото по-малко влияние върху резултатите от стрелбата оказват грешки при определяне на настройката на мерника); това е практическото значение на плоската траектория.
Превишаване на траекторията на куршума над точката на прицелване
Равнината на траекторията се характеризира с нейната най-голяма превишаване на линията на видимост. При даден диапазон траекторията е толкова по-плоска, колкото по-малко се издига над линията на прицелване. В допълнение, плоскостта на траекторията може да се съди по големината на ъгъла на падане: колкото по-плоска е траекторията, толкова по-малък е ъгълът на падане.