Определение за балистика. Началната скорост на куршума и нейното практическо значение

1.1.1. Прострелян. Периоди на изстрел и техните характеристики.

Прострелянсе нарича изхвърляне на куршум от цевта на оръжието от енергията на газовете, генерирани при изгарянето на барутен заряд.

При уволнение от малки оръжиявъзниква следното явление.От удряне на нападателя по капсулата жив патронизпратен в камерата, ударният състав на грунда избухва и се образува пламък, който през отворите за семена в дъното на кутията прониква до барутния заряд и го запалва. Когато зарядът изгори, голям бройсилно нагрети газове, които създават високо налягане върху дъното на куршума, дъното и стените на втулката, както и върху стените на цевта и затвора. В резултат на натиска на газове върху дъното на куршума той се движи от мястото си и се врязва в нарезите - въртяйки се по тях, той се движи по цевта с непрекъснато нарастваща скорост и се изхвърля.

При изгаряне на барутен заряд приблизително 25-35% от освободената енергия се изразходва за предаване на движение напред към куршума (основна работа); 15-25% от енергията - за дребна работа (рязане и преодоляване на триенето на куршума при движение по цевта; нагряване на стените на цевта, гилзата и куршума; преместване 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 се извършва за много кратък период от време (0,001 - 0,06 сек.).

При изстрел се разграничават четири последователни периода(фиг. 116):

Предварителен;

Първи или основен;

Трети или газ след ефекта.

Предварителен периодпродължава от началото на изгарянето на барутния заряд до пълното вкарване на черупката на куршума в нарезите на цевта. През този период в цевта на цевта се създава налягане на газа, което е необходимо, за да се премести куршума от мястото му и да се преодолее съпротивлението на черупката му срещу врязване в нарезите на цевта. Това налягане се нарича налягане на усилване. Достига 250-500 kg / cm, в зависимост от нарезното устройство, теглото на куршума и твърдостта на черупката му. Предполага се, че изгарянето на барутния заряд в този период става в постоянен обем, черупката се врязва в нарезите моментално и движението на куршума започва веднага, когато се достигне налягането на усилване в цевта на цевта.

Първият или основен периодпродължава от началото на движението на куршума до момента на пълно изгаряне на барутния заряд. През този период изгарянето на праховия заряд протича в бързо променящ се обем.

В началото на периода, когато скоростта на движение на куршума по отвора е все още ниска, броят на основните елементи нараства по-бързо от обема на куршумното пространство (пространството между дъното на куршума и дъното на втулката ), налягането на газа се повишава бързо и достига най-високата си стойност. Това налягане се нарича максимално налягане. Създава се от стрелково оръжие, когато куршумът премине 4-6 см. От пътя. След това, поради бързото увеличаване на скоростта на куршума, обемът на куршумното пространство се увеличава по-бързо от притока на нови газове и налягането започва да пада. До края на периода то е равно на приблизително 2/3 от максималното налягане. Скоростта на куршума непрекъснато нараства и в края на периода достига около 3/4 от първоначалната скорост. Барутният заряд напълно изгаря малко преди куршумът да напусне канала.

Вторият период продължава от момента на пълно изгаряне на барутния заряд до момента, в който куршумът напусне канала.С началото на този период потокът от прахови газове спира, но силно компресираните и нагрети газове се разширяват и, оказвайки натиск върху куршума, увеличават скоростта на неговото движение. Спадът на налягането през втория период настъпва доста бързо и в края на дулото - дулното налягане - е 300-900 kg / cm за различни оръжия. Скоростта на куршума в момента на излитането му от отвора (начална скорост) е малко по-малка от първоначалната скорост. При някои видове малки оръжия, особено късоцевни (например пистолет Макаров), вторият период отсъства, тъй като пълното изгаряне на барутния заряд до момента, в който куршумът напусне канала, всъщност не се случва.

Ориз. 116 - Периоди на изстрел

Третият период, или периодът на следдействие на газа, продължава от момента, в който куршумът напусне канала до момента, в който праховите газове престанат да действат върху куршума. През този период праховите газове, изтичащи от отвора със скорост 1200-2000 m / s, продължават да влияят на куршума и да му придават допълнителна скорост. Куршумът достига своята най-висока (максимална) скорост в края на третия период на разстояние няколко десетки сантиметра от дулото на цевта . Този период завършва в момента, когато налягането на пропелентните газове в долната част на куршума се балансира от съпротивлението на въздуха.

1.1.2. Начална и максимална скорост.

начална скоросткуршуми(v o) е скоростта на куршума при дулото на цевта.

За начална скоростприема се условната скорост, която е малко по-висока от дулото и по-малка от максималната. Определя се емпирично с последващи изчисления. Величината на началната скорост на куршума е посочена в таблиците за стрелба и в бойните характеристики на оръжието.

Началната скорост е една от най-важните характеристики на бойните свойства на оръжието.С увеличаване на началната скорост се увеличава обхватът на куршума, обхватът на директен изстрел, смъртоносното и проникващо действие на куршума и намалява влиянието на външните условия върху неговия полет.

Величината на началната скорост на куршума зависи от:

1) Дължина на цевта.

2) Тежести на куршуми.

3) Тегло, температура и влажност на праховия заряд, форма и размер на праховите зърна и плътност на зареждане.

1) Колкото по-дълга е цевта, толкова по-дълго пропелентните газове действат върху куршума и толкова по-голяма е началната скорост на куршума.

2) При постоянна дължина на цевта и постоянно тегло на барутния заряд, началната скорост е толкова по-голяма, колкото по-малко теглокуршуми. Промяната в теглото на барутния заряд води до промяна в количеството прахови газове и следователно до промяна в стойността на максималното налягане в отвора и началната скорост на куршума.

3) Колкото по-голямо е теглото на барутния заряд, толкова по-голямо е максималното налягане и началната скорост на куршума. Дължината на цевта и теглото на барутния заряд се увеличават при проектирането на оръжия до най-рационалния размер.

С повишаване на температурата на праховия заряд скоростта на изгаряне на праха се увеличава и следователно максималното налягане и началната скорост се увеличават. При понижаване на температурата на заряда началната скорост намалява.Увеличаването (намаляването) на началната скорост води до увеличаване (намаляване) на обсега на куршума.

В тази връзка е необходимо да се вземат предвид корекциите на диапазона за температурата на въздуха и зареждането (температурата на зареждане е приблизително равна на температурата на въздуха).

С увеличаване на съдържанието на влага в праховия заряд, скоростта на неговото изгаряне и началната скорост на куршума намаляват. Формата и размерът на пропелента оказват значително влияние върху скоростта на изгаряне на горивния заряд и следователно върху началната скорост на куршума. Подбрани са подходящо при проектирането на оръжия.

Плътност на натоварваненаречено съотношението на теглото на заряда към обема на втулката с вкарания куршум (горивна камера на заряда). При дълбоко кацане на куршума плътността на зареждане значително се увеличава, което може да доведе до рязък скок на налягането при изстрел и в резултат на това до разкъсване на цевта, следователно такива патрони не могат да се използват при стрелба. С намаляване (увеличаване) на плътността на зареждане първоначалната скорост на куршума се увеличава (намалява).

Куршумът достига най-високата си (максимална) скорост в края на третия период на разстояние няколко десетки сантиметра от дулото на цевта.

1.1.3 Откат на оръжието и ъгъл на напускане (фиг. 117).

Откатът е движението на оръжието (цевта) назад по време на изстрел... Откатът се усеща като тласък към рамото, ръката или земята. Откатното действие на оръжието се характеризира с количеството скорост и енергия, които то притежава при движение назад.

Скоростта на откат на оръжието е приблизително толкова пъти по-малка от първоначалната скорост на куршума, колко пъти куршумът е по-лек от оръжието. Енергията на отката на ръчното стрелково оръжие обикновено не надвишава 2 kgm и се възприема от стрелеца безболезнено.

При стрелба от автоматични оръжия, чието устройство се основава на принципа на използване на енергията на откат - част от нея се изразходва за придаване на движение на движещи се части и за презареждане на оръжия. Енергията на откат се генерира при стрелба от такива оръжия или от автоматични оръжия, чието устройство се основава на принципа на използване на енергията на праховите газове, изпускани през отвор в стената на цевта.

Силата на натиск на праховите газове (сила на откат) и силата на съпротивление на отката (приклад, ръкохватки, център на тежестта на оръжието и др.) не са разположени на една права линия и са насочени в противоположни посоки. Те образуват двойка сили, под действието на които дулото на цевта на оръжието се отклонява нагоре.

Размерът на отклонение на дулото на цевта това оръжиеколкото повече, толкова по-голямо е рамото на тази двойка сили.

Освен това при изстрел цевта на оръжието прави осцилаторни движения - вибрира.

В резултат на вибрация 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). Големината на това отклонение се увеличава при неправилно използване на огневата опора, замърсяване на оръжието и др.

При автоматично оръжие, което има изход за газ в цевта, в резултат на налягането на газовете върху предната стена на газовата камера, дулото на цевта на оръжието, когато се изстреля, се отклонява донякъде в посока, противоположна на местоположението на изхода за газ.

Комбинацията от ефектите на вибрациите на цевта, отката на оръжието и други причини води до образуване на ъгъл между посоката на оста на цевта преди изстрела и посоката й в момента, в който куршумът напусне цевта - този ъгъл се нарича ъгъл на заминаване.

Ъгълът на излитане се счита за положителен, когато оста на канала в момента на излитане на куршума е по-висока от позицията му преди изстрела, и отрицателен, когато е по-ниска.

Влиянието на ъгъла на отклонение върху стрелбата на всяко оръжие се елиминира, когато то бъде приведено в нормален бой.

За да се намали вредно влияниеоткат върху резултатите от стрелба в някои образци на малки оръжия (например автомат Калашников), се използват специални устройства - компенсатори. Газовете, изтичащи от отвора на цевта, удряйки стените на компенсатора, леко спускат дулото на цевта наляво и надолу.

1.2. Основни термини и понятия от теорията на външната балистика

Външната балистика е наука, която изучава движението на куршум (граната) след прекратяване на действието на прахови газове върху него.

1.2.1 Траектория на куршума и нейните елементи

Траекториянаречена крива линия, описана от центъра на тежестта на куршум (граната) в полет (фиг. 118) .

Куршум (граната), когато лети във въздуха, е изложен на две сили :

Земно притегляне

Силите на съпротивата.

Силата на гравитацията кара куршума (гранатата) да намалява постепенно, а силата на въздушното съпротивление непрекъснато забавя движението на куршума (гранатата) и има тенденция да го преобръща.

В резултат на действието на тези сили скоростта на куршума (гранатата) постепенно намалява, а траекторията му е с неравномерно извита линия.

Въздушното съпротивление при полета на куршум (граната) се дължи на факта, че въздухът е еластична среда и следователно част от енергията на куршума се изразходва за движение в тази среда.

Силата на въздушното съпротивление се дължи на три основни причини (фиг. 119):

1) Чрез въздушно триене.

2) Образуване на вихри.

3) 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 непосредствена близост до повърхността на куршума (граната), в който движението на частиците се променя от скоростта на куршума (гранатата) до нула, се нарича граничен слой и този слой въздух, обикалящ куршума, се откъсва от повърхността си и няма време да се затвори веднага зад долната част.

Зад долната част 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, противоположна на движението на куршума и намалява скоростта на полета му. Въздушните частици, опитвайки се да запълнят вакуума, образуван зад куршума, създават вихър.

Куршум (граната) по време на полет се сблъсква с въздушни частици и ги кара да вибрират. В резултат на това пред куршума (граната) плътността на въздуха се увеличава и се образуват звукови вълни. Следователно полетът на куршум (граната) е придружен от характерен звук. Когато скоростта на куршум (граната) е по-малка от скоростта на звука, образуването на тези вълни има малък ефект върху неговия полет, тъй като вълните се разпространяват по-бърза скоростполет на куршум (граната).

Със скоростта на куршум повече скоростзвук, от идването на звукови вълни една върху друга създава вълна от силно уплътнен въздух - балистична вълна, която забавя скоростта на куршума, тъй като куршумът изразходва част от енергията си, за да създаде тази вълна.

Резултатът (общо) от всички сили, произтичащи от въздействието на въздуха върху полета на куршум (граната), е силата на въздушното съпротивление. Точката на приложение на съпротивителната сила се нарича център на съпротивление. Действието на силата на съпротивление върху полета на куршум (граната) е много голямо. Това води до намаляване на скоростта и обхвата на куршума (граната).

За изследване на траекторията на куршум (граната) се приемат следните определения (фиг. 120)

1) Център на дулото на цевта наречена отправна точка... Изходната точка е началото на траекторията.

2) Хоризонталната равнина, минаваща през изходната точка, наречен хоризонт на оръжието.Хоризонтът на оръжието изглежда като хоризонтална линия. Траекторията пресича хоризонта на оръжието два пъти: в точката на излитане и в точката на падане.

3) права линия, която е продължение на оста на канала на насоченото оръжие, наречена линия на кота.

4) Вертикалната равнина, минаваща през линията на кота, наречен стрелящ самолет.

5) Ъгълът между линията на кота и хоризонта на оръжието, наречен ъгъл на елевация... Ако този ъгъл е отрицателен, тогава той се нарича ъгъл на деклинация (наклон).

6) Права линия, която е продължение на оста на отвора на цевта в момента на напускане на куршума, наречена линия на хвърляне.

7) Ъгълът между линията на хвърляне и хоризонта на оръжието се нарича ъгъл на хвърляне.

8) Ъгълът между линията на издигане и линията на хвърляне се нарича ъгъл на заминаване.

9) Точката на пресичане на траекторията с хоризонта на оръжието наречена точка на падане.

10) Ъгълът между допирателната към траекторията в точката на удара и хоризонта на оръжието, наречен ъгъл на падане.

11) Разстояние от изходната точка до точката на удара наречен пълен хоризонтален обхват.

12) Скоростта на куршума (граната) в точката на удара наречена крайна скорост.

13) Време на движение на куршум (граната) от точката на излитане до точката на падане наречено общо полетно време.

14) Най-високата точка на траекторията наречена върха на траекторията.

15) Частта от траекторията от изходната точка до върха се нарича възходящ клон; част от траекторията от върха до точката на падане наречен изходящ клон на траекторията.

16) Точката върху целта или извън нея, към която е насочено оръжието, наречена точка на прицелване (прицелване).

17) Права линия, минаваща от окото на стрелеца през средата на процепа на мерника (на нивото с краищата му) и горната част на предния мерник до точката на прицелване, наречена зрителна линия.

18) Ъгълът между линията на кота и линията на видимост, наречен ъгъл на прицелване.

19) Ъгълът между линията на прицелване и хоризонта на оръжието, наречен ъгъл на издигане на целта.

20) Разстояние от изходната точка до пресечната точка на траекторията с линията на видимост наречен обхват на прицелване.

21) Най-краткото разстояние от която и да е точка на траекторията до линията на видимост се нарича превишение на траекторията над линията на прицелване.

23) Разстояние от изходната точка до целта по линията на целта наречен наклонен обхват.

24) Точката на пресичане на траекторията с повърхността на целта (земя, препятствия) наречено място за среща.

25) Ъгълът между допирателната към траекторията и допирателната към повърхността на целта (земя, препятствие) в точката на среща, наречен ъгъл на срещата.

Траекторията на куршум във въздуха има следните свойства:

Низходящият клон е по-къс и стръмен от възходящия;

Ъгълът на падане е по-голям от ъгъла на падане;

Крайната скорост на куршума е по-малка от първоначалната;

Най-ниската скорост на куршум при стрелба при големи ъгли на хвърляне - на

низходящия клон на траекторията, а при стрелба при малки ъгли на хвърляне - в точката

Времето на движение на куршума по възходящия клон на траекторията е по-малко, отколкото по низходящия.

1.2.2. Формата на траекторията и нейното практическо значение(фиг. 121)

Формата на траекторията зависи от стойността на ъгъла на издигане... С увеличаване на ъгъла на издигане височината на траекторията и общият хоризонтален обхват на куршума (гранатата) се увеличават, но това се случва до определена граница. Отвъд тази граница височината на траекторията продължава да се увеличава, а общият хоризонтален обхват започва да намалява.

Ъгъл на издигане, при което общият хоризонтален обхват на куршум (граната) става най-голям, наречен ъгъл на най-голям обхват.Стойността на ъгъла на най-големия обхват за куршуми различни видоверъцете е около 35 градуса.

Ориз. 121 Форми на пътеки

Траекторииполучен при ъгли на издигане, по-малки от ъгъла на най-големия обхват, се наричат ​​под.

Траекторииполучени при ъгли на издигане, по-големи от ъгъла на най-голям обхват , се наричат ​​шарнирни .

Когато стреляте от едно и също оръжие (при еднакви начални скорости), можете да получите две траектории със същия хоризонтален обхват: плоска и монтирана

Траекторииима същия хоризонтален обхват при различни ъгли на повдигане, се наричат ​​конюгат.

При стрелба от стрелково оръжие и гранатомети се използват само плоски траектории .

Колкото по-равна е траекторията, толкова по-голям е теренът, целта може да бъде улучена с една настройка на мерника (колкото по-малко влияние оказват грешките при определяне на прицела върху резултата от стрелбата).

Плоскостта на траекторията се характеризира с най-голямото й превишение над линията на прицелване. При даден обхват траекторията е толкова по-плоска, колкото по-малко се издига над линията на видимост. Освен това за равнината на траекторията може да се съди по големината на ъгъла на падане – колкото по-малък е ъгълът на падане, толкова по-плоска е траекторията.

Плоската траектория влияе върху големината на обсега на директен изстрел, удар, покрито и мъртво пространство.

1.2.3. Директен изстрел (фиг. 122).

Прав изстрел- изстрел, при който траекторията не се издига над линията на прицелване над целта по цялата й дължина.

В обхвата на директен изстрел в напрегнати моменти на битка стрелбата може да се извърши без пренареждане на мерника, докато точката на прицелване на височината, като правило, се избира в долния ръб на целта.

Директният обхват на изстрел зависи от:

Височини на целта;

Плоскост на траекторията;

Колкото по-висока е целта и по-плоска е траекторията, толкова по-голям е обхватът на директен изстрел и колкото по-голям е теренът, целта може да бъде улучена с една настройка на мерника. Обхватът на директен огън може да се определи от таблиците чрез сравняване на височината на целта със стойностите на най-голямото превишение на траекторията над линията на видимост или с височината на траекторията.

1.2.4. Засегнато пространство (дълбочина на засегнатото пространство) (фиг. 123).

При стрелба по цели, разположени на разстояние, по-голямо от обхвата на директен изстрел, траекторията близо до върха й се издига над целта и целта е

някои области няма да бъдат засегнати със същата настройка на обхвата. В близост до целта обаче ще има такова пространство (разстояние), на което траекторията не се издига над целта и целта ще бъде улучена от нея.

Засегнато пространство (дълбочина на засегнатото пространство) -разстояние на земята, по време на което низходящият клон на траекторията не надвишава височината на целта.

Дълбочината на засегнатата област зависи от:

От височината на целта (тя ще бъде толкова по-голяма, колкото по-висока е целта);

От плоскостта на траекторията (ще бъде колкото повече, толкова по-плоска

траектория);

От ъгъла на наклон на терена (на предния наклон намалява, на задния наклон

се увеличава).

В случай, че целта е разположена на наклон или има ъгъл на издигане на целта, дълбочината на засегнатото пространство се определя по горните методи, докато полученият резултат трябва да се умножи по отношението на ъгъла на падане към ъгълът на срещата.

Стойността на ъгъла на среща зависи от посоката на наклона:

На противоположния наклон ъгълът на среща е равен на сбора от ъглите на падане и наклон;

На противоположния наклон - разликите на тези ъгли;

В този случай стойността на ъгъла на среща зависи и от ъгъла на издигане на целта:

При отрицателен ъгъл на издигане на целта, ъгълът на среща се увеличава със стойността на ъгъла на издигане

При положителен ъгъл на целевото местоположение той намалява със стойността си.

Засегнатата област до известна степен компенсира грешките, допуснати при избора на обхват и ви позволява да закръглите измереното разстояние до целта нагоре.

За увеличаване на дълбочината на засегнатата област при наклонен терен огнева позициянеобходимо е да се избере така, че теренът в позицията на противника, ако е възможно, да съвпада с продължението на линията за прицелване.

1.2.5. Покрито пространство (фиг. 123).

Покрита площ- пространството зад убежището, непронизано от куршум, от гребена му до мястото на срещата.

Покритото пространство ще бъде толкова по-голямо, колкото по-голяма е височината на заслона и толкова по-равна е траекторията.

Мъртво (незасегнато) пространство- част от покритата зона, в която целта не може да бъде улучена с дадена траектория.

Колкото по-голяма е височината на капака, толкова по-ниска е височината на целта и колкото по-плоска е траекторията, толкова по-голямо ще бъде мъртвото пространство. Друга част от покритата зона, в която целта може да бъде улучена, е зоната на удара.

Дълбочината на покритото пространство (ПП) може да се определи от таблиците на превишението на траекториите над линията на прицелване. Чрез подбор се открива излишък, съответстващ на височината на заслона и разстоянието до него. След намиране на излишъка се определя съответната настройка на мерника и обхвата на стрелба. Разликата между определен обхват на стрелба и обхвата за покриване е дълбочината на покритата зона.

Дълбочината на мъртвото пространство е равна на разликата между покритото и засегнатото пространство.

Познаването на размера на покритото и мъртво пространство ви позволява правилно да използвате убежища за защита от вражески огън, както и да предприемете мерки за намаляване на мъртвите пространства, като изберете правилните позиции за стрелба и стреляте по цели от оръжия с по-наклонена траектория.

Ориз. 123 - Покрито, мъртво и засегнато пространство

1.2.6. Влияние на условията на стрелба върху полета на куршум (граната).

За нормални (таблични) условия се приемат следните:

А) Метеорологични условия:

Атмосферното (барометрично) налягане на хоризонта на оръжието е 750 mm Hg. ;

Температурата на въздуха на хоризонта на оръжието е + 15 градуса. С. ;

Относителна влажност 50% (относителна влажност

се нарича съотношението на количеството водна пара, съдържаща се във въздуха, към

най-голямото количество водна пара, което може да се съдържа във въздуха

при определена температура);

Няма вятър (атмосферата е неподвижна);

Б) Балистични условия:

Теглото на куршума (граната), началната скорост и ъгълът на излитане са равни на стойностите,

посочени в таблиците за стрелба;

Температура на зареждане +15 градуса. С.; т

Формата на куршума (гранатата) съответства на установения чертеж;

Височината на мушка се задава според данните за привеждане на оръжието в нормален бой; - височината (деленията) на мерника съответстват на табличните ъгли на прицелване.

В) Топографски условия:

Целта е на хоризонта на оръжието;

Няма страничен наклон на оръжието;

Ако условията на стрелба се отклоняват от нормалните, може да се наложи да се определят и вземат предвид корекциите за обхвата и посоката на огъня.

Влияние на атмосферното налягане

1) С увеличаване на атмосферното налягане плътността на въздуха се увеличава и в резултат на това силата на въздушното съпротивление се увеличава и обхватът на полет на куршум (граната) намалява.

2) С намаляване на атмосферното налягане плътността и силата на въздушното съпротивление намаляват и обхватът на куршума се увеличава.

Влияние на температурата

1) С повишаване на температурата плътността на въздуха намалява и в резултат на това силата на въздушното съпротивление намалява и обхватът на куршума се увеличава.

2) С понижаване на температурата плътността и силата на въздушното съпротивление се увеличават и обхватът на полета на куршум (граната) намалява.

С повишаване на температурата на барутния заряд се увеличава скоростта на изгаряне на праха, началната скорост и обхвата на куршума (граната).

При снимане в летни условия корекциите за промени в температурата на въздуха и барутния заряд са незначителни и практически не се вземат предвид. При стрелба през зимата (при ниски температури) тези изменения трябва да се вземат предвид, като се ръководят от правилата, посочени в ръководствата за стрелба.

Влияние на вятъра

1) При попътен вятър скоростта на куршума (гранатата) спрямо въздуха намалява. С намаляване на скоростта на куршума спрямо въздуха силата на въздушното съпротивление намалява; следователно, при попътен вятър, куршумът ще лети по-далеч, отколкото при спокойствие.

2) При попътен вятър скоростта на куршума спрямо въздуха ще бъде по-голяма, отколкото при спокойствие, следователно силата на въздушното съпротивление ще се увеличи и обхватът на куршума ще намалее

Надлъжният вятър (попътен вятър, попътен вятър) има малък ефект върху полета на куршум и в практиката на стрелба от стрелково оръжие не се въвеждат корекции за такъв вятър.

При стрелба от гранатомет трябва да се вземат предвид корекциите за силен надлъжен вятър.

3) Страничният вятър упражнява натиск върху страничната повърхност на куршума и го отклонява от равнината на стрелба, в зависимост от посоката му. Страничният вятър оказва значително влияние, особено върху полета на гранатата, и трябва да се има предвид при стрелба с гранатомети и стрелково оръжие.

4) Вятърът, който духа под остър ъгъл спрямо равнината на стрелба, има ефект както върху промяната в обсега на куршума, така и върху страничното му отклонение.

Влияние на влажността на въздуха

Промяната във влажността на въздуха има незначителен ефект върху плътността на въздуха и следователно върху обсега на куршума (гранатата), поради което не се взема предвид при изстрел.

Влияние на монтажа на мерника

При стрелба с една настройка на мерника (с един ъгъл на прицелване), но под различни ъгли на целта, в резултат на редица причини, вкл. Плътността на въздуха се променя от различни височини, и следователно силата на въздушното съпротивление, стойността на наклона (обхвата на прицелване на куршума (граната)) се променя.

При стрелба под малки ъгли на целта (до + _ 15 градуса), този обхват на куршума (гранатата) варира много леко, следователно се допуска равенството на наклонения и пълния хоризонтален обхват на куршума, т.е. неизменността на формата (твърдостта) на траекторията (фиг. 124).

Вътрешна и външна балистика.

Изстрел и неговите периоди. Начална скорост на куршума.

Урок номер 5.

"ПРАВИЛА ЗА СТРЕЛБА ОТ МАЛКО ОРЪЖЕ"

1. Изстрел и неговите периоди. Начална скорост на куршума.

Вътрешна и външна балистика.

2. Правила за стрелба.

БалистикаТова е науката за движението на телата, хвърлени в космоса. Тя се занимава основно с изследване на движението на снаряди, изстреляни от огнестрелно оръжие, ракетни снаряди и балистични ракети.

Прави се разлика между вътрешната балистика, която изучава движението на снаряда в канала на оръжието, за разлика от външната балистика, която изучава движението на снаряда при излизане от оръжието.

Ще разглеждаме балистиката като наука за движението на куршума при стрелба.

Вътрешна балистикаТова е наука, която изучава процесите, които протичат при изстрел и по-специално, когато куршумът се движи по цевта.

Изстрелът е изхвърляне на куршум от отвора на оръжието чрез енергията на газовете, генерирани по време на изгарянето на барутен заряд.

При стрелба от стрелково оръжие възникват следните явления. От удара на ударника върху пълнителя на жив патрон, изпратен в патронника, поразителният състав на грунда избухва и се образува пламък, който прониква през отвора в дъното на гилзата до барутния заряд и го запалва. При изгарянето на прахов (или т.нар. боен) заряд се образува голямо количество силно нагрети газове, които създават високо налягане в цевта на цевта върху дъното на куршума, дъното и стените на гилза, както и като по стените на цевта и затвора. В резултат на натиска на газове върху куршума той се движи от място и се разбива в нарезите; като се върти покрай тях, той се движи по протежение на отвора с непрекъснато нарастваща скорост и се изхвърля навън по оста на отвора. Налягането на газовете в долната част на втулката предизвиква откат - движението на оръжието (цевта) назад. От натиска на газовете върху стените на втулката и цевта те се разтягат (еластична деформация) и втулката, плътно притискаща се към камерата, предотвратява пробива на прахови газове към затвора. В същото време при изстрел се получава осцилаторно движение (вибрация) на цевта и тя се нагрява.

При изгаряне на барутен заряд приблизително 25-30% от освободената енергия се изразходва за предаване на движението напред към куршума (основна работа); 15-25% енергия - за дребна работа (рязане и преодоляване на триенето на куршум при движение по цевта, нагряване на стените на цевта, гилзата и куршума; преместване 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 се извършва за много кратък период от време: 0,001-0,06 секунди. При изстрелване се разграничават четири периода:

Предварителен;

Първо (или основно);

Трети (или период след действие на газ).

Предварителен период продължава от началото на изгарянето на барутния заряд до пълното вкарване на черупката на куршума в нарезите на цевта. През този период в цевта на цевта се създава газово налягане, което е необходимо за преместване на куршума от мястото му и преодоляване на съпротивлението на черупката му срещу врязване в нарезите на цевта. Това налягане (в зависимост от устройството за нарези, теглото на куршума и твърдостта на неговата черупка) се нарича натиск на натиск и достига 250-500 kg / cm 2. Предполага се, че изгарянето на барутния заряд в този период става в постоянен обем, черупката се врязва в нарезите моментално и движението на куршума започва веднага, когато се достигне налягането на усилване в цевта на цевта.

Първи (основен) период продължава от началото на движението на куршума до момента на пълно изгаряне на барутния заряд. В началото на периода, когато скоростта на движение на куршума по отвора е все още ниска, количеството газове нараства по-бързо от обема на куршумното пространство (пространството между дъното на куршума и дъното на втулката ), налягането на газа се повишава бързо и достига максималната си стойност. Това налягане се нарича максимално налягане. Създава се при малки оръжия, когато куршум изминава 4-6 см. След това, поради бързото увеличаване на скоростта на куршума, обемът на куршумното пространство се увеличава по-бързо от притока на нови газове и налягането започва да спада, до края на периода е равно на около 2/3 от максималното налягане. Скоростта на куршума непрекъснато нараства и в края на периода достига 3/4 от първоначалната скорост. Барутният заряд напълно изгаря малко преди куршумът да напусне канала.

Втори период продължава от момента на пълно изгаряне на барутния заряд до момента, в който куршумът напусне канала. С началото на този период потокът от прахови газове спира, но силно компресираните и нагрети газове се разширяват и, оказвайки натиск върху куршума, увеличават скоростта на неговото движение. Скорост на куршума при излизане от отвора ( дулна скорост) е малко по-малко от първоначалната скорост.

Начална скоростсе нарича скорост на движение на куршума при дулото на цевта, т.е. в момента на излизането му от отвора. Измерва се в метри в секунда (m/s). Началната скорост на куршуми и снаряди с калибър е 700-1000 m / s.

Стойността на началната скорост е една от най-важните характеристики на бойните свойства на оръжието. За същия куршум увеличаването на началната скорост води до увеличаване на обхвата на полета, проникването и смъртността на куршума, както и да намали влиянието на външните условия върху полета му.

Проникване на куршумхарактеризиращ се 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 мм патрон пробива:

o стоманени листове с дебелина:

· 2 мм на разстояние до 950 m;

3 мм - до 670 м;

5 мм - до 350 м;

о стоманена каска(шлем) - до 800 м;

o земна преграда 20-25 см - до 400 м;

o борови греди с дебелина 20 см - до 650 m;

o тухлена зидария 10-12 см - до 100 м.

Смъртоносност от куршумихарактеризиращ се със своята енергия (жива сила на удара) в момента на срещата с целта.

Енергията на куршума се измерва в килограм-сил-метри (1 kgf · m - енергията, необходима за извършване на работа по повдигане на 1 kg на височина 1 m). За да нанесете поражение на човек, енергия, равна на 8 kgf Енергията на куршума на AK74 на 100 m е 111 kgf m, а на 1000 m - 12 kgf m; смъртоносният ефект на куршума се поддържа до обсег от 1350 m.

Величината на началната скорост на куршума зависи от дължината на цевта, масата на куршума и свойствата на праха. Колкото по-дълга е цевта, толкова по-дълго времепраховите газове действат върху куршума и толкова по-голяма е началната скорост. При постоянна дължина на цевта и постоянна маса на барутния заряд, колкото по-малка е масата на куршума, толкова по-голяма е началната скорост.

За някои видове малки оръжия, особено оръжия с къса цев (например пистолет Макаров), вторият период отсъства, т.к. пълното изгаряне на барутния заряд до момента, в който куршумът напусне отвора, не се случва.

Трети период (период след въздействие на газа) продължава от момента, в който куршумът напусне канала до момента, в който барутните газове престанат да действат върху куршума. През този период горивните газове, изтичащи от отвора със скорост 1200-2000 m / s, продължават да влияят на куршума и да му придават допълнителна скорост. Куршумът достига най-високата си (максимална) скорост в края на третия период на разстояние няколко десетки сантиметра от дулото на цевта.

Нажежените прахови газове, изтичащи от цевта след куршума, при среща с въздуха предизвикват ударна вълна, която е източник на звука на изстрела. Смесването на горещи прахови газове (сред които има въглероден окис и водород) с кислород във въздуха предизвиква светкавица, която се наблюдава като пламък на изстрел.

Налягането на пропелентните газове, действащи върху куршума, гарантира, че му се дава скорост напред, както и скорост на въртене. Налягането, действащо в обратна посока (в долната част на облицовката), създава сила на откат. Нарича се движението на оръжието назад под въздействието на силата на отката откат... При стрелба от стрелково оръжие силата на откат се усеща под формата на тласък към рамото, ръката, действа върху инсталацията или земята. Енергията на отката е толкова по-голяма, колкото по-мощно оръжие... За ръчно стрелково оръжие откатът обикновено не надвишава 2 kg / m и се възприема от стрелеца безболезнено.

Ориз. 1. Изхвърляне на дулото на цевта на оръжието нагоре при изстрел

в резултат на действието на отката.

Откатното действие на оръжието се характеризира с количеството скорост и енергия, които то притежава при движение назад. Скоростта на откат на оръжието е приблизително толкова пъти по-малка от първоначалната скорост на куршума, колко пъти куршумът е по-лек от оръжието.

При стрелба от автоматично оръжие, чието устройство се основава на принципа на използване на енергия на откат, част от нея се изразходва за придаване на движение на движещи се части и за презареждане на оръжието. Следователно енергията на откат при стрелба от такива оръжия е по-малка, отколкото при стрелба 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 праховите газове (сила на откат) и силата на съпротивление на отката (приклад, ръкохватки, център на тежестта на оръжието и др.) не са разположени на една права линия и са насочени в противоположни посоки. Получената динамична двойка сили води до ъглово движение на оръжието. Отклонения могат да възникнат и поради влиянието на действието на автоматиката на малките оръжия и динамичното огъване на цевта, когато куршумът се движи по него. Тези причини водят до образуването на ъгъл между посоката на оста на канала преди изстрела и посоката му в момента, в който куршумът напусне канала - ъгъл на заминаване... Колкото по-голямо е рамото на тази двойка сили, толкова по-голямо е отклонението на дулото на цевта на дадено оръжие.

Освен това при изстрел цевта на оръжието прави осцилаторно движение - вибрира. В резултат на вибрация 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). Големината на това отклонение се увеличава при неправилно използване на огневата опора, замърсяване на оръжието и др. Ъгълът на излитане се счита за положителен, когато оста на отвора в момента на излитане на куршума е по-висока от позицията му преди изстрела, отрицателен, когато е по-ниска. Ъгълът на излитане е даден в таблиците за стрелба.

Ефектът от ъгъла на отклонение при стрелба за всяко оръжие се елиминира, когато привеждането му в нормална битка (вижте ръководството за щурмова пушка Калашников 5,45 мм ... - Глава 7). Въпреки това, в случай на нарушаване на правилата за закрепване на оръжия, използването на акцент, както и правилата за грижа за оръжие и запазването му, стойността на ъгъла на отклонение и битката на оръжието се променят.

За да се намали вредното въздействие на отката върху резултатите при някои образци на стрелково оръжие (например автомат Калашников), се използват специални устройства - компенсатори.

Дулен спирачен компресоре специално устройство на дулото на цевта, въздействайки върху което, праховите газове след куршума напускат скоростта на откат на оръжието. В допълнение, газовете, изтичащи от отвора на цевта, удряйки стените на компенсатора, леко спускат дулото на цевта наляво и надолу.

В AK74 дулната спирачка-компенсатор намалява отката с 20%.

1.2. Външна балистика. Траектория на куршума

Външната балистика е науката, която изучава движението на куршум във въздуха (т.е. след прекратяване на действието на прахови газове върху него).

Излитайки 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. Траекториясе нарича извита линия, описана от центъра на тежестта на куршума по време на полет.

Летящият във въздуха куршум е подложен на две сили: гравитацията и въздушното съпротивление. Силата на гравитацията го кара постепенно да намалява, а силата на въздушното съпротивление непрекъснато забавя движението на куршума и има тенденция да го преобръща. В резултат на действието на тези сили скоростта на куршума постепенно намалява, а траекторията му е неравномерно извита по форма.

Въздушното съпротивление при полета на куршум се дължи на факта, че въздухът е еластична среда, следователно част от енергията на куршума се изразходва в тази среда, което се дължи на три основни причини:

· Въздушно триене;

· Образуването на турбуленция;

· Образуването на балистична вълна.

Резултатът от тези сили е силата на съпротивлението на въздуха.

Ориз. 2. Формиране на силата на въздушното съпротивление.

Ориз. 3. Действието на силата на въздушното съпротивление върху полета на куршум:

CG - център на тежестта; CA е центърът на въздушното съпротивление.

Частиците въздух в контакт с движещ се куршум създават триене и намаляват скоростта на куршума. Слоят въздух, прилежащ към повърхността на куршума, в който движението на частиците се променя в зависимост от скоростта, се нарича граничен слой. Този слой въздух, обикалящ куршума, се откъсва от повърхността му и няма време да се затвори веднага зад долната част.

Зад дъното на куршума се образува изпускано пространство, в резултат на което се появява разлика в налягането на главата и дъното. Тази разлика създава сила, насочена в посока, противоположна на движението на куршума, и намалява скоростта на неговия полет. Въздушните частици, опитвайки се да запълнят вакуума, образуван зад куршума, създават вихър.

По време на полет куршум се сблъсква с въздушни частици и ги кара да вибрират. В резултат на това плътността на въздуха пред куршума се увеличава 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 незначителен ефект върху неговия полет, т.к. вълните се движат по-бързо от скоростта на куршум. Когато скоростта на куршума е по-голяма от скоростта на звука, от сблъсъка на звуковите вълни една върху друга се създава вълна от силно уплътнен въздух - балистична вълна, която забавя скоростта на куршума, т.к. куршумът изразходва част от енергията си, за да създаде тази вълна.

Ефектът на силата на съпротивлението на въздуха върху полета на куршум е много голям: причинява намаляване на скоростта и обхвата на полета. Например, куршум с начална скорост от 800 m/s в безвъздушно пространство би прелетял на разстояние от 32620 m; обхватът на полета на този куршум при наличие на въздушно съпротивление е само 3900 m.

Величината на силата на въздушното съпротивление зависи главно от:

§ скорост на полета 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, когато основната причина за въздушното съпротивление е образуването на въздушно уплътняване пред главата (балистична вълна), са изгодни куршуми с удължена заострена глава.

Така силата на съпротивлението на въздуха намалява скоростта на куршума и го преобръща. В резултат на това куршумът започва да се „преобръща“, силата на въздушното съпротивление се увеличава, обхватът на полета намалява и ефектът му върху целта намалява.

Стабилизирането на куршума по време на полет се осигурява чрез бързо въртеливо движение на куршума около оста му, както и от опашката на гранатата. Скоростта на въртене при излитане от нарезно оръжие е: куршуми 3000-3500 r / s, извиване на пернати гранати 10-15 r / s. Поради въртеливото движение на куршума, ефекта на силата на въздушното съпротивление и гравитацията, куршумът се отклонява от дясната страна от вертикалната равнина, изтеглена през оста на цевта - стрелящ самолет... Нарича се отклонението на куршум от него при полет в посока на въртене деривация.

Ориз. 4. Деривация (изглед отгоре на траекторията).

В резултат на действието на тези сили куршумът лети в пространството по неравномерно извита линия, наречена траектория.

Нека продължим с елементите и дефинициите на траекторията на куршума.

Ориз. 5. Елементи на траекторията.

Дулният център на цевта се нарича отправна точка.Изходната точка е началото на траекторията.

Нарича се хоризонталната равнина, минаваща през изходната точка хоризонта на оръжието.В страничен изглед на оръжието и траекторията, хоризонтът на оръжието изглежда като хоризонтална линия. Траекторията пресича хоризонта на оръжието два пъти: в точката на излитане и в точката на падане.

насочени оръжия е наречен линия на кота.

Нарича се вертикалната равнина, минаваща през линията на кота стрелящ самолет.

Ъгълът между линията на кота и хоризонта на оръжието се нарича ъгъл на издигане.Ако този ъгъл е отрицателен, тогава се нарича ъгъл на деклинация (отклонение).

Права линия, удължаваща оста на отвора в момента на куршума е наречен линия на хвърляне.

Ъгълът между линията на хвърляне и хоризонта на оръжието се нарича ъгъл на хвърляне.

Ъгълът между линията на издигане и линията на хвърляне се нарича ъгъл на заминаване.

Точката на пресичане на траекторията с хоризонта на оръжието се нарича точка на падане.

Ъгълът между допирателната към траекторията в точката на удара и хоризонта на оръжието се нарича ъгъл на падане.

Разстоянието от изходната точка до точката на удара се нарича пълен хоризонтален обхват.

Нарича се скоростта на куршума в точката на удара крайна скорост.

Нарича се времето, когато куршумът се движи от точката на излитане до точката на падане общо полетно време.

Най-високата точка на траекторията се нарича върха на траекторията.

Най-краткото разстояние от върха на траекторията до хоризонта на оръжието се нарича височината на траекторията.

Нарича се частта от траекторията от изходната точка до върха възходящ клон,се нарича частта от траекторията от върха до точката на падане низходящ клон на траекторията.

Точката върху целта (или извън нея), към която е насочено оръжието се нарича точка за прицелване (TP).

Правата линия от окото на стрелеца до точката на прицелване се нарича линия за прицелване.

Разстоянието от точката на излитане до пресечната точка на траекторията с линията на видимост се нарича прицел.

Ъгълът между линията на кота и линията на видимост се нарича ъгъл на прицелване.

Ъгълът между линията на видимост и хоризонта на оръжието се нарича ъгъл на издигане на целта.

Правата линия, свързваща изходната точка с целта, се нарича целева линия.

Разстоянието от изходната точка до целта по линията на целта се нарича наклонен обхват... При стрелба с пряка стрелба целевата линия практически съвпада с линията на прицелване, а наклонът - с обхвата на прицелване.

Точката на пресичане на траекторията с повърхността на целта (земя, препятствие) се нарича място на срещата.

Ъгълът между допирателната към траекторията и допирателната към повърхността на целта (земя, препятствие) в точката на среща се нарича ъгъла на срещата.

Формата на траекторията зависи от големината на ъгъла на издигане. С увеличаване на ъгъла на издигане се увеличава височината на траекторията и общият хоризонтален обхват на куршума. Но това се случва до определена граница. Отвъд тази граница височината на траекторията продължава да се увеличава, а общият хоризонтален обхват започва да намалява.

Нарича се ъгълът на издигане, при който общият хоризонтален обхват на куршума става най-голям ъгъл на най-голям обхват(този ъгъл е около 35 °).

Разграничаване между плоски и шарнирни пътеки:

1. Подови настилки- нарича се траекторията, получена при ъгли на издигане, по-малки от ъгъла на най-големия обхват.

2. Шарнирно- се нарича траектория, получена при ъгли на издигане на големи ъгли от най-голям обхват.

Монтира се на стена и шарнирна траектория, получени при стрелба от едно и също оръжие със същата начална скорост и с еднакъв общ хоризонтален обхват, се наричат ​​- свързани.

Ориз. 6. Ъгъл на най-голямото разстояние,

плоски, шарнирни и свързани траектории.

Траекторията е по-плоска, ако се издига по-малко над целевата линия и толкова по-малък е ъгълът на падане. Плоскостта на траекторията влияе върху големината на обхвата на директния изстрел, както и върху големината на засегнатото и мъртвото пространство.

При стрелба с стрелково оръжие и гранатомети се използват само плоски траектории. Колкото по-равна е траекторията, толкова по-голям е теренът, целта може да бъде улучена с една настройка на мерника (колкото по-малко влияние оказва грешката при определяне на настройката на мерника върху резултатите от стрелбата): това е практическото значение на траекторията.

Прострелянсе нарича изхвърляне на куршум (гранати, снаряди) от цевта на оръжието чрез енергията на газовете, генерирани по време на изгарянето на барутен заряд.

При стрелба от стрелково оръжие възникват следните явления. От удара на ударника върху праймера на живия патрон, изпратен в камерата, поразителният състав на грунда избухва и се образува пламък, който прониква в праховия заряд през отворите за семена в дъното на корпуса и го запалва. По време на изгарянето на прахов (боен) заряд се образува голямо количество силно нагрети газове, които създават високо налягане в цевта на цевта върху дъното на куршума, дъното и стените на втулката, както и по стените на цевта и затвора. В резултат на натиска на газове върху дъното на куршума, той се движи от мястото си и се врязва в нарезите; като се върти покрай тях, той се движи по протежение на отвора с непрекъснато нарастваща скорост и се изхвърля навън по оста на отвора. Налягането на газовете върху долната част на ръкава кара оръжието (цевта) да се движи назад. От натиска на газовете върху стените на втулката и цевта те се разтягат (еластична деформация), а втулката, плътно притискаща към камерата, а втулката, плътно притискаща към камерата, предотвратява пробива на прахови газове към болта. В същото време при изстрел се получава осцилаторно движение (вибрация) на цевта и тя се нагрява. Горещи газове и частици от неизгорял барут, излизащи от канала след куршума, при среща с въздуха, генерират пламък и ударна вълна; последният е източникът на звука при изстрел.

При стрелба от автоматично оръжие, чието устройство се основава на принципа на използване на енергията на праховите газове, изпускани през отвор в стената на цевта (автоматични и автоматични картечници Калашников, снайперска пушка Драгунов), част от праховите газове, в Освен това, след като куршумът премине през изхода за газ, се втурва през него в газовата камера, удря буталото и изхвърля буталото с болтодържача (бутача с болта) назад.

Докато мине болтодържача определено разстояние, което гарантира, че куршумът напусне отвора, болтът продължава да затваря отвора. След като куршумът напусне канала, той се отключва; болтодържателят и болтът, движейки се назад, притискат връщащата пружина; затворът отстранява втулката от камерата. Когато се движи напред под действието на компресирана пружина, болтът изпраща следващия патрон в патронника и отново заключва отвора на цевта.

При стрелба от автоматично оръжие, чието устройство се основава на принципа на използване на енергията на откат (пистолет Макаров, автоматичен пистолет Стечкин), налягането на газа през долната част на втулката се предава на болта и кара болта да се движи с ръкава назад. Това движение започва в момента, когато налягането на праховите газове в долната част на втулката надвие инерцията на болта и силата на възвратно-постъпателната главна пружина. По това време куршумът вече излита от отвора. Придвижвайки се назад, болтът притиска възвратно-постъпателната главна пружина, след което под действието на енергията на компресираната пружина болтът се придвижва напред и изпраща следващия патрон в камерата.

При някои образци на оръжия (едрокалибрена картечница Владимиров, станкова картечница обр. 1910 г.) под въздействието на налягането на прахови газове в долната част на гилза, цевта първо се движи обратно заедно с прикрепения към нея затвор. След като измине определено разстояние, гарантирайки, че куршумът напусне отвора, цевта и болтът се разцепват, след което болтът по инерция се премества в крайно задно положение и компресира възвратната пружина, а цевта се връща в предно положение под действието на пролетта.

Понякога, след като нападателят удари грунда, ударът няма да последва или ще се случи с известно закъснение. В първия случай има осечка, а във втория - продължителен изстрел. Причината за пропускане на запалване най-често е влагата на ударния състав на грунда или праховия заряд, както и слабото въздействие на ударника върху грунда. Ето защо е необходимо да се предпазят боеприпасите от влага и да се поддържа оръжието в добро състояние.

Продължителният изстрел е следствие от бавното развитие на процеса на запалване или запалването на барутния заряд. Следователно, след осечка, не трябва незабавно да отваряте затвора, тъй като е възможен продължителен изстрел. Ако възникне прекъсване на запалването при стрелба от станков гранатомет, тогава трябва да изчакате поне една минута, преди да го разтоварите.

При изгаряне на барутен заряд приблизително 25-35% от освободената енергия се изразходва за предаване на движение напред към куршума (основна работа); 15-25% от енергията - за дребна работа (рязане и преодоляване на триенето на куршума при движение по цевта; нагряване на стените на цевта, гилзата и куршума; преместване 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 се извършва за много кратък период от време (0,001-06 сек.). При стрелба се разграничават четири последователни периода: предварителен; първи или основен; второ; период след въздействие на газа.

Предварителен периодпродължава от началото на изгарянето на барутния заряд до пълното вкарване на черупката на куршума в нарезите на цевта. През този период в цевта на цевта се създава газово налягане, което е необходимо за преместване на куршума от мястото му и преодоляване на съпротивлението на черупката му срещу врязване в нарезите на цевта. Това налягане се нарича форсиращ натиск. Достига 250-500 кг / см2. в зависимост от нарезното устройство, теглото на куршума и твърдостта на черупката му (например за малки оръжия с патрон от 1943 г., налягането на принуждаване е 300 kg / cm2). Предполага се, че изгарянето на барутния заряд в този период става в постоянен обем, черупката се врязва в нарезите моментално и движението на куршума започва веднага, когато се достигне налягането на усилване в цевта на цевта.

Първият период продължава от началото на движението на куршума до момента на пълно изгаряне на барутния заряд. През този период изгарянето на праховия заряд протича в бързо променящ се обем. В началото на периода, когато скоростта на движение на куршума по отвора е все още ниска, количеството газове нараства по-бързо от обема зад пространството за куршума (пространството между дъното на куршума и дъното на гилза ), налягането на газа нараства бързо и достига най-високата стойност (за стрелково оръжие 2800 kg / cm , а под патрон за пушка - 2900 kg / cm ). Това налягане се нарича максимално налягане.Създава се при малки оръжия, когато куршум изминава 4-6 см. След това, поради бързото увеличаване на скоростта на куршума, обемът зад куршумното пространство се увеличава по-бързо от притока на нови газове и налягането започва да спада, до края на периода е равно на приблизително 2/3 от максималното налягане. Скоростта на куршума непрекъснато се увеличава и в края на периода достига около ¾ от първоначалната скорост. Барутният заряд напълно изгаря малко преди куршумът да напусне канала.

Вторият период продължава от момента на пълно изгаряне на барутния заряд до момента, в който куршумът напусне канала. С началото на този период потокът от прахови газове спира, но силно компресираните и нагрети газове се разширяват и, оказвайки натиск върху куршума, увеличават скоростта на неговото движение. Спадът на налягането през втория период настъпва доста бързо и в края на дулото - дулното налягане - е 300-900 kg / cm за различни оръжия. Самозареждащата се карабина Симонов - 390 кг / см, тежка картечницаГорюнова - 570 кг/см. Скоростта на куршума в момента на излизане от отвора е малко по-малка от първоначалната скорост.

При някои видове малки оръжия, особено късоцевни (например пистолет Макаров), вторият период отсъства, тъй като пълното изгаряне на барутния заряд до момента, в който куршумът напусне канала, всъщност не се случва.

Период след действиепродължава от момента, в който куршумът напусне канала до момента, в който пропелентните газове престанат да действат върху куршума. През този период горивните газове, изтичащи от отвора със скорост 1200-2000 m / s, продължават да влияят на куршума и да му придават допълнителна скорост. Куршумът достига най-високата си скорост в края на третия период на разстояние няколко десетки сантиметра от дулото на цевта. Този период завършва в момента, когато налягането на пропелентните газове в долната част на куршума се балансира от съпротивлението на въздуха.

Изследват се процесите, които протичат вътре в отвора при стрелба с малки оръжия и движението на куршума във въздуха - балистика .

Балистиката се дели на външна и вътрешна.

Външната балистика е науката за движението на куршума.(гранати) след прекратяване на действието на праховите газове върху него.

Излитайки от отвора под действието на прахови газове, куршумът (граната, снаряд) се движи по инерция. Нар има реактивен двигател, се движи по инерция след изтичане на газове от реактивния двигател.

Когато куршум лети във въздуха, той описва извита линия, която наречена траектория.

Летящ във въздуха куршум е изложен на две сили:

а) гравитация;

б) сили на въздушното съпротивление.

Силата на гравитацията кара куршума да намалява постепенно, а силата на въздушното съпротивление непрекъснато забавя движението на куршума и има тенденция да го преобръща. В резултат на действието на тези сили скоростта на куршума постепенно намалява, а траекторията му е с неравномерно извита линия.

Съпротивлението на въздуха при полета на куршум се дължи на факта, че въздухът е еластична среда и следователно част от енергията на куршума се изразходва за движение в тази среда.

Въздушното съпротивление се причинява от три основни причини за въздушно триене, турбуленция и образуване на балистични вълни.

Въздушните частици в контакт с движещ се куршум, поради вътрешна адхезия и сцепление (вискозитет) с повърхността му, създават триене и намаляват скоростта на куршума.

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, противоположна на движението на куршума, и намалява скоростта на неговия полет. Въздушните частици, опитвайки се да запълнят вакуума, образуван зад куршума, създават вихър.

При скорост на куршума, по-голяма от скоростта на звука,от припокриването на звуковите вълни една върху друга се създава вълна от силно уплътнен въздух - балистична вълна, забавя скоростта на куршума, тъй като куршумът изразходва част от енергията си, за да създаде тази вълна.

Вътрешна балистикаТова е наука, занимаваща се с изучаване на процесите, които възникват при изстрел и особено когато куршумът се движи по канала.

Балистикаизучава хвърлянето на снаряд (куршум) от цевно оръжие. Балистиката се разделя на вътрешна, която изучава явленията, възникващи в цевта по време на изстрела, и външна, която обяснява поведението на куршума, след като напусне цевта.

Основите външна балистика

Познаването на външната балистика (наричано по-долу балистика) позволява на стрелеца да знае къде ще уцели куршумът с достатъчна точност за практическа употреба, дори преди изстрел. Много взаимосвързани фактори влияят върху точността на изстрела: динамичното взаимодействие на части и части на оръжието помежду си и тялото на стрелеца, газ и куршуми, куршуми със стените на цевта, куршуми с околната среда след напускане барел и много други.

След излизане от цевта куршумът не лети по права линия, а по т.нар балистична траекторияблизо до парабола. Понякога на малки разстояния на стрелба отклонението на траекторията от правата линия може да се пренебрегне, но при големи и екстремни дистанции на стрелба (което е типично за лов) познаването на законите на балистиката е абсолютно необходимо.

Имайте предвид, че въздушните пистолети обикновено дават лек куршум малко или Средната скорост(от 100 до 380 m / s), следователно, кривината на траекторията на куршум от различни влияния е по-значителна, отколкото при огнестрелно оръжие.

Куршум, изхвърлен от цевта с определена скорост, се влияе от две основни сили по време на полет: гравитацията и съпротивлението на въздуха. Действието на гравитацията е надолу, което кара куршума да се спуска непрекъснато. Действието на силата на съпротивлението на въздуха е насочено към движението на куршума, тя принуждава куршума непрекъснато да намалява скоростта на полета. Всичко това води до низходящо отклонение на траекторията.

За да се увеличи стабилността на куршума по време на полет, на повърхността на отвора на нарезното оръжие има спирални канали (браздове), които придават на куршума въртеливо движение и по този начин предотвратяват преобръщането му по време на полет.

Поради въртенето на куршума в полет

Поради въртенето на куршума по време на полет, силата на въздушното съпротивление действа неравномерно върху различните части на куршума. В резултат на това куршумът среща по-голямо въздушно съпротивление от една от страните и по време на полет се отклонява все повече и повече от самолета на стрелба в посоката на въртене. Това явление се нарича деривация... Деривационното действие е неравномерно и се засилва към края на траекторията.

Мощните въздушни пушки могат да дадат на куршума дулна скорост, по-висока от звука (до 360-380 m / s). Скоростта на звука във въздуха не е постоянна (в зависимост от атмосферните условия, надморската височина и т.н.), но може да се приеме равна на 330-335 m / s. Леките пневматични куршуми с ниско странично натоварване са силно нарушени и се отклоняват от траекторията си, разрушавайки звуковата бариера. Затова е препоръчително да се стрелят по-тежки куршуми с начална скорост приближавадо скоростта на звука.

Траекторията на куршума се влияе и от метеорологичните условия – вятър, температура, влажност и атмосферно налягане.

Вятърът се счита за слаб при скорост от 2 m / s, среден (умерен) - при 4 m / s, силен - при 8 m / s. Отстрани умерен вятърдействащ под ъгъл от 90° спрямо траекторията вече има много значителен ефект върху лекия и "нискоскоростния" куршум, изстрелян от пневматично оръжие... Ударът на вятъра със същата сила, но духащ под остър ъгъл спрямо траекторията - 45 ° или по-малко - причинява половината от отклонението на куршума.

Вятърът, който духа по траекторията в една или друга посока, забавя или ускорява скоростта на куршума, което трябва да се има предвид при стрелба по движеща се цел. При лов скоростта на вятъра може да се оцени с приемлива точност с помощта на носна кърпа: ако вземете носна кърпа в два ъгъла, тогава при слаб вятър тя ще се люлее леко, при умерен вятър ще се отклони с 45 °, а при силен вятър един ще се развие хоризонтално към повърхността на земята.

Нормалните метеорологични условия са: температура на въздуха - плюс 15°С, влажност - 50%, налягане - 750 mm Hg. Превишаването на температурата на въздуха над нормалното води до увеличаване на траекторията на същото разстояние, а намаляването на температурата води до намаляване на траекторията. Повишената влажност води до намаляване на траекторията, а по-ниската влажност води до увеличаване на траекторията. Припомнете си, че атмосферното налягане се променя не само от времето, но и от височината над морското равнище - колкото по-високо е налягането, толкова по-ниска е траекторията.

Всяко "далечно" оръжие и боеприпаси имат свои собствени таблици с изменения, позволяващи да се вземе предвид влиянието на метеорологичните условия, деривацията, относителното положение на стрелеца и целта по височина, скоростта на куршума и други фактори върху траекторията на куршума. За съжаление такива таблици не се публикуват за пневматични оръжия, така че тези, които обичат да стрелят на екстремни разстояния или по малки цели, са принудени сами да съставят такива таблици - тяхната пълнота и точност са ключът към успеха в лов или състезания.

Когато оценявате резултатите от стрелбата, трябва да помните, че от момента на изстрела до края на полета му някои случайни (не взети под внимание) фактори действат върху куршума, което води до малки отклонения на траекторията на полета на куршума от изстрела да стреля. Следователно, дори при „идеални“ условия (например, когато оръжието е неподвижно фиксирано в машината, външните условия са постоянни и т.н.), куршумите, удрящи целта, имат формата на овал, сгъстяващ се към центъра. Такива случайни отклонения се наричат отклонение... Формулата за изчисляването му е дадена по-долу в този раздел.

Сега нека разгледаме траекторията на куршума и неговите елементи (виж фигура 1).

Правата линия, представляваща продължението на оста на отвора преди изпичане, се нарича линия на изпичане. Права линия, която е продължение на оста на цевта при изхвърляне на куршум от нея, се нарича линия за хвърляне. Поради вибрациите на цевта, нейното положение в момента на изстрела и в момента на излизане на куршума от цевта ще се различава от ъгъла на излитане.

В резултат на действието на гравитацията и съпротивлението на въздуха куршумът не лети по линията на хвърляне, а по неравномерно извита крива, минаваща под линията на хвърляне.

Началото на траекторията е изходната точка. Хоризонталната равнина, минаваща през изходната точка, се нарича хоризонт на оръжието. Вертикалната равнина, минаваща през изходната точка по линията на хвърляне, се нарича равнина на стрелба.

За да хвърлите куршум до която и да е точка на хоризонта на оръжието, трябва да насочите линията за хвърляне над хоризонта. Ъгълът, съставен от линията на изстрела и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на елевация. Ъгълът, съставен от линията на хвърляне и хоризонта на оръжието, се нарича ъгъл на хвърляне.

Точката на пресичане на траекторията с хоризонта на оръжието се нарича (таблична) точка на падане. Хоризонталното разстояние от изходната точка до (табличната) точка на падане се нарича хоризонтален обхват. Ъгълът между допирателната към траекторията в точката на падане и хоризонта на оръжието се нарича (табличен) ъгъл на падане.

Най-високата точка на траекторията над хоризонта на оръжието се нарича връх на траекторията, а разстоянието от хоризонта на оръжието до върха на траекторията се нарича височина на траекторията. Върхът на траекторията разделя траекторията на две неравни части: възходящият клон е по-дълъг и по-плитък, а низходящият клон е по-къс и стръмен.

Като се има предвид позицията на целта спрямо стрелеца, има три ситуации:

Стрелецът и целта са разположени на едно и също ниво.
- стрелецът се намира под целта (стреля нагоре под ъгъл).
- стрелецът е разположен над целта (стреля надолу под ъгъл).

За да се насочи куршумът към целта, е необходимо да се даде на оста на отвора определена позиция във вертикална и хоризонтална равнина. Даването на желаната посока на оста на отвора в хоризонталната равнина се нарича хоризонтално насочване, а даването на посока във вертикалната равнина се нарича вертикално насочване.

Вертикалното и хоризонтално насочване се извършва с помощта на прицелни устройства. Механичните прицелни устройства на нарезното оръжие се състоят от преден мерник и заден мерник (или диоптър).

Правата линия, свързваща средата на процепа на задния мерник с горната част на предния мерник, се нарича линия за прицелване.

Насочването на стрелково оръжие се извършва с помощта на прицелни устройства не от хоризонта на оръжието, а спрямо местоположението на целта... В тази връзка елементите за насочване и траектория получават следните обозначения (виж фигура 2).

Точката, в която е насочено оръжието, се нарича точка на прицелване. Правата линия, свързваща окото на стрелеца, средата на гнездото на задния мерник, горната част на предния мерник и точката на прицелване, се нарича линия за прицелване.

Ъгълът, образуван от линията за прицелване и линията на стрелба, се нарича ъгъл на прицелване. Този ъгъл по време на прицелване се получава чрез поставяне на процепа на мерника (или предния мерник) на височина, съответстваща на обхвата на стрелба.

Точката на пресичане на низходящия клон на траекторията с линията на видимост се нарича точка на удар. Разстоянието от точката на излитане до точката на удара се нарича обхват на прицелване. Ъгълът между допирателната към траекторията в точката на падане и зрителната линия се нарича ъгъл на падане.

При поставяне на оръжия и цели на същата височиналинията на прицелване съвпада с хоризонта на оръжието, а ъгълът на прицелване - с ъгъла на издигане. При позициониране на цел над или под хоризонтаоръжия между линията на видимост и линията на хоризонта се формира от ъгъла на издигане на целта. Взема се предвид целевият ъгъл на издигане положителенако целта е над хоризонта на оръжието и отрицателенако целта е под хоризонта на оръжието.

Издигането на целта и ъгълът на насочване заедно съставляват ъгъла на издигане. При отрицателен ъгъл на издигане на целта линията на изстрел може да бъде насочена под хоризонта на оръжието; в този случай ъгълът на издигане става отрицателен и се нарича ъгъл на деклинация.

В края си траекторията на куршума се пресича или с целта (препятствието), или със земята. Точката на пресичане на траекторията с целта (препятствието) или земята се нарича точка на среща. От ъгъла, под който куршумът удря целта (препятствието) или в земята, техните механични характеристики, материалът на куршума зависи от възможността за рикошет. Разстоянието от точката на заминаване до точката на среща се нарича действителен обхват. Изстрел, при който траекторията не се издига над линията на видимост над целта през целия диапазон на наблюдение, се нарича директен изстрел.

От горното става ясно, че преди старта практична стрелбаоръжието трябва да бъде застреляно (в противен случай - да доведе до нормална битка). Зануляването трябва да се извършва със същите боеприпаси и при същите условия, които ще бъдат характерни за последваща стрелба. Задължително е да се вземе предвид размерът на мишената, позицията на стрелба (легнала, коленичила, изправена, от нестабилни позиции), дори дебелината на облеклото (при нулиране в пушката).

Линията на зрение, минаваща от окото на стрелеца през горната част на мерника, горния край на мерника и целта, е права линия, докато траекторията на куршума е неравномерно извита линия надолу. Прицелната линия се намира на 2-3 см над цевта при отворен мерник и много по-високо при оптичен мерник.

В най-простия случай, ако зрителната линия е хоризонтална, траекторията на куршума пресича зрителната линия два пъти: на възходящата и низходящата част на траекторията. Обикновено оръжието се насочва (настройва мерниците) към хоризонталното разстояние, на което траекторията надолу пресича линията на зрение.

Може да изглежда, че има само две целеви дистанции - където траекторията пресича линията на видимост - на които попадението е гарантирано. Така че спортната стрелба се извършва на фиксирано разстояние от 10 метра, при което траекторията на куршума може да се счита за права.

За практическа стрелба (например лов) обхватът на стрелба обикновено е много по-голям и трябва да се вземе предвид кривината на траекторията. Но тук стрелката играе в полза на факта, че размерите на целта (убийственото пространство) във височина в този случай могат да достигнат 5-10 см или повече. Ако изберем такъв хоризонтален обхват на нулиране на оръжието, че височината на траекторията на разстояние да не надвишава височината на целта (т.нар. директен изстрел), тогава прицелвайки се в ръба на целта, ще можем да го уцели през цялото разстояние на стрелба.

Обхватът на директен изстрел, при който височината на траекторията не се издига над линията на видимост над височината на целта, е много важна характеристика на всяко оръжие, която определя равнината на траекторията.
Точката на прицелване обикновено е долният ръб на целта или нейният център. По-удобно е да се цели под кървенето, когато при прицелване се вижда цялата цел.

Когато снимате, обикновено трябва да въвеждате вертикални корекции, ако:

• размерът на целта е по-малък от обикновено.
• разстоянието на стрелба надвишава разстоянието за нулиране на оръжието.
• разстоянието на стрелба е по-близо от първата точка на пресичане на траекторията с линията на видимост (типично за стрелба с телескопичен мерник).

Хоризонталните корекции обикновено трябва да се правят по време на снимане ветровито времеили при стрелба по движеща се цел. Обикновено измененията за отворени забележителностисе въвеждат чрез стрелба с повод (преместване на точката за прицелване вдясно или вляво от целта), а не чрез регулиране на прицелните устройства.

Съдържанието на статията

БАЛИСТИКА,комплекс от физико-технически дисциплини, обхващащи теоретично и експериментално изследване на движението и крайното въздействие на снаряди от твърди тела - куршуми, артилерийски снаряди, ракети, самолетни бомби и космически кораби. Балистиката се дели на: 1) вътрешна балистика, която изучава методите за привеждане на снаряда в движение; 2) външна балистика, която изучава движението на снаряд по траектория; 3) балистика в крайната точка, чийто предмет на изследване са законите на въздействието на снарядите върху насочените цели. Разработването и проектирането на видове и системи балистични оръжия се основава на прилагането на математиката, физиката, химията и напредъка в дизайна за решаване на множество и сложни балистични проблеми. И. Нютон (1643-1727) се смята за основоположник на съвременната балистика. Формулирайки законите за движение и изчислявайки траекторията на материална точка в пространството, той разчита на математическата теория на динамиката твърдо, който е разработен от И. Мюлер (Германия) и италианците Н. Фонтана и Г. Галилей през 15 и 16 век.

Класическият проблем на вътрешната балистика, който се състои в изчисляване на началната скорост на снаряда, максималното налягане в цевта и зависимостта на налягането от времето, за малки оръжия и оръдия е решен теоретично напълно. Що се отнася до съвременната артилерия и ракетни системи- безоткатни оръдия, газови оръдия, артилерийски ракети и системи с реактивна тяга - тук има нужда от допълнително усъвършенстване на балистичната теория. Типичните балистични проблеми с наличието на аеродинамични, инерционни и гравитационни сили, действащи върху снаряд или ракета в полет, станаха по-сложни през последните години. Хиперзвукови и космически скорости, навлизането на носовия конус в плътните слоеве на атмосферата, огромната дължина на траекторията, полет извън атмосферата и междупланетни космически полети - всичко това изисква актуализиране на законите и теориите на балистиката.

Произходът на балистиката се губи в древността. Първото му проявление несъмнено е хвърлянето на камъни от праисторическия човек. Предшествениците на съвременните оръжия като лък, катапулт и балиста са типични примери за най-ранните приложения на балистиката. Напредъкът в дизайна на оръжието доведе до факта, че днес артилерийски оръдияТе изстрелват 90-килограмови снаряди на разстояния над 40 км, противотанковите снаряди са способни да пробият стоманена броня с дебелина 50 см, а управляемите ракети могат да доставят бойно натоварване, изчислено в тонове навсякъде по света.

През годините са използвани различни начиниускорение на снарядите. Лъкът ускоряваше стрелата поради енергията, съхранявана в огънато парче дърво; пружините на балиста бяха усукани животински сухожилия. Тествани са електромагнитната сила, силата на парата, сгъстен въздух. Нито един от методите обаче не е толкова успешен, колкото изгарянето на запалими вещества.

ВЪТРЕШНА БАЛИСТИКА

Вътрешната балистика е клон на балистиката, който изучава процесите на привеждане на снаряд в движение напред. Такива процеси изискват: 1) енергия; 2) наличие на работно вещество; 3) наличие на устройство, което контролира подаването на енергия и ускорява снаряда.Устройството за ускоряване на снаряда може да бъде оръжейна система или реактивен двигател.

Системи за ускоряване на цевта.

Общият класически проблем на вътрешната балистика, приложен към цевните системи на първоначалното ускорение на снаряда, е да се намерят пределните връзки между характеристиките на зареждане и балистичните елементи на изстрела, които заедно напълно определят процеса на изстрела. Характеристиките на зареждане са размерите на барутната камера и отвора, конструкцията и формата на нарезите, както и масата на барутния заряд, снаряда и пистолета. Балистични елементи са налягането на газа, температурата на праха и праховите газове, скоростта на газовете и снаряда, разстоянието, изминато от снаряда, и количеството газове, действащи в момента. По същество оръдието е еднотактов двигател с вътрешно горене, в който снарядът се движи като свободно бутало под налягането на бързо разширяващ се газ.

Налягането в резултат на превръщането на твърдо горимо вещество (барут) в газ се повишава много бързо до максимална стойност от 70 до 500 MPa. Когато снарядът се движи по отвора, налягането спада доста бързо. Продължителността на действието на високо налягане е от порядъка на няколко милисекунди за пушка и няколко десети от секундата за едрокалибрено оръжие (фиг. 1).

Характеристиките на вътрешната балистика на системата за ускорение на приемника зависят от химичен съставпропелентно експлозив, скоростта му на изгаряне, формата и размера на барутния заряд и плътността на зареждане (масата на барутния заряд на единица обем на камерата на пистолета). В допълнение, характеристиките на системата могат да бъдат повлияни от дължината на цевта на пистолета, обема на барутната камера, масата и "напречната плътност" на снаряда (масата на снаряда, разделена на квадрата на неговия диаметър) . От гледна точка на вътрешната балистика е желателна ниска плътност, тъй като снарядът постига по-висока скорост.

За поддържане на баланса на пистолета с откат по време на изстрел е необходима значителна външна сила (фиг. 2). Външната сила обикновено се осигурява от механизъм за откат, състоящ се от механични пружини, хидравлични устройства и газови амортисьори, предназначени да амортизират обратния импулс на цевта и затвора с болта на пистолета. (Импулсът, или импулсът, се дефинира като произведение на масата и скоростта; според третия закон на Нютон импулсът, предоставен на пистолета, е равен на импулса, предоставен на снаряда.)

При безоткатно оръжие не е необходима външна сила за поддържане на баланса на системата, тъй като тук общата промяна в инерцията, придадена на всички елементи на системата (газове, снаряд, цев и затвор) за дадено време е равна на нула. За да се предотврати откат на оръжието, импулсът на газовете и снаряда, движещи се напред, трябва да бъде равен и противоположен на импулса на газовете, движещи се назад и навън през затвора.

Газово оръдие.

Газовото оръдие се състои от три основни части, показани на фиг. 3: Секция за компресия, гранична секция и цев за изстрелване. В камерата се запалва конвенционален пропелентен заряд, който принуждава буталото да се движи по отвора на компресионната секция и да компресира газа хелий, запълващ отвора. Когато налягането на хелия се повиши до определено ниво, диафрагмата се разкъсва. Рязък изблик на газ под високо налягане изтласква снаряда от цевта за изстрелване и ограничителната секция спира буталото. Скоростта на снаряд, изстрелян от газово оръдие, може да достигне 5 km / s, докато за конвенционален пистолет е максимум 2000 m / s. По-високата ефективност на газовия пистолет се обяснява с ниското молекулно тегло на работното вещество (хелий) и съответно високата скорост на звука в хелия, която засяга дъното на снаряда.

Реактивни системи.

Ракетните установки изпълняват по същество същите функции като артилерийските оръдия. Такава инсталация играе ролята на неподвижна опора и обикновено задава първоначалната посока на полета. ракета... При изстрелване на управляема ракета, която по правило има бордова система за насочване, не се изисква точното насочване, което се изисква при стрелба с оръдие. В случай на неуправляеми ракети водачите на пусковата установка трябва да изведат ракетата по траектория, водеща към целта.

ВЪНШНА БАЛИСТИКА

Външната балистика се занимава с движението на снаряди в пространството между тях стартери цел. Когато снарядът е пуснат в движение, неговият център на маса проследява крива в пространството, наречена траектория. Основната задача на външната балистика е да опише тази траектория, като определи положението на центъра на масата и пространственото положение на снаряда като функция от времето на полет (времето след изстрелване). За да направите това, трябва да решите система от уравнения, която да вземе предвид силите и моментите на силите, действащи върху снаряда.

Вакуумни траектории.

Най-простият от частните случаи на движение на снаряд е движението на снаряд във вакуум върху плоска, неподвижна земна повърхност. В този случай се приема, че върху снаряда не действат други сили освен гравитацията. Уравненията на движение, съответстващи на това предположение, се решават лесно и дават параболична траектория.

Траектории на материална точка.

Друг специален случай е движението на материална точка; тук снарядът се разглежда като материална точка, а неговото челно съпротивление (силата на въздушното съпротивление, действаща в обратна посокадопирателна към траекторията и забавяне на движението на снаряда), силата на гравитацията, скоростта на въртене на Земята и кривината на земната повърхност. (Въртенето на Земята и кривината на земната повърхност могат да бъдат пренебрегнати, ако времето за полет по траекторията не е много дълго.) Трябва да се каже няколко думи за съпротивлението. Сила на теглене ддвижението на снаряда се дава от израза

д = rSv 2 C D (М),

където r- плътност на въздуха, С- площ на напречното сечение на снаряда, vЕ скоростта на движение и C D (М) е безразмерна функция на числото на Мах (равна на отношението на скоростта на снаряда към скоростта на звука в средата, в която се движи снарядът), наречена коефициент на съпротивление. Най-общо казано, коефициентът на съпротивление на снаряд може да бъде определен експериментално в аеродинамичен тунел или на тестов полигон, оборудван с прецизно измервателно оборудване. Задачата се улеснява от факта, че за снаряди с различни диаметри коефициентът на съпротивление е един и същ, ако имат еднаква форма.

Теорията на движението на материална точка (въпреки че не отчита много сили, действащи върху истински снаряд) описва с много добро приближение траекторията на ракетите след спиране на работата на двигателя (в пасивната част на траекторията), както и траекторията на конвенционалните артилерийски снаряди. Поради това той се използва широко за изчисляване на данни, използвани в системите за прицелване на този вид оръжие.

Пътеки на твърдо тяло.

В много случаи теорията на движението на материална точка неадекватно описва траекторията на снаряда и тогава човек трябва да го разглежда като твърдо тяло, т.е. вземете предвид, че той не само ще се движи напред, но и ще се върти, и ще вземе предвид всички аеродинамични сили, а не само влачене. Такъв подход изисква например изчисляване на движението на ракета с работещ двигател (по активната част на траекторията) и снаряди от всякакъв тип, изстреляни перпендикулярно на траекторията на полета на високоскоростен самолет. В някои случаи обикновено е невъзможно да се направи без концепцията за твърдо тяло. Така например, за да поразите целта, е необходимо снарядът да е стабилен (движейки главата си напред) по траекторията. Както при ракетите, така и при конвенционалните артилерийски снаряди това се постига по два начина – с помощта на опашни перки или чрез бързо завъртане на снаряда около надлъжната ос. Освен това, говорейки за стабилизиране на полета, отбелязваме някои съображения, които не се вземат предвид от теорията на материалната точка.

Стабилизирането на опашката е много проста и ясна идея; не напразно един от най-древните снаряди - стрелата - беше стабилизиран в полет по този начин. Когато пернат снаряд се движи с ненулев ъгъл на атака или отклонение (ъгълът между допирателната към траекторията и надлъжната ос на снаряда), областта зад центъра на масата, която се влияе от въздушното съпротивление, повече площпред центъра на масата. Разликата в небалансираните сили кара снаряда да се върти около центъра на масата, така че този ъгъл става нула. Тук може да се отбележи едно важно обстоятелство, което не се взема предвид от теорията на материалната точка. Ако снарядът се движи с ненулев ъгъл на атака, тогава той се влияе от повдигащи силипоради възникването на разлика в налягането от двете страни на снаряда. (Способността на самолета да лети се основава на това.)

Идеята за стабилизиране на въртене не е толкова очевидна, но може да се обясни чрез сравнение. Добре известно е, че ако колело се върти бързо, то се съпротивлява на опитите да завърти оста си на въртене. (Пример е обикновен плот и това явление се използва в инструменти за управление, навигация и системи за насочване - жироскопи.) по обичайния начинза привеждане на снаряда във въртене - за изрязване на спираловидни канали в цевта на цевта, в които металната лента на снаряда да се разбива при ускоряване на снаряда по цевта, което го принуждава да се върти. При ротационно стабилизираните ракети това се постига чрез използване на множество наклонени дюзи. Тук също можете да отбележите някои характеристики, които не са взети предвид от теорията на материалната точка. Ако стреляте вертикално нагоре, стабилизиращият ефект на въртене ще принуди снаряда и след достигане на горната точка на полета ще се спусне с долната част надолу. Това, разбира се, е нежелателно и затова оръдията не се стрелят под ъгъл повече от 65–70 ° спрямо хоризонта. Второ интересно явлениее свързано с факта, че, както може да се покаже на базата на уравненията на движението, снаряд, стабилизиран чрез въртене, трябва да лети с нутационен ъгъл, различен от нула, наречен "естествен". Следователно върху такъв снаряд се въздействат сили, предизвикващи деривация - странично отклонение на траекторията от равнината на стрелба. Една от тези сили е силата на Магнус; именно тя причинява изкривяването на траекторията на "усуканата" топка в тениса.

Всичко казано за стабилността на полета, без да обхваща напълно явленията, които определят полета на снаряда, все пак илюстрира сложността на проблема. Ние само отбелязваме, че много различни явления трябва да бъдат взети предвид в уравненията на движението; тези уравнения включват редица променливи аеродинамични коефициенти (като коефициент на съпротивление), които трябва да бъдат известни. Решаването на тези уравнения е много трудна задача.

Приложение.

Използването на балистика в битка включва разположението на оръжейната система на такова място, което би позволило бързо и ефективно да се порази набелязаната цел с минимален риск за оперативния персонал. Доставката на ракета или снаряд до цел обикновено се разделя на два етапа. На първия тактически етап се избира бойната позиция на цевни оръжия и наземни ракети или позицията на ракетоносача въздушен... Целта трябва да бъде в радиуса на доставка на бойната глава. На етапа на стрелба се извършват прицелване и стрелба. За да направите това, е необходимо да се определят точните координати на целта спрямо оръжието - азимут, височина и обхват, а в случай на движеща се цел, нейните бъдещи координати, като се вземе предвид времето за полет на снаряда.

Преди стрелба трябва да се направят корекции за промени в началната скорост, свързани с износването на цевта, температурата на праха, отклоненията в масата на снаряда и балистичните коефициенти, както и корекции за постоянно променящи се метеорологични условия и свързаните с тях промени в атмосферната плътност, скоростта на вятъра и посока. Освен това трябва да се направят корекции за извеждането на снаряда и (на голямо разстояние) за въртенето на Земята.

С нарастваща сложност и разширяване на спектъра от задачи на съвременната балистика, нови технически средства, без което възможностите за решаване на настоящи и бъдещи балистични проблеми биха били силно ограничени.

Изчисленията на околоземни и междупланетни орбити и траектории, като се вземат предвид едновременното движение на Земята, целевата планета и космическия кораб, както и влиянието на различни небесни тела, биха били изключително трудни без компютри. Скоростите на сближаване на хиперскоростните цели и снаряди са толкова високи, че решаването на задачи за стрелба въз основа на конвенционални таблици и ръчна настройка на параметрите на стрелба е напълно изключено. В момента данните за стрелба от повечето оръжейни системи се съхраняват в електронни банки данни и се обработват своевременно от компютри. Изходните команди на компютъра автоматично привеждат оръжието в позиция с азимут и височина, необходими за доставяне на бойната глава до целта.

Траектории на управляеми снаряди.

В случай на направлявани снаряди, и без това трудната задача за описване на траекторията се усложнява от факта, че към уравненията за движение на твърдо тяло се добавя система от уравнения, наречени направляващи уравнения, свързващи отклоненията на снаряда от дадена траектория с коригиращи действия. Същността на управлението на полета на снаряда е следната. Ако по един или друг начин с помощта на уравненията на движението се определи отклонение от дадена траектория, тогава въз основа на насочващите уравнения за това отклонение се изчислява коригиращо действие, например завъртане на въздуха или газов рул, промяна в тягата. Това коригиращо действие, променящо определени членове на уравненията на движението, води до промяна на траекторията и намаляване на нейното отклонение от дадената. Този процес се повтаря, докато отклонението се намали до приемливо ниво.

БАЛИСТИКА В КРАЙНАТА ТОЧКА

Крайната балистика изследва физиката на разрушителния ефект на оръжията върху целите. Неговите данни се използват за подобряване на повечето оръжейни системи - от пушки и ръчни гранатина ядрени бойни глави, доставени до целта с междуконтинентални балистични ракети, както и защитно оборудване - бронежилетка на войника, танкова броня, подземни навеси и др. Провеждат се както експериментални, така и теоретични изследвания на явленията на експлозия (химични експлозиви или ядрени заряди), детонация, проникване на куршуми и осколки в различни среди, ударни вълни във вода и почва, горене и ядрено излъчване.

експлозия.

Експлозивните експерименти се провеждат както с химически експлозиви в количества, измерени в грамове, така и с ядрени заряди до няколко мегатона. Експлозиите могат да се извършват в различни среди, като земя и скали, под вода, близо до повърхността на земята при нормални атмосферни условия или в разреден въздух при голяма надморска височина... Основният резултат от експлозията е образуването на ударна вълна в околната среда. Първоначално ударната вълна се разпространява от мястото на експлозията със скорост, превишаваща скоростта на звука в средата; след това, с намаляване на интензитета на ударната вълна, нейната скорост се доближава до скоростта на звука. Ударните вълни (във въздуха, водата, почвата) могат да ударят вражески персонал, да унищожат подземни укрепления, кораби, сгради, наземни превозни средства, самолети, ракети и спътници.

За симулиране на интензивните ударни вълни, които се появяват в атмосферата и близо до земната повърхност по време на ядрени експлозии, се използват специални устройства, наречени ударни тръби. Ударната тръба обикновено е дълга тръба с две секции. В единия му край има компресионна камера, която е пълна с въздух или друг газ, компресиран до относително високо налягане. Другият му край е разширителна камера, отворена към атмосферата. Когато тънката диафрагма, разделяща двете тръбни секции, се разкъса моментално, в разширителната камера възниква ударна вълна, която се движи по оста й. На фиг. 4 показва кривите на налягането на ударната вълна в три напречни сечения на тръбата. В раздел 3 той приема класическата форма на детонационна ударна вълна. Вътре в ударните тръби могат да се поставят миниатюрни модели, които ще бъдат подложени на ударни натоварвания, подобни на ефекта от ядрена експлозия. Често се провеждат тестове, при които се експлодират по-големи модели и понякога пълномащабни обекти.

Експерименталните изследвания се допълват от теоретични и се разработват полуемпирични правила за прогнозиране на разрушителния ефект от експлозия. Резултатите от подобни изследвания се използват при проектирането на бойни глави за междуконтинентални балистични ракети и противоракетни системи. Този вид данни са необходими и при проектирането на ракетни силози и подземни убежища за защита на населението от експлозивните ефекти на ядрените оръжия.

За решаване на специфични проблеми, специфични за горни слоевеатмосфера, има специални камери, в които се симулират условия на надморска височина. Една от тези задачи е да се оцени намаляването на силата на експлозия на голяма надморска височина.

Извършват се и изследвания, в които се измерва интензитетът и продължителността на преминаване на ударна вълна в земята, произтичаща от подземни експлозии. Разпространението на такива ударни вълни се влияе от вида на почвата и степента на нейното наслояване. Лабораторните експерименти се извършват с химически експлозиви в количества под 0,5 kg, докато при пълномащабни експерименти зарядите могат да бъдат измерени в стотици тонове. Такива експерименти се допълват от теоретични изследвания. Резултатите от изследванията се използват не само за подобряване на дизайна на оръжия и убежища, но и за откриване на неразрешени подземни ядрени експлозии. Детонационните изследвания изискват фундаментални изследвания в областта на физиката на твърдото тяло, химическата физика, газовата динамика и физиката на металите.

Отломки и проникване.

Фрагментните бойни глави и снаряди имат метална външна обвивка, която при взривяване на съдържащия се в нея заряд на химически взривен експлозив се експлодира на множество парчета (фрагменти), разпръсквайки се с висока скорост. По време на Втората световна война са разработени снаряди и бойни глави с кумулативни заряди. Такъв заряд обикновено е цилиндър от експлозив, в предния край на който има конична вдлъбнатина с конична метална вложка, обикновено медна, разположена в нея. Когато експлозията започне от другия край на взривния заряд и обвивката се компресира под действието на много високи детонационни налягания, се образува тънка кумулативна струя от материал на облицовката, която излита към целта със скорост над 7 km / с. Такава струя е способна да пробие стоманена броня с дебелина десетки сантиметри. Процесът на образуване на струя в боеприпас с кумулативен заряд е показан на фиг. 5.

Ако металът е в директен контакт с експлозивно, наляганията на ударната вълна, измерени в десетки хиляди MPa, могат да бъдат предадени на него. При обичайните размери на взривния заряд от порядъка на 10 cm, продължителността на импулса на налягане е части от милисекунда. Такъв огромен натиск, действащ за кратко време, предизвиква необичайни процеси на разрушаване. Счупването е пример за такива явления. Детонацията на тънък слой експлозив, поставен върху бронирана плоча, създава много силен импулс на налягане с кратка продължителност (удар), преминаващ през дебелината на плочата. Достигайки противоположната страна на плочата, ударната вълна се отразява като вълна на напрежение на опън. Ако интензитетът на вълната на напрежение надвишава якостта на опън на бронирания материал, разрушаването на разрушаването настъпва близо до повърхността на дълбочина, която зависи от първоначалната дебелина на взривния заряд и скоростта на разпространение на ударната вълна в плочата. В резултат на вътрешното разкъсване на бронираната плоча се образува метален "цепка", която отлита от повърхността с висока скорост. Такъв летящ фрагмент може да причини големи разрушения.

За изясняване на механизма на явленията на счупване се провеждат допълнителни експерименти в областта на металофизиката на висока скорост на деформация. Такива експерименти се провеждат както с поликристални метални материали, така и с монокристали от различни метали. Те позволиха да се направи интересно заключение относно инициирането на пукнатини и началото на счупването: в случаите, когато има включвания (примеси) в метала, пукнатините винаги започват върху включванията. Провеждат се експериментални изследвания на пробивната способност на снаряди, осколки и куршуми в различни среди. Скоростите на удара варират от няколкостотин метра в секунда за куршуми с ниска скорост до космически скоростиот порядъка на 3–30 km/s, което съответства на отломки и микрометеори, срещани с междупланетни летящи превозни средства.

На базата на такива изследвания се извеждат емпирични формули за проникващата способност. По този начин беше установено, че дълбочината на проникване в плътна среда е право пропорционална на количеството движение на снаряда и обратно пропорционална на неговата площ на напречното сечение. Явленията, наблюдавани по време на удар с хиперзвукова скорост, са показани на фиг. 6. Тук стоманена пелета удря оловна плоча със скорост 3000 m/s. В различно време, измерено в микросекунди от началото на сблъсъка, е правена поредица от рентгенови изображения. На повърхността на плочата се образува кратер и както показват снимките, материалът на плочата се изхвърля от нея. Резултатите от изследването на сблъсъците при хиперзвукови скорости правят по-ясно образуването на кратери върху небесни тела, например на Луната, на места, където падат метеорити.

Балистика на рани.

За да се симулира действието на фрагменти и куршуми, които удрят човек, се изстрелват по масивни цели, направени от желатин. Подобни експерименти са свързани с т.нар. балистика на рани. Техните резултати позволяват да се прецени естеството на раните, които човек може да получи. Информацията, предоставена от изследвания за балистика на рани, позволява да се оптимизира ефективността на различни видове оръжия, предназначени за унищожаване на вражески персонал.

Броня.

С помощта на ускорители на Ван де Грааф и други източници на проникваща радиация се изследва степента на радиационна защита на хората в танкове и бронирана техника, осигурена от специални материали за броня. Експерименти определят коефициента на пропускане на неутрони през плочи, направени от различни слоевематериали с типични конфигурации на резервоара. Неутронната енергия може да варира от фракции до десетки MeV.

Изгаряне.

Изследванията в областта на запалването и горенето имат двойна цел. Първият е да се получат данните, необходими за повишаване на способността на куршумите, шрапнелите и запалителни снаряди да запалват горивните системи на самолети, ракети, танкове и др. Второто е да се повиши защитата на превозните средства и неподвижните обекти от запалителното действие на вражески боеприпаси. Провеждат се изследвания за определяне на запалимостта на различни горива под действието на различни средствазапалване - искри от електрически разряд, пирофорни (самозапалими) материали, високоскоростни фрагменти и химически запалители.