САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет военного обучения Тема 3. ОСНОВЫ ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ
Литература 1. Подготовка стрельбы и управления огнем артиллерии. Учебник. - М. : ВИ, 1987. - с. 90. . . 106. 2. Стрельба наземной артиллерии. Учебник. Книга I. - М. : ВИ, 1969. - с. 3. . . 36. 3. Внешняя баллистика. Учебник. Часть I. Уравнения движения снарядов. - М. : ВИ, 1984. - с. 4. . . 12, 244. . . 254.
Учебные вопросы: 1. Элементы траектории, их определение и обозначение. Виды траектории и виды стрельбы. 2. Деривация, причины ее возникновения и учет. 3. Таблицы стрельбы, их назначение и содержание. Определение элементов траектории по таблицам стрельбы.
1. Элементы траектории, их определение и обозначение. Виды траектории и виды стрельбы.
Предмет и задачи внешней баллистики Баллистика - это наука, изучающая законы движения снарядов, мин и ракет. Внутрення - изучает движение снаряда в канале ствола я - изучает движение снаряда от момента Внешняя вылета до окончания полета снаряда, т. е. до попадания (падения) в цель, разрыва в воздухе и т. п. Важнейшими задачами внешней баллистики являются: • баллистическое проектирование боеприпасов и анализ существующих артиллерийских образцов; • обработка результатов опытных стрельб; • определение дальности, высоты, скорости, времени полета снаряда (мин, ракет), точности, кучности, меткости стрельбы; • определение сил и моментов, действующих на снаряд в полете; • расчеты траекторий; • оценка действующих возмущений; • составление таблиц стрельбы.
Решение задач внешней баллистики I ЭТАП изучают движение снаряда в безвоздушном пространстве (под действием одной силы тяжести). При этом считают, что: • Земля представляет собой плоскость и не вращается, • сила тяжести на поверхности Земли и в любой точке траектории постоянна по величине и направлению. Решение задач внешней баллистики в приведенных условиях принято именовать параболической теорией полета. II ЭТАП изучают движение снаряда при тех же допущениях, но с учетом его полета в атмосфере, т. е. под действием двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. При этом величину сопротивления воздуха рассчитывают для: • определенных (нормальных) условий; • при допущении, что сила сопротивления воздуха во все время полета снаряда приложена к центру тяжести снаряда и направлена по касательной к траектории снаряда в сторону, противо-положную его Основная задача внешней скорости.
Влияние силы тяжести на полет снаряда без действия силы тяжести Y при действии силы тяжести Vо Θо О Х Падение с ускорением • за первую секунду снаряд опуститься на • к концу второй секунды – на 19, 62 м Установление вида кривой при У нахождении связи координат У и Х, т. е. = функции f(Х) м
Основные понятия внешней баллистики Текущие элементы траектории в точке А: Y • время полета t; Vу • координаты снаряда (его V S центра масс) - А Θ горизонтальная дальность Vх В Vо X, высота У и боковое отклонение Z; Θо • скорость снаряда V и ее состав-ляющие Vx и Vу О х (проекции на оси Ох и Оу); хс • угол наклона траектории Θ Ψ - угол в вертикальной плоскости между горизонтальной плоскостью и направлением скорости V; Z • угол пути ψ - угол поворота направления скорости Vo, измеряемый в Различают три главные точки траектории: точку вылета О, вершину горизонтальной плоскости. траектори я (линия двоякой кривизны) С Θс Х Vс Х С z (высоту) траектории S и точку падения С. Вместо точки падения нередко рассматривают точку разрыва боеприпаса в воздухе В. В перечисленных точках элементы траектории являются основными.
Траектория снаряда в безвоздушном пространстве Y параболическа я траектория S V А Θ Vs=Vxo Vу Vх Vуо Y Vуо Θо О С Vхо Хs (1 ) Θс х Х Vс (2 ) (3 ) (4 ) (5 ) (6 ) уравнение функции траектории снаряда в безвоздушном пространстве
Основные элементы параболической траектории Полная горизонтальная дальность – Х: Полное время полета - Т: Высота траектории - Y: Скорость снаряда - V: Окончательная скорость - Vc: Угол падения - с:
Свойства параболической траектории 1. Траектория снаряда в безвоздушном пространстве представляет собой параболу. 2. Траектория симметрична. 3. Вершина траектории находится над серединой горизонтальной дальности полета и имеет наибольшую ординату (высоту). 4. Угол падения равен углу бросания. 5. Форма траектории зависит только от величины угла бросания о и начальной скорости Vo (не зависит ни от веса, ни от калибра, ни от формы снаряда). 6. Максимальной дальности при параболической траектории всегда соот-ветствует угол бросания 45 о. 7. Вследствие того, что снаряд движется в безвоздушном пространстве и вращение Земли отсутствует, он (снаряд) не может отклониться в сторону от первоначального направления стрельбы, поэтому параболическая траектория всегда расположена в вертикальной плоскости бросания. 8. Горизонтальные дальности, соответствующие двум разным углам бросания, равностоящим от угла максимальной
Элементы траектории снаряда Таблица 1 Название и обозначение элемента траектории Элемент траектории в точке вылета в точке падения Скорость снаряда Начальная скорость Vo Окончательная скорость Vc Угол наклона траектории Угол бросания Θо Угол падения Θс Время полета - Полное время полета tc=Т - Полная горизонтальная дальность хс=Х или Д Горизонтальная дальность
а Силы, действующие на снаряд при полете в воздушной среде б Сила сопротивления воздуха
Величина силы сопротивления воздуха зависит: от формы снаряда, состояния поверхности его корпуса, площади его наибольшего поперечного сечения, плотности воздуха, скорости снаряда относительно воздуха, скорости распространения звука; положения продольной оси снаряда относительно вектора скорости снаряда.
Вследствие влияния сопротивления воздуха траектория полета снаряда отличается от параболической траектории: 1. Существенно меньшей горизонтальной дальностью. 2. Она несимметрична геометрически - ее нисходящая ветвь (за вершиной) более крута, чем восходящая, а сама вершина более близка к точке падения, чем к точке вылета. 3. Несимметричны основные элементы траектории: окончательная скорость не равна, а меньше начальной, угол падения больше угла бросания, время полета до вершины больше, чем от вершины до точки падения. 4. Угол максимальной дальности в воздухе может иметь значения от 40 до 50° и более (он близок к 45° только при сравнительно небольших начальных скоростях).
2. Деривация, причины ее возникновения и
h Rу R Rх ЦД ЦМ ЦМ- центр масс. ЦД- центр давления. h- плечо. Рис. Сила сопротивления воздуха
Явление отклонения снаряда от плоскости стрельбы вследствие вращательного движения в воздухе называется деривацией. Деривация возникает благодаря совместному действию трех сил: силы вращения снаряда; силы тяжести P (искривляет траекторию); силы сопротивления воздуха (вызывает поворот оси снаряда вправо).
1. Он стремится сохранить однажды заданное направление своей оси вращения и сопротивляется попыткам его изменить; 2. Гироскоп реагирует на приложенные силы не по направлению их действия, а в бок; 3. Для изменения направления окружных частиц гироскопа, а потому и для наклона его оси вращения требуются значительные усилия (моменты).
3. Таблицы стрельбы, их назначение и содержание. Определение элементов траектории по таблицам стрельбы.
Таблицы стрельбы - сборник данных, необходимых для определения нечисленных установок прицельных приспособлений для стрельбы (пусков ракет) по определённой цели в зависимости от дальности до неё и других условий, применительно к любым боеприпасам конкретного образца оружия (системы). Т. с. разрабатываются для различных видов оружия (стрелкового, артиллерийского, зенитного артиллерийского и др. ). В ВМФ для стрельбы корабельной артиллерии по морским целям используются Т. с. на море, которые кроме указанных данных содержат поправки на ход корабля (движение цели) и др. Словарь военных терминов. — М. : Воениздат Сост. А. М. Плехов, С. Г. Шапкин. 1988
Таблицы стрельбы 152 мм Г 2 А 65 (фрагмент)
Скачать презентацию САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет военного обучения Тема 3
Т3_1 Основы внешней баллистики.ppt