СТРІЛЬБА АРТИЛЕРІЇ ТЕМА № 2 РУХ СНАРЯДІВ У ПОВІТРІ Старший викладач кафедри полковник запасу В. О. Фомічов
УЧБОВА МЕТА 1. Знати: - предмет і завдання внешньої балистики; - траєкторію польоту снаряду і її елементи; - рух снарядів у повітрі, дерівацію, її причини та наслідки; - призначення й зміст Таблиць стрільби, основну табличну залежність.
УЧБОВІ ПИТАННЯ 1. ПРЕДМЕТ І ЗАВДАННЯ ВНЕШНЬОЇ БАЛІСТИКИ. ТРАЄКТОРІЯ СНАРЯДУ І ЇЇ ЕЛЕМЕНТИ. 2. РУХ СНАРЯДУ У ПОВІТРІ. ДЕРІВАЦІЯ, ЇЇ ПРИЧИНИ ТА НАСЛІДКИ. 3. ТАБЛИЧНІ УМОВИ. ВПЛИВ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ УМОВ НА ПОЛІТ СНАРЯДА. ВИДИ ТРАЄКТОРІЙ І ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ.
Балістика - наука про рух снаряда, (від грецького слова "балло" - кидати, метати). Галилей До початку ХVII століття відносяться роботи великого вченого Галилея 1564 -1642 р. Їм було припущено, що траєкторія снаряда є параболою (1638 р. ). Із цього часу розрахунки траєкторій проводились по формулах параболічної теорії. Бернуллі В 1721 році член Петербурзької Академії Наук Данило Бернуллі (1700 -1762 р. ) вирішив завдання про рух снаряда з урахуванням сили опору повітря. Він приймав силу опору повітря пропорційної квадрату швидкості снаряда.
Нова ера в балістиці починається з робіт знаменитого петербурзького академіка Леонарда Эйлера (1710 -1763 р. ). В 1753 році Эйлер дав більше просте рішення завдання про рух снаряда в повітрі й запропонував метод розрахунку траєкторій, що застосовується дотепер. Видатний математик М. В. Остроградський (1801 -1861 р. ). Під час роботи в академії Остроградський склав таблиці польоту сферичних снарядів у повітрі. Саме йому артилерійська наука зобов'язана створенням математичної школи, так необхідної артилеристам.
ПЕРШЕ НАВЧАЛЬНЕ ПИТАННЯ “ПРЕДМЕТ І ЗАВДАННЯ ВНЕШНЬОЇ БАЛІСТИКИ. ТРАЄКТОРІЯ СНАРЯДУ І ЇЇ ЕЛЕМЕНТИ”. „
ЗОВНІШНЬОЮ БАЛІСТИКОЮ НАЗЫВАЕТСЯ НАУКА, ИЗУЧАЮЩАЯ ДВИЖЕНИЕ СНАРЯДА В ПОЛЕ ГРАВИТАЦИИ И ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ. Для того щоб вирішувати практичні завдання, зв'язані зі стрільбою, необхідно знати: - ВЛАСТИВОСТІ ТРАЄКТОРІЇ ДАНОГО ВИДУ ЗБРОЇ І ЇЇ ФОРМУ; - ЧАС, ЗА ЯКЕ СНАРЯД ПРОЛІТАЄ ТУ ЧІ ІНШУ ВІДСТАНЬ; - ЗАГАЛЬНУ ДАЛЬНІСТЬ ПОЛЬОТУ СНАРЯДА; - ДАЛЬНІСТЬ ПОЛЬОТУ СНАРЯДА З ТАНГАЖЕМ НАД ЛІНІЄЮ ПРИЦІЛЮВАННЯ Й БАГАТО ІНШИХ ПИТАНЬ. ОСНОВНОЙ ЗАДАЧЕЙ ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ ЯВЛЯЕТСЯ РЕШЕНИЕ ВОПРОСА О ТОМ, С КАКОЙ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ, ПОД КАКИМ УГЛОМ БРОСАНИЯ НЕОБХОДИМО БРОСИТЬ СНАРЯД ОПРЕДЕЛЕННОЙ ФОРМЫ, ЧТОБЫ ОН ДОСТИГ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ТОЧКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ИЛИ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ.
1. 2 ТРАЕКТОРИЯ СНАРЯДА И ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ. МАЛ. 1. 1. ЕЛЕМЕНТИ ТРАЄКТОРІЇ.
ТОЧКА (О) - точка, у якій перебуває центр ваги снаряда в момент вильоту. МОМЕНТ ВИЛЕТУ - це момент проходження дна снаряда дулового зрізу ствола. Для спрощення міркувань за точку вильоту приймають центр дулового зрізу ствола. ГОРИЗОНТ ОРУДИЯ (ОС) - горизонтальна площина, що проходить через точку вильоту. ЛІНІЯ БРОСАНИЯ (ОБ) - продовження осі каналу ствола в момент вильоту. ЛІНІЯ ВЫСТРЕЛА (ОА) – напрямок осі каналу ствола наведеної гармати. ВЕРШИНА ТРАЄКТОРІЇ (S) - найвища точка траєкторії. ВИСОТА ТРАЄКТОРІЇ (YS) - відстань від вершини траєкторії до горизонту гармати. ТОЧКА ПАДІННЯ (ТАБЛИЧНА) (С) - точка перетинання траєкторії з обрієм зброї.
ПОЛНАЯ ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ДАЛЬНІСТЬ (Xc) - відстань по горизонту гармати від точки вильоту до точки падіння. УГОЛ ВОЗВЫШЕНИЯ (φ) - кут, утворений лінією пострілу й горизонтом гармати. Негативний кут підвищення називається кутом склоніння. УГОЛ БРОСАНИЯ (θ 0) - кут утворений лінією кидання й горизонтом гармати. УГОЛ ВИЛЬОТУ ( γ) - кут, укладений між лінією пострілу й лінією кидання. Кут вильоту може бути положительним і отріцательним. УГОЛ ПРИЦІЛЮВАННЯ (α) - кут між лінією цілі й лінією пострілу. УГОЛ МІСЦЯ ЦІЛІ (Εц) - кут, утворений горизонтом гармати й лінією цілі. Вважається позитивним, коли ціль вище горизонту гармати і негативним коли ціль нижче горизонту гармати.
УГОЛ ПАДІННЯ (Θс) - КУТ, УКЛАДЕНИЙ МІЖ КАСАТЕЛЬНОЮ ДО ТРАЄКТОРІЇ В ТОЧЦІ ПАДІННЯ Й ГОРИЗОНТОМ ГАРМАТИ В ТОЧЦІ ПАДІННЯ. ПЛОЩАДЬ СТРІЛЬБИ - ВЕРТИКАЛЬНА ПЛОЩИНА, ЩО ПРОХОДИТЬ ЧЕРЕЗ ЛІНІЮ ПОСТРІЛУ. ПЛОЩАДЬ БРОСАНИЯ - ВЕРТИКАЛЬНА ПЛОЩИНА, ЩО ПРОХОДИТЬ ЧЕРЕЗ ЛІНІЮ КИДАННЯ. ВОСХОДЯЩАЯ ВЕТВЬ ТРАЄКТОРІЇ (ОS ) - ВІДСТАНЬ ВІД ТОЧКИ ВИЛЬОТУ ДО ВЕРШИНИ ТРАЄКТОРІЇ. НИСХОДЯЩА ВЕТВЬ ТРАЄКТОРІЇ ( SC) - ВІДСТАНЬ ВІД ВЕРШИНИ ТРАЄКТОРІЇ ДО КРАПКИ ПАДІННЯ. X. Y. - КООРДИНАТИ, ЩО ВИЗНАЧАЮТЬ ПОЛОЖЕННЯ СНАРЯДА В ПРОСТОРІ. НАКЛОННА ДАЛЬНОСТЬ Дн - ВІДСТАНЬ ПО ЛІНІЇ ЦІЛІ ВІД ТОЧКИ ВИЛЬОТУ ДО ЦІЛІ. ТОПОГРАФІЧНА ДАЛЬНІСТЬ (Дцт) - ПРОЕКЦІЯ ПОХИЛОЇ ДАЛЬНОСТІ НА ГОРИЗОНТ ГАРМАТИ.
ДРУГЕ НАВЧАЛЬНЕ ПИТАННЯ "РУХ СНАРЯДУ У ПОВІТРІ. ДЕРІВАЦІЯ, ЇЇ ПРИЧИНИ ТА НАСЛІДКИ. Рис. 2. 1. Зниження снаряда під лінією кидання.
2. 1 РУХ СНАРЯДА ПІД ДІЄЮ СИЛИ ТЯЖІННЯ. УРАВНІННЯ ПАРАБОЛІЧНОЇ ТРАЄКТОРІЇ.
ПАРАБОЛІЧНІ ТРАЄКТОРІЇ МАЮТЬ НАСТУПНІ ВЛАСТИВОСТІ: - ТРАЄКТОРІЯ ЯВЛЯЄ СОБОЮ ПЛОСКУ СИМЕТРИЧНУ КРИВУЮ; - ВОСХОДЯЩАЯ ВЕТКА ТРАЄКТОРІЇ РАВНА НИСХОДЯЩОЇ ВЕТКЕ; - ЧАС ПОЛЬОТУ СНАРЯДА ВІД ТОЧКИ ВИЛЬОТУ ДО ВЕРШИНИ ДОРІВНЮЄ ЧАСУ ПОЛЬОТУ ВІД ВЕРШИНИ ДО ТОЧКИ ПАДІННЯ; - КУТ ПАДІННЯ ПО СВОЇЙ АБСОЛЮТНІЙ ВЕЛИЧИНІ ДОРІВНЮЄ КУТУ КИДАННЯ; - ОСТАТОЧНА ШВИДКІСТЬ СНАРЯДА ДОРІВНЮЄ ПОЧАТКОВОЇ ШВИДКОСТІ; - УГОЛ НАЙБІЛЬШОЇ ГОРИЗОНТАЛЬНОЇ ДАЛЬНОСТІ ДОРІВНЮЄ 45°.
2. 2 РУХ СНАРЯДА В ПОВІТРІ ПРИ ПОЛЬОТІ СНАРЯДА В ПОВІТРІ КРІМ СИЛИ ВАГИ НА НЬОГО ДІЄ СИЛА ОПОРУ ПОВІТРЯ Є ОДНИМ З ГОЛОВНИХ ФАКТОРІВ, ЩО ПЕРЕШКОДЖАЮТЬ ДОСЯГНЕННЮ БІЛЬШИХ ВІДСТАНЕЙ СТРІЛЬБИ. 2. 2. 1. ПРИЧИНИ ВИНИКНЕННЯ СИЛИ ОПОРУ ПОВІТРЯ 1. В'ЯЗКІСТЮ ПОВІТРЯ. 2. ОТРЫВОМ ПРИГРАНИЧНОГО СЛОЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ ЗАВИХРЕНИЯ 3. ОБРАЗОВАНИЕ ЬАЛЛИСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ.
СИЛА ОПОРУ ПОВІТРЯ СУМАРНА СИЛА ОПОРУ, що утвориться внаслідок вищевказаних причин, і Є ПОВНА АЕРОДИНАМІЧНА СИЛА. Точка приложення сили опору називається ЦЕНТРОМ ОПОРУ (мал. 2. 3). Рис. 2. 3. Розташування центра ваги й центра опору в безперого снаряда й у міни.
ВСЛЕДСТВИИ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ И ПЕРЕКОСА СНАРЯДА, А ТАКЖЕ ВСЛЕДСТВИИ ДАВЛЕНИЯ на ДОННУЮ ЧАСТЬ СНАРЯДА В ПЕРИОД ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ГАЗОВ, ЕГО ОСЬ ОТКЛОНЯЕТСЯ ОТ НАПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТА, ОБРАЗУЯ С КАСАТЕЛЬНОЮ К ТРАЄКТОРІЇ УГОЛ, КОТОРЫЙ НАЗЫВАЕТСЯ УГЛОМ НУТАЦИИ (δ).
ДЕЙСТВИЕ СИЛ СРПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА У такий спосіб дія сили R, прикладене в центрі тиску, заміняється дією R' у центрі мас і моменту М пари сил R'' і R' щодо центра мас. ПРИ ЦЬОМУ R' - СТВОРЮЄ ОПІР У ПОСТУПАЛЬНОМУ РУСІ, А МОМЕНТ М ПРАГНЕ ПЕРЕКИНУТИ СНАРЯД.
2. 2. 2. РУХ ВРАЩАЮЧОГО СНАРЯДА В ПОВІТРІ. ДЕРИВАЦІЯ ЇЇ ПРИЧИНИ І НАСЛІДКУ. СТАБІЛІЗАЦІЯ ПОЛЬОТУ СНАРЯДА РОЗУМІЄТЬСЯ ЯК РІШЕННЯ НАСТУПНИХ ДВОХ ЗАВДАНЬ: 1. ДОДАННЯ СНАРЯДУ ТАКОЇ СТІЙКОСТІ, ЩОБ ВІН НЕ ПЕРЕКИДАВСЯ В ПОВІТРІ. 2. ДОСЯГНЕННЯ ТАКОГО ПОЛЬОТУ, ПРИ ЯКОМУ Б СНАРЯД "СТЕЖИВ" ОСЬЮ ЗА ТРАЄКТОРІЄЮ. ОБИДВІ ЦІ ЗАВДАННЯ ВИРІШУЮТЬСЯ ДОДАННЯМ СНАРЯДУ ВРАЩАЮЧОГО РУХУ.
ПОЛЕТ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ СНАРЯДА НА ПОЧАТКОВІЙ, ПРЯМОЛІНІЙНІЙ ДІЛЯНЦІ ТРАЄКТОРІЇ Й ПРИ СТРЕЛЬБЕІ ВЕРТИКАЛЬНО ВВЕРХ И ВНИЗ.
ПОЛІТ СНАРЯДА НА КРИВОЛІНІЙНІЙ ДІЛЯНЦІ ТРАЄКТОРІЇ. Рис. 2. 3. Схема польоту обертаючого снаряда в безповітряному просторі
Мал. 2. 8. СХЕМА ПОЛЬОТУ СТАБІЛІЗОВАНОГО СНАРЯДА В ПОВІТРІ
ДЕРІВАЦІЯ ЩОБ УСВІДОМИТИ ПРИЧИНИ ДЕРИВАЦІЇ, НЕОБХІДНО ЗГАДАТИ, ЩО ПРИ РУСІ НА КРИВОЛІНІЙНІЙ ДІЛЯНЦІ ТРАЄКТОРІЇ СНАРЯД БІЛЬШЕ ВІДХИЛЯЄТЬСЯ СВОЄЮ ОСЬЮ ВПРАВО Й УНИЗ, ЧИМ УЛІВО Й НАГОРУ. БІЛЬШЕ ВІДХИЛЕННЯ ВПРАВО ПРИВОДЯТЬ ДО ТОГО, ЩО НА БІЧНУ ПОВЕРХНЮ СНАРЯДА З ЛІВОЇ СТОРОНИ ДОВОДИТЬСЯ БІЛЬШИЙ ОПІР ПОВІТРЯ Й ОТЖЕ, СИЛА Rn (мал. 2. 9) БІЛЬШЕ ДІЄ ВПРАВО, ВІДХИЛЯЮЧИ СНАРЯД ВПРАВО ВІД НАПРЯМКУ ПЕРВІСНОГО ПОЛЬОТУ. ЧИМ КРУТІШЕ БУДЕ ТРАЄКТОРІЯ Й БІЛЬШЕ ЧАС ПОЛЬОТУ, ТИМ БІЛЬШЕ БУДЕ Й ДЕРИВАЦІЯ. ЯВЛЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ СНАРЯДА В СТОРОНУ ВРАЩЕНИЯ ОТПЛОЩАДИ СТРЕЛЬБЫ НАЗЫИВАЕТСЯ ДЕРИВАЦИЕЙ.
ПРИЧИНИ ДЕРИВАЦІЇ 1. ВРАЩАЮЧИЙ РУХ СНАРЯДА. 2. ОПІР ПОВІТРЯ; 3. ЗНИЖЕННЯ КАСАТЕЛЬНОЇ ДО ТРАЄКТОРІЇ. При стрільбі з артилерійських снарядів величину деривації враховують при підготовці даних, додаючи відповідні виправлення у вихідну установку кутоміра по таблицях стрільби.
ТРЕТЕ НАВЧАЛЬНЕ ПИТАННЯ ТАБЛИЧНІ УМОВИ. ВПЛИВ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ УМОВ НА ПОЛІТ СНАРЯДА. ВИДИ ТРАЄКТОРІЙ І ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ. 3. 1. ТАБЛИЧНІ УМОВИ. ВПЛИВ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ УМОВ НА ПОЛЬОТ СНАРЯДА.
НОРМАЛЬНЫЕ (ТАБЛИЧНЫЕ) УСЛОВИЯ СТРЕЛЬБЫ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ 1. ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА 15°С; 2. ДАВЛЕНИЕТ ВОЗДУХА 750 мм РТУТНОГО СТОЛБА (1000 п); 3. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА 50%; 4. ВІТЕР ОТСУТСТВУЕТ
ТОПОГРАФИЧЕСКИ: 1. ЦЕЛЬ НАХОДИТСЯ НА ГОРИЗОНТЕ ОРУДИЯ, УГОЛ МЕСТА ЦЕЛИ НЕ ПРЕВЫШАЕТ 15°. 2. ОТСУТСТВУЕТ БОКОВОЙ НАКЛОН ГАУБИЦЫ.
БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ: 1. ВЕС СНАРЯДА, НАЧАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ СНАРЯДА РАВНЫ ЗНАЧЕНИЯМ, УКАЗАННЫМ В В ТАБЛИЦЕ СТРЕЛЬБЫ 2. ТЕМПЕРАТУРА ЗАРЯДА 15°С; 3. ГАУБИЦА ПЕРВОЙ КАТЕГОРИИ; 4. ГАУБИЦА ПРИВЕДЕНА К НОРМАЛЬНОМУ БОЮ; 5. ФОРМА СНАРЯДА ОТВЕЧАЕТ ЧЕРТЕЖАМ.
3. 2 ВИДЫ ТРАЕКТОРИЙ При стрельбе из любого образца оружия с увеличением угла возвышения от 0° до 90° горизонтальная дальность сначала увеличивается до определённого предела, а затем уменьшается до нуля (рис. 3. 2).
УГЛОМ ВОЗВЫШЕНИЯ, ПРИ КОТОРОМ ПОЛУЧАЕМ НАИБОЛЬШУЮ ДАЛЬНОСТЬ СТРЕЛЬБЫ, НАЗЫВАЕТСЯ УГЛОМ НАИБОЛЬШЕЙ ДАЛЬНОСТИ. НАСТИЛЬНЫМИ ТРАЄКТОРІЯМИ називають траєкторії, одержувані при кутах піднесення, менших кута найбільшої дальності (мал. 51, траектории 1 и 2). НАВЕСНЫМИ ТРАЄКТОРІЯМИ називають траєкторії, одержувані при кутах піднесення, більших кута найбільшої дальності (мал. 51, траектории 3 и 4). СОПРЯЖЕННЫМИ ТРАЄКТОРІЯМИ називають траєкторії, одержувані при одній і тій же горизонтальній дальності двома траєкторіями, одна йз яких настильна, інша - навісна (мал. 51, траєкторії 2 і 3).
ВИДЫ ТРАЕКТОРИЙ
ТАБЛИЦЫ СТРЕЛЬБЫ. На політ снарядів впливають різні умови стрільби, які можна розділити на дві основні групи: балістичні й метеорологічні. ВПЛИВ БАЛІСТИЧНИХ І МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ УМОВ НА ПОЛІТ СНАРЯДА ДЛЯ РІЗНИХ СИСТЕМ, ЗАРЯДІВ І ДАЛЬНОСТЕЙ СТРІЛЬБИ НЕ ОДНАКОВ. ЦЕ ВИКЛИКАЄ НЕОБХІДНІСТЬ У СКЛАДАННІ ЗБІРНИКА ПАРАМЕТРІВ, ЩО ХАРАКТЕРИЗУЮТЬ ВПЛИВ УМОВ СТРІЛЬБИ НА ПОЛІТ СНАРЯДА ДЛЯ КОЖНОЇ СИСТЕМИ ГАРМАТ ОКРЕМО. ТАКІ ЗБІРНИКИ НАЗИВАЮТЬ "ТАБЛИЦЯМИ СТРІЛЬБИ".
ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ТАБЛИЦ СТРЕЛЬБЫ 1. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ. 2. СОБСТВЕННО ТАБЛИЦЫ СТРЕЛЬБЫ. 3. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТАБЛИЦЫ. 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ СТРЕЛЬБЫ. 5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ.
