Презентация Т7, зан.1 (лекция)

Давление атмосферы.

Сила, при которой столб воздуха, простирающийся от поверхности земли до верхней границы атмосферы, давит на единицу поверхности (обычно берется 1 см2), называется давление воздуха.

Давление обозначается символом (Н), измеряется с помощью барометра в мм. рт. столба или миллибарах.

Очевидно, что с увеличением высоты над земной поверхностью давление атмосферы уменьшаются. Масса атмосферы распределена по высоте неравномерно, основная ее часть сосредоточена в нижних слоях. Поэтому давление с высотой изменяется неравномерно, у земли оно изменяется быстрее, чем на высотах. Например, на высоте 6 км давление составляет половину наземного, а на высоте 18 км уменьшается в 10 раз.

Влажность воздуха.

Влажность воздуха характеризует количество водяного пара, содержащегося в воздухе. Это количество может изменяться от 0 до 4% к общему объему воздуха (от нуля и до 2,5% по весу).

Различают абсолютную и относительную влажность воздуха. Абсолютной влажностью воздуха называется количество водяного пара в граммах, содержащееся в 1м3 воздуха, q[г/м3].

Относительная влажность r – это степень насыщения воздуха водяным паром в %, т.е. отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимально возможному количеству его при данной температуре (по весу).

При стрельбе артиллерии относительную влажность принимают постоянной и равной 50% на всех высотах.

Плотность воздуха.

Для артиллерии плотность воздуха представляет собой большой интерес, т.к. от нее зависит сопротивление полету артиллерийского снаряда.

Плотностью воздуха называют отношение массы воздуха к объему, который он занимает. Массовая плотность. Весовая плотность – вес 1м3 воздуха в кг : П (кг/м3).

Точные лабораторные изменения показали, что при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 0о один м3 сухого воздуха (т.е. влажности 0%) чистого воздуха в ней 1,293 кг. Эта величина считается в физике нормальной плотностью воздуха. В артиллерии за нормальную принята плотность воздуха 1,206

кг/м3. Такая плотность бывает при давлении 750мм,

температуре +15о и относительной влажности 50%. Такие условия иначе называются табличными или нормальными.

Для нас интерес представляют следующие зависимости плотности воздуха:

сувеличением давления Н плотность воздуха увеличивается и наоборот;

сповышением температуры плотность воздуха уменьшается и наоборот.

Зависимость плотности воздуха от влажности несколько сложнее. Влажный воздух – это смесь сухого воздуха с водяными парами (это газ, который легче воздуха). Экспериментально установлено, что влияние изменения влажности на плотность воздуха сравнительно невелико. Например, при температуре +15о с увеличением относительной влажности на 1% плотность воздуха уменьшается всего на 0,006%. По этой причине при стрельбе артиллерии изменениями влажности сравнительно с нормальной пренебрегают и считают влажность постоянной, равной ее нормальному значению, т.е.

50%.

Однако, как бы мало ни было влияние влажности на плотность воздуха, но указанные нормальные 50% влажности надо как-то учесть. Для чего найден простой прием: замена влияния влажности равноценным изменением температуры. Например, при температуре +15о с увеличением влажности на 50% плотность воздуха уменьшается так же, как с повышением температуры на 9о. Другими словами, при давлении 750мм,

температура воздуха +15,9о, влажность воздуха составит 0%.

Таким образом, влажность воздуха при стрельбе отдельно можно не учитывать, если вместо обычной температуры учитывать температуру виртуальную.

Виртуальная температура для влажного воздуха – это условная температура, которую имел бы при данном давлении сухой воздух, плотность которого равна плотности реального влажного воздуха.

Для учета 50% влажности воздуха рассчитана таблица виртуальных поправок к измеренной температуре сухого воздуха.

Виртуальные поправки при относительной влажности

50%

Таблица 1

Ветер Горизонтальное перемещение масс воздуха из области

высокого давления в область низкого давления называется ветром.

Ветер характеризуется дирекционным углом ветра W и скоростью VW.

Направление ветра обозначают стороной горизонта, откуда дует ветер.

Влияние метеорологических условий стрельбы на полет снаряда.

Влияние атмосферы на полет снаряда проявляется через воздействие на него аэродинамических сил и моментов. Основной аэродинамической силой, на которой можно выявить систему метеорологических элементов и проследить их влияние на полет снаряда, является сила лобового сопротивления – Rх

Сила любого сопротивления направлена в сторону, противоположную направлению вектора скорости движения снаряда, поэтому она всегда уменьшает дальность полета снаряда. Изменение ее с изменением метеоусловий будет приводить к изменению дальности полета снаряда.

а) влияние температуры воздуха на дальность:

Б) влияние давления атмосферы на дальность