1.2.Основи зовнішньої балістики
Зовнішня балістика – це наука, яка вивчає рух кулі (гранати) після припинення дії порохових газів на неї.
1.2.1.Траєкторія польоту кулі (гранати) в повітрі, її елементи та форми Утворення траєкторії
У момент пострілу ствол зброї займає відповідне положення. Політ кулі в повітрі починається по прямій лінії, яка є продовженням осі каналу ствола в момент вильоту кулі. Ця лінія називається лінією метання.
Коли куля летить у повітрі, на неї діють дві сили:
сила тяжіння;
сила опору повітря.
Сила тяжіння все більше і більше відхиляє кулю від лінії метання.
Сила опору повітря, направлена назустріч польоту кулі, змушує її безперервно втрачати швидкість польоту і призводить до зменшення дальності польоту кулі.
Сила опору повітря спричинена трьома основними чинниками: тертям повітря, утворенням завихрень і утворенням балістичної хвилі. (Рис. 1.6)
Рис.1.6. Утворення сили опору повітря
Частинки повітря, які стикаються з кулею (гранатою), що рухається унаслідок внутрішнього зчеплення (в’язкості) та зчеплення з її поверхнею створюють тертя та зменшують швидкість кулі.
За донною частиною кулі утворюється розріджений простір. Частинки повітря, прагнучи заповнити розрідження, яке утворилося за кулею, створюють завихрення.
Куля (граната) при польоті зіштовхується з частинками повітря і зменшує їх коливання, унаслідок чого перед кулею (гранатою) збільшується щільність повітря та утворюються звукові хвилі.
При швидкості польоту кулі, яка більша за швидкість звуку, від набігання звукових хвиль одна на одну створюється хвиля дуже ущільненого повітря-балістична хвиля.
Тертя, завихрення та балістична хвиля призводять до зменшення швидкості польоту кулі.
Сила опору повітря залежить від швидкості польоту, форми і калібру кулі (гранати), а також від її поверхні і густини повітря.
Під дією сили тяжіння та сили опору повітря куля летить у повітрі не по прямій, у напрямку якої вона була викинута з каналу ствола (лінія метання), а по кривій, нерівномірно вигнутій лінії, розміщеній нижче від лінії метання.
Крива лінія, яку описує центр тяжіння кулі (гранати) під час польоту, називається траєкторією (Рис.1.7). Початком траєкторії є точка вильоту кулі (центр дулового зрізу ствола), кінцем – точка зустрічі (точка перетину траєкторії з поверхнею цілі, перешкоди чи землі).
Сила опору повітря не тільки безперервно сповільнює рух кулі, але й намагається “перекинути” її. Для того, щоб цього не сталося, кулі надають швидкого обертального руху, за допомогою нарізів у каналі ствола. Наприклад, при пострілі з автомата Калашникова швидкість обертань кулі дорівнює близько 3000 обертів за секунду.
Рис.1.7. Траєкторія польоту кулі
У результаті одночасної дії на кулю обертового руху, опору повітря, а також пониження під дією сили тяжіння дотичної до траєкторії відбувається відхилення кулі від площини стрільби в бік її обертання.
Відхилення кулі від площини стрільби в бік її обертання називається деривацією (рис. 1.8). У разі відсутності хоч би однієї з цих причин деривації не буде. Траєкторія кулі, що обертається, на рисунку зображується кривою лінією.
Рис. 1.8. Деривація кулі (вигляд зверху)
Величина деривації залежить головним чином від дальності стрільби, крутості траєкторії та швидкості обертання кулі. Вона зростає при їх збільшенні, а її напрям залежить від напрямку власного обертання кулі..
При правій нарізці ствола деривація завжди відбувається праворуч від площини стрільби.
В таблицях стрільби деривація дається як поправка направлення у тисячних* . Однак при стрільбі зі стрілецької зброї величина деривації незначна (наприклад, на дальності 500 м. вона не перевищує 0,1 тисячної, тобто приблизно 5см.) і її вплив на результати стрільби практично не враховується.
Для вивчення траєкторії польоту кулі (гранати) прийняті наступні назви та визначення елементів траєкторії польоту кулі в повітрі(рис.1.9):
Рис.1.9. Елементи траєкторії
горизонт зброї – горизонтальна площина, яка проходить через точку вильоту кулі. Для того, щоб куля могла влучити в яку-небудь точку, що є на горизонті зброї, необхідно ствол зброї направити вище від горизонту (під певним кутом до нього). Величина цього кута зазвичай регулюється установленням прицілу;
лінія підвищення – пряма лінія, яка є продовженням осі каналу ствола до пострілу (після закінчення наведення);
1
площина стрільби – вертикальна площина, яка проходить через лінію піднесення;
кут підвищення – кут, замкнений між лінією підвищення і горизонтом зброї;
кут метання – кут між лінією метання і горизонтом зброї;
вершина траєкторії – найвища точка траєкторії над горизонтом зброї. Вершина поділяє траєкторію на дві частини:
а) від точки вильоту кулі до вершини траєкторії лінія більш довга і полога, бо куля має ще велику швидкість (висхідна гілка траєкторії);
б) від вершини траєкторії до точки перетину її з горизонтом зброї гілка коротша і крутіша, бо куля вже втратила швидкість (спадна гілка траєкторії);
перевищення траєкторії над лінією прицілювання – найкоротша відстань від будь-якої точки траєкторії до лінії прицілювання;
точка падіння – точка перетину траєкторії з горизонтом зброї;
повна горизонтальна дальність – відстань від точки вильоту до точки падіння кулі;
кінцева швидкість – швидкість кулі (гранати) в точці падіння;
висота траєкторії – найкоротша відстань від вершини траєкторії до горизонту зброї;
кут падіння – кут, замкнений між дотичною до траєкторії в точці падіння і горизонтом зброї;
прицільна дальність – відстань від точки вильоту до перетину траєкторії з лінією прицілювання;
лінія прицілювання – пряма лінія, яка проходить від ока стрільця через середину прорізу прицілу (на рівні з її краями) і вершину мушки в точку прицілювання;
точка прицілювання – точка на цілі або за її межами, на яку наводиться зброя;
точка зустрічі – точка перетину траєкторії з поверхнею цілі (землі, перешкоди);
кут зустрічі – кут між дотичною до траєкторії та дотичною до поверхні цілі (землі, перешкоди) в точці зустрічі;
кут місця цілі – кут між лінією прицілювання та горизонтом зброї.