Форма траектории полета пули и ее значение
Полет пули в воздухе
Вылетев из канала ствола, пуля движется по инерции и подвергается действию двух сил силы тяжести и силы сопротивления воздуха
Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. На преодоление силы сопротивления воздуха затрачивается часть энергии пули
Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами трением воздуха, образованием завихрений образованием баллистической волны (рис. 4)
Пуля при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Вследствие этого перед пулей повышается плотность воздуха и образуются звуковые волны, образуется баллистическая волна Сила сопротивления воздуха зависит от формы пули, скорости полета, калибра, плотности воздуха
Рис. 4. Образование силы сопротивления воздуха
Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете.
Для изучения траектории приняты следующие определения (рис. 5):
· линия возвышения – прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета;
· плоскость стрельбы –вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения;
· линия бросания – прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули;
· угол бросания – угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия;
· угол вылета – угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания;
· полная горизонтальная дальность – расстояние от точки вылета до точки падения,
· вершина траектории – наивысшая точка траектории;
· восходящая ветвь траектории – часть траектории от точки вылета до ее вершины;
· нисходящая ветвь траектории – часть траектории от вершины до точки падения,
· точка встречи – пересечение траектории с поверхностью цели (земли,преграды),
· угол встречи –угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели в точке встречи;
· линия прицеливания – прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела и вершину мушки в точку прицеливания,
· угол прицеливания – угол, заключенный между линией прицеливания и линией возвышения;
· угол места цели – угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия;
· прицельная дальность – расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания;
· превышение траектории над линией прицеливания – кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания;
Рис. 5. Элементы траектории полета пули
Траектория пули в воздухе имеет следующие свойства:
· нисходящая ветвь круче восходящей;
· угол падения больше угла бросания;
· окончательная скорость пули меньше начальной;
· наименьшая скорость полета пули при стрельбепод большими углами бросания
· время движения пули по восходящей ветви траектории меньше,чем
· траектория вращающейся пули вследствие понижения под действием силы тяжести и деривации представляет собой линию двоякой кривизны.
Форма траектории зависит от величины угла возвышения (рис.6). С увеличением угла возвышения высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули увеличиваются, но это происходит до известного предела. За этим пределом высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность начинает уменьшаться.
Рис. 6. Угол наибольшей дальности, настильные,
навесные и сопряженные траектории
Траектории, получаемые при углах возвышения, меньших угла наибольшей дальности, называютсянастильными.
Настильные траектории позволяют:
1. Хорошо поражать открыто расположенные и быстродвижущиеся цели.
2. Успешно вести огонь из орудий по долговременному огневому сооружению (ДОС), долговременной огневой точке (ДОТ), из каменных построек по танкам.
3. Чем настильнее траектория, тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела (тем меньше влияние на результаты стрельбы оказывают ошибки в определении установки прицела).
Навесные траектории позволяют:
1. Поражать цели за укрытиями и в глубоких складках местности.
2. Разрушать потолочные перекрытия сооружений.
Эти различные тактические свойства настильных и навесных траекторий можно учитывать при организации системы огня. Настильность траектории влияет на дальность прямого выстрела, поражаемого и прикрытого пространства.
Задачей всякой стрельбы является поражение цели в наиболее короткое время и с наименьшей затратой боеприпасов. Решить эту задачу можно лишь в непосредственной близости к цели и в том случае, если цель неподвижна. В большинстве же случаев поражение цели сопряжено с определенными трудностями, вытекающими из свойств траектории, метеорологических и баллистических условий стрельбы и характера цели.
Но от ветра могут возникнуть боковые отклонения пули. Следовательно, при прицеливании необходимо брать боковую поправку на ветер. Таким образом, чтобы пуля долетела до цели и попала в нее или желаемую точку на ней, необходимо до выстрела придать оси канала ствола определенное положение в пространстве (в горизонтальной и вертикальной плоскости).
Рис. 7. Прицеливание (наводка) с помощью открытого прицела:
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Юрьев А.А. «Пулевая спортивная стрельба»
Юрьев А.А. «Пулевая спортивная стрельба» (продолжение)
2.3.4 Зависимость формы траектории от угла бросания. Элементы траектории
Однако правильнее говорить о зависимости горизонтальной дальности стрельбы, а следовательно, и формы траектории от угла бросания, который является алгебраической суммой угла возвышения и угла вылета (рис. 48).
Итак, между дальностью полета пули и углом бросания существует определенная зависимость.
| Запчасти на скутер Honling |
Траектории, образуемые при углах бросания меньше угла наибольшей дальности (0-35°), называются настильными. Траектории, образуемые при углах бросания больше угла наибольшей дальности (35-90°), называются навесными (рис. 49).
При изучении движения пули в воздухе применяют обозначения элементов траектории, указанные на рис. 50.
Стрелку не мешает знать и степень отлогости траекторий пуль, применяемых в спортивной стрельбе. Поэтому мы приводим графики, характеризующие превышение траектории при стрельбе из различных винтовок, пистолетов и револьверов (рис. 53-57).
2.3.5 Зависимость формы траектории от величины начальной скорости пули, ее формы и поперечной нагрузки
Сохраняя свои основные свойства и элементы, траектории пуль могут резко отличаться одна от другой по своей форме: быть длиннее и короче, иметь различную отлогость и кривизну. Эти многообразные изменения зависят от ряда факторов.
Влияние начальной скорости. Если под одним и тем же углом бросания выпустить с различными начальными скоростями две одинаковые пули, то траектория пули, обладающей большей начальной скоростью, окажется выше траектории пули, имевшей меньшую начальную скорость (рис. 58).
Пуле, летящей с меньшей начальной скоростью, потребуется больше времени, чтобы долететь до мишени, поэтому под действием силы тяжести она успеет и значительно больше опуститься вниз. Очевидно также, что с увеличением скорости увеличится и дальность ее лёта.
Влияние формы пули. Стремление увеличить дальность и меткость стрельбы требовало придать пуле такую форму, которая позволила бы ей как можно дольше сохранять скорость и устойчивость в полете.
Сгущение частиц воздуха перед головной частью пули и зона разреженного пространства позади нее являются основными факторами силы сопротивления воздуха. Головная волна, резко увеличивающая торможение пули, возникает при ее скорости, равной скорости звука или превышающей ее (свыше 340 м/сек).
Если скорость пули меньше скорости звука, то она летит у самого гребня звуковой волны, не испытывая чрезмерно большого сопротивления воздуха. Если же она больше скорости звука, пуля обгоняет все звуковые волны, образующиеся перед ее головной частью. В этом случае возникает головная баллистическая волна, которая значительно сильнее тормозит полет пули, отчего она быстро теряет скорость.
Если взглянуть на очертания головной волны и завихрения воздуха, которые возникают при движении различных по форме пуль (рис. 59), то видно, что давление на головную часть пули тем меньше, чем острее ее форма. Зона разреженного пространства сзади пули тем меньше, чем больше скошена хвостовая ее часть; в этом случае сзади летящей пули будет также меньше завихрений.
Различной скорости полета соответствует своя, наиболее выгодная, форма пули.
Учитывая зависимость точности стрельбы от формы пули, стрелку необходимо оберегать пулю от деформации, следить, чтобы на ее поверхности не появились царапины, забоины, вмятины и т.п.
Влияние поперечной нагрузки. Чем тяжелее пуля, тем большей кинетической энергией она обладает, следовательно, тем меньше влияет на ее полет сила сопротивления воздуха. Однако способность пули сохранять свою скорость зависит не просто от ее веса, а от отношения веса к площади, встречающей сопротивление воздуха. Отношение веса пули к площади ее наибольшего поперечного сечения называется поперечной нагрузкой (рис. 60).
Поперечная нагрузка тем больше, чем больше вес пули и меньше калибр. Следовательно, при одинаковом калибре поперечная нагрузка больше у пули более длинной. Пуля с большей поперечной нагрузкой имеет и большую дальность полета, и более отлогую траекторию (рис. 61).
2.3.6 Зависимость траектории от метеорологических условий
Непрерывно меняющиеся во время стрельбы метеорологические условия могут оказывать существенное влияние на полет пули. Однако определенные знания и практический опыт помогают в значительной мере ослабить их вредное влияние на меткость стрельбы.
Поскольку дистанции спортивной стрельбы относительно невелики и пуля пролетает их за очень незначительное время, некоторые атмосферные факторы, например плотность воздуха, не окажут существенного влияния на ее полет. Поэтому в спортивной стрельбе приходится учитывать главным образом влияние ветра и в известной степени температуру воздуха.
Влияние ветра. Встречный и попутный ветры незначительно влияют на точность стрельбы, поэтому стрелки обычно пренебрегают их действием. Так, при стрельбе на дистанцию 600 м сильный (10 м/сек) встречный или попутный ветер изменяет СТП по высоте всего лишь на 4 см.
Боковой же ветер значительно отклоняет пулю в сторону, причем даже при стрельбе на близкие расстояния.
Ветер характеризуется силой (скоростью) и направлением.
Силу и направление ветра стрелки практически определяют по раазличным местным признакам: с помощью флага, по движению дыма, колебанию травы, кустов и деревьев и т.д. (рис. 62).
Отклонение пуль под влиянием бокового ветра при стрельбе из винтовок калибра 7,62 мм
Отклонение пуль под влиянием бокового ветра при стрельбе из малокалиберной винтовки
Как видно из этих таблиц, при стрельбе на малые расстояния отклонение пуль почти пропорционально силе (скорости) ветра. Из табл. 8 также видно, что при стрельбе из служебной и произвольной винтовок на 300 м боковой ветер, имеющий скорость 1 м/сек, сносит пулю в сторону на один габарит мишени №3 (5 см). Этими упрощенными данными и следует пользоваться в практике при определении величины поправок на ветер.
Косой ветер (под углом к плоскости стрельбы 45, 135, 225 и 315°) в два раза меньше отклоняет пулю, чем боковой.
Однако во время стрельбы производить поправку на ветер, так сказать, «формально» руководствуясь исключительно данными таблиц, конечно, нельзя. Эти данные должны служить только исходным материалом и помогать стрелку ориентироваться в сложных условиях стрельбы при ветре.
Практически редко бывает, чтобы на таком сравнительно малом участке местности, как стрельбище, ветер все время имел одно направление, а тем более одинаковую силу. Обычно он дует порывами. Поэтому стрелку необходимо умение приурочивать выстрел к моменту, когда сила и направление ветра станут приблизительно теми же, что и при предыдущих выстрелах.
Нужно также иметь в виду, что ветер, огибая неровности местности, препятствия, может создавать завихрения. Если флажки устанавливают по всей дистанции стрельбы, они нередко показывают совершенно различное, даже противоположное направление ветра. Поэтому нужно стараться определить главное направление и силу ветра по всей трассе стрельбы, внимательно наблюдая за отдельными местными ориентирами на участке местности, лежащем между стрелком и целью.
Естественно, чтобы делать точные поправки на ветер, необходим определенный опыт. А опыт не приходит сам собой. Стрелок должен постоянно внимательно наблюдать и тщательно изучать влияние ветра вообще и на данном стрельбище в частности, систематически записывать условия, при которых ведется стрельба. Со временем у него вырабатывается подсознательное чувство, появляется опыт, которые позволяют быстро ориентироваться в метеорологической обстановке и делать нужные поправки, обеспечивающие меткую стрельбу в сложных условиях.
Влияние температуры воздуха. Чем ниже температура воздуха, тем больше его плотность. Пуля, летящая в более плотном взодухе, на своем пути встречает большое количество его частиц, поэтому и быстрее теряет начальную скорость. Следовательно, в холодную погоду, при низкой температуре дальность стрельбы уменьшается и СТП понижается (табл. 10).
Перемещение средней точки попадания при стрельбе из винтовки калибра 7,62 мм под влиянием изменения температуры воздуха и порохового наряда на каждые 10°
Установлено, что изменение температуры воздуха на 1° изменяет начальную скорость на 1 м/сек. Значительные температурные колебания между летом и зимой приводят к измениям начальной скорости в пределах 50-60 м/сек.
Учитывая зависимость между температурой порохового заряда и начальной скоростью пули, необходимо иметь в виду следующее.
2.3.7 Рассеивание пуль
Даже при самых благоприятных условиях стрельбы каждая из выпущенных пуль описывает свою траекторию, несколько отличающуюся от траекторий других пуль. Это явление называется естественным рассеиванием.
При значительном количестве выстрелов траектории в своей совокупности образуют сноп траекторий, который при встрече с мишенью дает ряд пробоин, более или менее удаленных друг от друга. Площадь, которую они занимают, называется площадью рассеивания (рис.64).
Все пробоины располагаются на площади рассеивания вокруг некоторой точки, называемой центром рассеивания или средней точкой попадания (СТП). Траектория, находящаяся в середине снопа и проходящая через среднюю точку попадания, называется средней траекторией. При внесении поправок в установку прицела в процессе стрельбы всегда подразумевается именно эта средняя траектория.
При большом количестве выстрелов рассеивание пуль подчиняется определенному закону рассеивания, сущность которого заключается в следующем:
— пробоины располагаются на площади рассеивания неравномерно, наиболее густо группируясь вокруг СТП;
— пробоины располагаются относительно СТП симметрично, так как вероятность отклонения пули в любую сторону от СТП одинакова;
— площадь рассеивания всегда ограничена некоторым пределом и имеет форму эллипса (овала), вытянутого на вертикальной плоскости по высоте.
Юрьев А.А. «Пулевая спортивная стрельба»
Издание 3-е, переработанное и дополненное
Форма траектории и её практическое значение
42. Форма траектории зависит от величины угла возвышения. С увеличением угла возвышения высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули (гранаты) увеличиваются, но это происходит до известного предела. За этим пределом высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность начинает уменьшаться (рис. 15).
Траектории, получаемые при углах возвышения, меньших угла наибольшей дальности, называются настильными. Траектории, получаемые при углах возвышения, больших угла наибольшей дальности, называются навесными.
Рис. 15. Угол наибольшей дальности, настильные навесные и сопряжонные траектории
Настильность траектории характеризуется наибольшим ее превышением над линией прицеливания. При данной дальности траектория тем более настильна, чем меньше она поднимается над линией прицеливания. Кроме того, о настильности траектории можно судить по величине угла падения: траектория тем более настильна, чем меньше угол падения.
Пример. Сравнить настильность траектории при стрельбе из станкового пулемета Горюнова и ручного пулемета Калашникова с прицелом 5 на расстояние 500 м.
Решение. Из таблицы превышения средних траекторий над линией прицеливания и основной таблицы находим, что при стрельбе из станкового пулемета на 500 м прицелом 5 наибольшее превышение траектории над линией прицеливания равно 66 сми угол падения 6,1 тысячной; при стрельбе из ручного пулемета — соответственно 121 см и 12 тысячных. Следовательно, траектория пули при стрельбе из станкового пулемета более настильна, чем траектория пули при стрельбе из ручного пулемета.
Настильность траектории влияет на величину дальности прямого выстрела, поражаемого, прикрытого и мертвого пространства.
44. Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении, называется прямым выстрелом (рис. 16).
Рис. 16. Прямой выстрел
В пределах дальности прямого выстрела в напряженные моменты боя стрельба может вестись без перестановки прицела, при этом точка прицеливания по высоте, как правило, выбирается на нижнем краю цели.
Дальность прямого выстрела зависит от высоты цели и настильности траектории. Чем выше цель и чем настильнее траектория, тем больше дальность прямого выстрела и тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела.
Дальность прямого выстрела можно определить по таблицам путем сравнения высоты цели с величинами наибольшего превышения траектории над линией прицеливания или с высотой траектории.
Пример. Определить дальность прямого выстрела при стрельбе из станкового пулемета Горюнова по пулемету противника (высота цели 0,55 м).
Решение. По таблице превышения средних траекторий над линией прицеливания путем сравнения высоты цели с наибольшими превышениями траекторий находим: при стрельбе на 500 м с прицелом 5 наибольшее превышение траектории (0,66 м) больше высоты цели, а на 400 м с прицелом 4 он (0,36 м) меньше высоты цели. Следовательно, дальность прямого выстрела будет больше 400 ми меньше 500 м.
Для определения, насколько дальность прямого выстрела больше 400 м, составим пропорцию: 100 м (500—400) увеличивают превышение на 0,30 м(0,66 — 0,36); цель выше наибольшего превышения на 400 м на 0,19 м (0,55—0,36), Отсюда превышению цели, равному 0,19 м, соответствует увеличение дальности прямого выстрела на
Дальность прямого выстрела будет равна 463 м (400+63), а установка прицела, ей соответствующая, — 4,5.
45. При стрельбе по целям, находящимся на расстоянии, большем дальности прямого выстрела, траектория вблизи ее вершины поднимается выше цели, и цель на каком-то участке не будет поражаться при той же установке прицела.
Однако около цели будет такое пространство (расстояние), на котором траектория не поднимается выше цели и цель будет поражаться ею.
Расстояние на местности, на протяжении которого нисходящая ветвь траектории не превышает высоты цели, называется поражаемым пространством (глубиной поражаемого пространства). Глубина поражаемого пространства (рис. 17) зависит от высоты цели (она будет тем больше, чем выше цель) от настильности траектории (она будет тем больше, чем настильнее траектория) и от угла наклона местности (на переднем скате она уменьшается, на обратном скате — увеличивается).
Глубину поражаемого пространства (Ппр) можно определить по таблицам превышения траекторий над линией прицеливания путем сравнения превышения нисходящей ветви траектории на соответствующую дальность стрельбы с высотой цели, а в том случае, если высота цели меньше 1/з высоты траектории, — по формуле тысячной:
где Ппр — глубина поражаемого пространства в метрах; Вц — высота цели в метрах; 0с — угол падения в тысячных.
Рис. 17. Зависимость глубины поражаемого пространства от высоты цели и частичности траектории (угла падения)
Пример. Определить глубину поражаемого пространства при стрельбе из станкового пулемета Горюнова по пехоте противника (высота цели В=1,5 м) на расстояние 1000 м.
Решение. По таблице превышений средних траекторий над лннией прицеливания находим: на 1000 мпревышение траектории равно 0, а на 900 м — 2,5 м (больше высоты цели). Следовательно, глубипа поражаемого пространства меньше 100 м. Для определения глу бины поражаемого пространства составим пропорцию: 100 м соответствует превышение траектории 2,5 м; Х м соответствует превышение траектории 1,5 м:
Так как высота цели меньше 1/3 высоты траектории, то глубину поражаемого пространства можно определить и по формуле тысячной. Из таблиц находим угол падения 0с=29 тысячным.
В том случае, когда цель расположена на скате или имеется угол места цели, глубину поражаемого пространства определять вышеуказанными способами, при этом полученный результат необходимо умножить на отношение угла падения к углу встречи.
Величина угла встречи зависит от направления ската: на встречном скате угол встречи равен сумме углов падения и ската, на обратном скате — разности этих углов. При этом величина угла встречи зависит также от угла
Рис. 18. Прикрытое, мёртвое и поражаемое пространство
места цели: при отрицательном угле места цели угол встречи увеличивается на величину угла места цели, при положительном угле места цели — уменьшается на его величину.
Примечание. При падении на землю или при попадании в преграду под небольшим углом встречи пуля (граната) дает рикошет, т. е. отражается от поверхности земли или преграды и продолжает полет по новой траектории. Рикошетирующая пуля сохраняет доста точную убойность (пробивную способность) а может наносить поражение.
Пример. Определить глубину поражаемого пространства по условиям предыдущего примера, если цель передвигается по встречному скату крутизной 3° (50 тысячных).
Решение. Находим угол встречи. Он равен 79 тысячным (29+50); глубина поражаемого пространства на скате (Ппм) будет равна
Поражаемое пространство в некоторой степени компенсирует ошибки, допускаемые при выборе прицела, и позволяет округлять измеренное расстояние до цели в большую сторону.
Для увеличения глубины поражаемого пространства на наклонной местности огневую позицию нужно выбирать так, чтобы местность в расположении противника по возможности совпадала с продолжением линии прицеливания.
46. Пространство за укрытием, не пробиваемым пулей, от его гребня до точки встречи называется прикрытым пространством (рис. 18). Прикрытое пространство будет тем больше, чем больше высота укрытия и чем настильнее траектория.
Часть прикрытого пространства, на котором цель не может быть поражена при данной траектории, называется мертвым (непоражаемым) пространством. Мертвое пространство будет тем больше, чем больше высота укрытия, меньше высота цели и настильнее траектория. Другую часть прикрытого пространства, на которой цель может быть поражена, составляет поражаемое пространство.
Глубину прикрытого пространства (Пп) можно определить по таблицам превышения траекторий над линией прицеливания. Путем подбора отыскивается превышение, соответствующее высоте укрытия и дальности до него. После нахождения превышения определяется соответствующая ему установка прицела и дальность стрельбы. Разность между определенной дальностью стрельбы и дальностью до укрытия представляет собой величину глубины прикрытого пространства.
Глубина мертвого пространства (Мпр) равна разности прикрытого и поражаемого пространства.
Пример. Определить глубину прикрытого, поражаемого и мертвого пространства при стрельбе из ручного пулемета Калашникова по бегущей пехоте противника (высота цели 1,5 м) за укрытием высотой 3 мРасстояние до укрытия 300 м.
1. По таблице превышения средних траекторий над линией прицеливания путем подбора находим, что на расстоянии 300 м превышению 3 м соответствует траектория с прицелом 7 (дальность стрельбы 700 м).
2. Определяем глубину прикрытого пространства:
3. Определяем по таблице превышения средних траекторий глубину поражаемого пространства при стрельбе с прицелом 7; она равна 75 м.
4. Определяем глубину мертвого пространства:
Если высота укрытия не превышает Уз высоты траектории, то глубину прикрытого и мертвого пространства можно определить по формулам:
где Пп — прикрытое пространство в метрах;
Мпр — мертвое пространство в метрах;
By — высота укрытия в метрах;
Вц — высота цели в метрах;
ц— угол встречив тысячных.
Из пулеметов на станках глубина прикрытого пространства может быть определена по углам прицеливания. Для этого необходимо установить прицел, соответствующий расстоянию до укрытия, и навести пулемет в гребень укрытия. После этого, не сбивая наводки пулемета, отметиться прицелом под основание укрытия. Разница между этими прицелами, выраженная в метрах, и есть глубина прикрытого пространства. При этом предполагается, что местность за укрытием является продолжением линии прицеливания, направленной под основание укрытия.