Внешняя Баллистика

Внешняя Баллистика изучает движение снарядов в воздухе; на основе ее законов можно улучшать форму снарядов и увеличивать досягаемость орудий. Стрельба имеет в качестве базиса принципы внешней Баллистики.

Внешняя Баллистика

Внешняя Баллистика изучает в качестве первого приближения — движение снаряда в пустоте, затем законы движения его в воздухе, влияние на полет снаряда состояния атмосферы, а также свойств самого орудия и снаряда в момент стрельбы. Если бы снаряд перемещался не в воздухе, а в пустоте, то на его движение влияла бы только сила тяжести, и его путь был бы параболой (рис. 5).

Траектория расположена симметрично относительно ее вершины; восходящая ветвь О ВС равна нисходящей С DE; касательные к траектории одинаково наклонены к горизонту и угол бросания <р равен углу падения 0; снаряд требует одинаковое время для прохождения как восходящей, так и нисходящей ветви траектории; окончательная скорость равна начальной. Полет снарядов в пустоте зависит только от начальной скорости и угла бросания. Ни вес снаряда, ни его калибр, ни форма никакого влияния на траекторию не имеют: трехлинейная пуля и двенадцатидюймовый снаряд, брошенные в пустоту с одинаковой скоростью и под одним и тем нее углом бросания, полетят на одно и то жe расстояние.

В действительности, летящий снаряд подвергается влиянию не только силы тяжести, но и сопротивлению воздуха, которое уменьшает скорость полета снаряда, вызывая отрицательное ускорение.

 Кроме того, сила сопротивления воздуха, действуя на вращающийся снаряд, отклоняет его в сторону. Из черт. 7 видно, какое влияние на дальность полета снаряда оказывает сила сопротивления воздуха, калибр и вес снаряда. Сопротивление воздуха (Л) прямо пропорционально:

1) площади поперечного сечения снаряда где а=2г есть калибр), т.-е. сопротивление воздуха пропорционально квадрату калибра;

2) баллистической 9= efr 2 кл. При больших давлениях или низкой температуре плотность воздуха возрастает, а вместе с этим растет и сопротивление воздуха и, следовательно, уменьшается дальность полета снаряда; При малой величине плотности воздуха—снаряд летит дальше. На использовании малых плотностей воздуха в очень высоких слоях атмосферы была основана стрельба германцами в 1918 с дистанции в 120 км по Парижу. Орудие имело угол возвышения ок. 65°, чтобы возможно скорее пробить 17-верстный слой плотного воздуха, —далее плотность воздуха была, примерно, в тысячу раз меньше таковой на скорости полета снаряда. поверхности земли и снаряд летел как бы в безвоздушном пространстве, благодаря чему и была достигнута такая большая дальность;

3) некрому числу i, называемому коэффициентом формы снаряда. Насколько велико его влияние, видно из статьи Артиллерия (см.), где, благодаря только улучшению формы снаряда, дальнобойность возросла с 12,2 до 18,1 км, т.-е. на 50%;

4) некоторой сложной функции от скорости полета / (F), при чем сопротивление воздуха растет быстрее скорости.

Зависимость сопротивления воздуха от скорости полета снаряда

Если по оси абсцисс откладывать скорости, а по оси ординат—величину сопротивле-ния воздуха на единицу поперечного сечения снаряда —j, то получим кривую зависимости сопротивления воздуха от скорости полета снаряда (рис. 8). У орудий типа мортир и минометов, стреляющих с малыми скоростями, траектория снаряда в воз-духе мало разнится от таковой в безвоздушном пространстве. На основе изложенных соображений, можно дать следующую формулу, определяющую зависимость сопротивления воздуха от разных величин: R = kiaif(V) Д, где к—некоторая постоянная.

Зная начальную скорость, угол бросания и баллистический коэффициент, легко построить траекторию снаряда в воздухе, уравнение которой в простейшем случае, когда сопротивление воздуха направлено прямо противоположно движению, будет иметь вид где F (и) зависит от дистанции и баллистического коэффициента. Она значительно отличается от траектории снаряда в пустоте:

а) она не симметрична в отношении ее вершины;

б) нисходящая ветвь короче и круче восходящей, хотя снаряд проходит эту последнюю быстрее, чем первую; у ,

в) угол падения больше угла бросания и составляет от >/г до 4/з последнего.

Снаряд, вращаясь на полете, все время как бы стремится сохранить положение своей оси на касательной к траектории. Это вращательное движение снаряда в определенном направлении вызывает соответственное изменение направления сопротивления воздуха. В результате снаряд систематически уклоняется в сторону от плоскости стрельбы. Явление это называется деривацией; отклонения снаряда от плоскости стрельбы измеряют в линейных или угловых единицах (рис. 10).

В этих целях, необходимо знать:

а) превышение или понижение орудия над уровнем цели;

б) атмосферные условия—температуру, дав-ление и ветер, отличающиеся от табличных данных (таблицы стрельбы, как сказано выше, составлены при отсутствии ветра, темпер. + 15°, давлении 750 мм и влажности 0,5);

в) обстоятельства, влияние которых на начальную скорость и, следовательно, на топографические поправки.

При стрельбе по точке А (рис. 11) необходимо придать орудию угол прицеливания у, соответствующий дистанции OA; если цель переместить в точку В, при чем угол, составляемый линией, соединяющей цель и орудие, с горизонтом (угол местности), равен а, то для проведения траектории через точку В необходимо орудию придать угол возвышения, равный сумме углов местности и прицеливания ш = р + а. Это справедливо для случаев, когда f меньше 20° и в меньше 3° (начало Сан-Роберто). Если f больше 20° и a больше 3°, то начало Сан-Роберто неприменимо, и в этом случае необходима дополнительная поправка, которая берется из таблиц стрельбы.

Строение форм земной поверхности сказывается также на величине углов встречи, определяющей в значительной мере действительность стрельбы; гранаты при угле встречи меньшем 20° будут рикошетировать, а шрапнель в таком случае будет действовать по открытым целям хорошо, а по целям, укрытым в малейших складках местности, очень слабо. Наклон оси цапф также ведет к ошибке, которую обычно выбирают автоматическим приспособлением на прицеле.

Атмосферные поправки. Сопротивление воздуха тем больше, чем он плотнее.

Поэтому увеличение веса литра воздуха с возрастанием атмосферного давления или при понижении температуры уменьшает дальность. Ветер также изменяет весьма значительно как направление, так и дальность полета снаряда. Учет влияния ветра представляет затруднения, т. к. его величина и направление неодинаковы во всех слоях атмосферы, через которые проходит снаряд.

Для определения истинного значения ветра в различных слоях атмосферы от 0 до 5.000 м существует аэрологическая служба армии, сообщающая артиллерии и пулеметам скорость и направление некоторого среднего для всех высот т. н. баллистического ветра. Влияние других видов атмосферных явлений:

• густой туман,
• снег,
• дождь,

увеличивающих в различной мере сопротивление воздуха,—пока еще недостаточно изучено и в расчет принимается лишь германскими артиллеристами.

Баллистические поправки

 Баллистические поправки составляются из поправок на разнообразие весов снарядов, на особенности данной партии пороха, на его температуру и на износ канала ствола. Как известно из внутренней Баллистической поправки, утяжеление снарядов уменьшает начальную скорость, а следовательно и дальность полета; с другой стороны, внешняя Баллистическая поправка учит, что более тяжелый снаряд, как имеющий большую поперечную нагрузку, лучше хранит свою скорость и, следовательно, летит дальше. Вопрос о выборе веса снаряда, обеспечивающего для данного образца орудия наибольшую дальность, составляет одну из интереснейших проблем Баллистической поправки. Проблема эта в широкой постановке допускает много решений. Поэтому точные результаты могут быть даны для каждого данного образца орудия лишь при заданной дульной энергии (силе снаряда у дула, т.-е. и заданной S прочности орудия.

Вот решение проблемы на определение веса и формы снаряда, обеспечивающих большую досягаемость для 105 мм гаубицы

Чтобы попасть в точку Ц, расположенную от орудия на горизонтальном расстоянии ОЦх, при ветре от орудия к цели, при давлении меньшем 750 мм, при температуре больше 15° и с материальной частью, дающей V0 большее табличного, —нужно ввести указанные поправки.

1) Траектория снаряда в безвоздушном пространстве (траектория I), как и последующие траектории, см. рис. 13;

2) снаряд, подталкиваемый ветром, при меньшей табличной плотности воздуха, при большей V0 полетит в точку А (траектория)

3) если ввести атмосферные поправки (давление и температуру), то снаряд попадет в точку В (траектория III):

4) если учесть баллистические поправки (разнообразие весов снарядов, качеств пороха и износ орудия), то снаряд полетит по траектории IV и попадет в точку D\

5) наконец, если ввести поправку топографическую (цель ниже батареи — угол местности отрицательный), —снаряд опишет траекторию V и попадет в точку Е, расположенную, при нормальном рассеивании, г •го’С

Баллистические приборы

Траектория снаряда после введения топографических поправок. очень близко от цели. —В учете указанных поправок заключается сущность подготовки стрельбы — — дать первые выстрелы рядом с целью и этим достичь либо непосредственного поражения цели, либо сократить время и сберечь снаряды на пристрелку.

Давление газов

Вкладной крешер измерения величины давления пороховых газов в канале орудия, для определения начальной скорости снаряда (пули) и т. п. Простейшим прибором для определения давлений в канале орудия является крешер, изобретенный в 1870 Ноблем в Англии. Имеются приборы (хронографы Бреже, Гольдена), построенные на совершенно таком же принципе, но дающие большую точность определения. Проволочные рамы могут быть заменены звуковыми размыкателями. На принципе размыкания двух маятников, притянутых двумя электромагнитами и размыкаемых при прохождении снаряда через рамы, основан Мпллисекундометр Широкого.

 Мпллисекундометр Широкого и Прибор Ле — Буланж

В 1840 англ. профессор Уитсон предложил применить электричество для определения скорости полета снаряда: на пути полета снаряда ставились на определенном расстоянии одна от другой две рамы с натянутыми на них рядами проволоки. Каждая рама была введена в гальваническую цепь вместе с двумя отдельными электромагнитами, поддерживающими каждый по карандашу над вращающимся цилиндром.

Снаряд, разрывая проволоку, натянутую Д § на рамах, размыкал цепь и освобождал последовательно карандаши, делающие на цилиндре метки. Зная скорость вращения цилиндра, определяли время полета снаряда между двумя рамами. В 1864 бельгиец Ле-Буланже предложил электроненствованный баллистический хронограф хронографлетого архетипа, но со счетом времени, основанным на законе свободного падения тел.

Если снаряд проходит расстояние s в промежуток времени г, то его средняя скорость V равна — ; пространство, проходимое свободно падающим телом h — откуда t . g Прибор Ле — Буланж (рис. 3 и 4) устроен так, чтобы при прохождении снарядом рамы а ток размыкался, Мпллисекундометр Широкого . и освобожденный от действия электро-магнита хронометр Д начина  падать; в момент разрыва снарядом проволок рамы б, другой электро-магнит отпускает дометр Широкого, позволяющий измерять начальные скорости в полевых условиях (рис. 5).

В 1895 Крехар и Сквайр изобрели фото-хронограф, однако, только в 1916 член теля микровремен системы Дуда. австр. артиллерийского комитета, майор Дуда, после упорной работы над исследованием возможности применения кинематографии к баллистике, смог сконструировать первый надежный образец баллистографа. Баллистограф фотографирует снаряд при его полете на последовательно освещаемую светочувствительную пластинку посредством нескольких объективов (рис. 6и7).

Измеритель микро времени системы Дуда .

Для измерения времени при работе с баллист графом Дуда пользуются и измерителем микро времени также системы Дуда, позволяющим осуществлять точность измерения до 1 0 ~ 5 » — 1 0 — в » . Измеритель микро-времен основан на принципах оптики, электротехники и акустики (рис. 8 и 9). Кроме баллистики этот измеритель микро-времен, подобно миллисекундометру Широкого, находит себе приложение в электротехнике, машиностроении, при изучении двигателей внутреннего сгорания, в медицине и для др. научных и практических целей.

Определение понятия армии.

Слово армия происходит от лат. ar-ma—оружие и имеет в наст, время обычно три значения:

а) совокупность вооруженных сил данного государства, являющихся основной опорой господствующего класса в его внешней и внутренней политике;

б) часть вооруженных сил данного государства, находящаяся на боевом фронте— армия действующая — в отличие от остальных вооруженных сил страны;

в) оперативное соединение на одном театре войны значительной массы вооруженных сил для выполнения определенных стратегических задач (отдельная армия, не отдельная армия, группа армий).

От военных организаций первобытных эпох до современных регулярных армия, вооруженные силы всех народов и государств претерпели сложный процесс изменений в:

• организации,
• в состоянии техники и
• в приемах использования
• и вождения войск.

Эти изменения теснейшим образом связаны с эволюцией общественных форм человечества. Уровень производительных сил, состояние техники, классовые отношения внутри данного общества, —решающим образом влияют на состояние армия. «Вооружение, состав, организация, тактика и стратегия прежде всего зависят от достигнутой в данный момент ступени развития производства и от путей сообщения. Не «свободное творчество разума» гениальных полководцев действовало в этом направлении революционирующим образом, а изобретение улучшенного оружия и изменение солдатского материала» (Энгельс).—Процесс указанной эволюции не следует, однако, представлять себе в упрощенном виде. Ряд причин:

• экономического,
• политич.,
• географич.
• и бытового порядка накладывают особый отпечаток и определяют собой состояние армии каждой страны.

Артиллерийская лаборатория

Артиллерийская лаборатория, временное, иногда постоянное, учреждение, назначаемое для снаряжения огнестрельных припасов, т.-е. для приведения:

• снарядов,
• зарядов,
• пушечных патронов
• и пр. из состояния,

в к-ром они были при хранении, в состояние готовности для стрельбы.