книги из ГПНТБ / Савкин Л.С. Метеорология и стрельба артиллерии

г

2

Рис. 19. Замена весовой функции двумя отрез­ ками прямых

замены получаются наименьшими. Используя этот прин­ цип, формулу (2.6) можно упростить. Если весовую функцию заменить ломаной 0—1—2 (рис. 20), т. е. от­ резок 1—2 расположить на прямой г= 1, то вес первого слоя /'i= l, а вес второго слоя r2= 1— ri = 0.

Рис. 20. Замена весовой функции отрезком прямой

61

Следовательно, баллистические средние можно опре­ делять по одному слою, используя очень простое соотно­ шение

P6=Pi,

т. е. баллистическое среднее в пределах высоты траек­ тории YK равно среднему значению метеоэлемента в пре­ делах некоторой условной высоты траектории Yi.

когда значение метеоэлемента одинаково на всех высо­ тах. В реальных условиях так не бывает, поэтому на

(отклонение) метеоэлементов в слое от поверхности зем­ ли до какой-либо высоты.

Таким образом, средний ветер (среднее отклонение температуры воздуха) есть среднее значение действи­ тельного ветра (действительного отклонения температу­ ры) в слое атмосферы от поверхности земли до какойлибо высоты.

Преимущество войскового способа определения бал­ листических средних и состоит в том, что при расчете баллистических средних вместо действительных значе­ ний (отклонений) метеоэлементов используют средние значения.

Между действительными и средними значениями (от­ клонениями) метеоэлементов существует определенная зависимость. Если слой относительно невелик, среднее значение метеоэлемента в данном слое можно считать равным действительному значению этого метеоэлемента для высоты, соответствующей середине данного слоя.

Таким образом, баллистическое среднее для траек­ тории высотой YK принимают равным среднему значе­ нию метеоэлемента в пределах некоторой условной вы­ соты траектории Уь т. е.

Гб)-^— Рср;/^

Если теперь установить зависимость между условной высотой траектории Yi и высотой траектории Yк , соот­ ветствующей определенной дальности, и иметь средние

62

значения метеоэлементов, то можно очень просто опре­ делить баллистическое среднее Цб-

Для каждого метеоэлемента при одной и той же бал­ листике снаряда имеется своя условная высота, что так­ же создает неудобство в определении баллистических средних. В связи с этим в войсковых условиях опреде­ ляют одну с р е д н юю у с л о в н у ю в ы с о т у траек­ тории по формуле

YKW + YKW + ук^

Y*C P ------------ i-----------’

где Ykw , Ykw i YкA.— условные высоты траекторий, по­

лученные при замене точной весовой функции прибли­ женной для продольного и бокового ветра и отклонения температуры соответственно.

Такое осреднение, как показывает опыт, практически не сказывается на точности определения баллистических средних для наземной артиллерии.

Средняя условная высота траектории * в значитель­ ной степени зависит от начальной скорости снаряда, по­ этому баллистические средние определяют для каждого заряда каждой конкретной артиллерийской системы.

В соответствии с изложенным для всех артиллерий­ ских систем и зарядов к ним рассчитывают условные высоты траекторий Удср, которые служат для определе­

ния баллистических средних. Имея для конкретной си­ стемы таблицу таких высот Укср , связанных с дально­ стью (высотой траектории), и зная распределение сред­ них значений метеоэлементов по слоям, можно опреде­ лить баллистические средние.

Для удобства определения баллистических средних в войсках составляются специальные номограммы (рис. 21). Такие номограммы рассчитываются для каждой артил­ лерийской системы и для каждого заряда. Левая сторона шкалы номограммы указывает полную высоту траекто­ рии YK для выбранной дальности стрельбы, а правая — высоту входа в метеобюллетень Убюл. Высота Убюл со­ ответствует той условной высоте траектории Угсср>дляко-

* В дальнейшем ее будем называть условной высотой траек­ тории.

63

Рис. 21. Номограммы для определения высоты входа в бюллетень

торой средние значения (отклонения) метеоэлементов равны баллистическим средним в пределах истинной траектории.

4. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ

Средние значения (отклонения) метеорологических элементов вычисляются в артиллерийских метеорологи­ ческих подразделениях.

В целях удобства использования, компактности пред­ ставления и упрощения передачи по каналам связи зна­ чения метеоэлементов передаются в виде так называе­ мого метеобюллетеня. Особенно необходима такая фор­ ма передачи при наличии электронных вычислительных машин (ЭВМ), служащих для расчета установок в ар­ тиллерийских подразделениях, поскольку ЭВМ воспри­ нимают информацию только в формализованном виде.

Данные, представленные в метеобюллетене, переда­ ются в закодированном виде и представляют собой на­ бор цифр. При этом цифры располагаются в определен­ ной последовательности: значение каждой цифры опре­ деляется ее местом в группе и местом самой группы в бюллетене (так называемый позиционный принцип ко­ дирования). Группы цифр отделяются одна от другой знаком «тире».

В артиллерии принят бюллетень, называемый «метеосредний», который содержит средние значения (откло­ нения) метеорологических элементов от табличных в слоях атмосферы от поверхности земли до определенных (стандартных) высот. Таких стандартных высот в бюл­ летене «метеосредний» насчитывается 20 (за первую стандартную высоту, равную нулю, берется уровень ме­ теостанции). Последняя стандартная высота в бюллете­ не всегда равна 30 км.

Число стандартных высот выбрано с таким расче­ том, чтобы отобразить распределение значений метеоэле­ ментов по высоте небольшим объемом информации и с минимальной ошибкой. Шаг стандартных высот неоди­ наков; в нижних слоях атмосферы, где средние значе­ ния метеоэлементов изменяются с высотой более резко, стандартные высоты выбраны чаще.

Бюллетень «метеосредний» (его также называют «ме­ тео 11») содержит следующие метеорологические дан­ ные:

—отклонение наземного давления атмосферы и на­ земной виртуальной температуры воздуха от табличных значений в районе расположения метеорологической станции;

—средние отклонения плотности и температуры воз­ духа от табличных значений до стандартных высот (от­ клонение плотности воздуха дается до высоты 10 км);

—направление и скорость среднего ветра до стан­ дартных высот.

В артиллерийские подразделения бюллетень «метеосредний» передается по следующей схеме:

«Метео 11 NN — ДДЧЧМ — ВВВВ — БББТ0Т0 — 02ПП — ТТННСС — 04ПП — ТТННСС — 08ПП — ТТННСС — 12ПП — ТТННСС — 16ПП — ТТННСС — 20ПП — ТТННСС — 24ПП — ТТННСС — ЗОПП —

ТТННСС — 40ПП — ТТННСС — 50ПП — ТТННСС — 60ПП — ТТННСС — 80ПП — ТТННСС — юпп —

ТТННСС — 12 — ТТННСС — 14 — ТТННСС — 18 — ТТННСС — 22 — ТТННСС — 26 — ТТННСС — 30 — ТТННСС — ВтВхВвВв».

Входящие в эту условную запись цифры и буквы

БББ — отклонение наземного давления атмосферы от табличного на уровне метеостанции на момент оконча­ ния зондирования атмосферы (в миллиметрах ртутного столба);

ТоТо — отклонение наземной виртуальной температу­ ры от табличной на уровне метеостанции на момент окон­

66

ПП — среднее отклонение плотности воздуха от таб­ личной в слое атмосферы от поверхности земли до соот­ ветствующей стандартной высоты (в процентах);

ТТ — среднее отклонение температуры воздуха от табличной в слое атмосферы от поверхности земли до стандартной высоты (в градусах);

При расшифровке бюллетеня необходимо помнить, что для обозначения отрицательных значений каких-либо данных, помещаемых в бюллетень, прибавляют число 5 к первой цифре в группе цифр, отведенных для дан­ ного метеорологического элемента. Вместе с тем, отри­ цательные отклонения температуры от «—50°» и ниже помещаются без прибавления условного числа 5.

Средние отклонения «—50°» и ниже могут быть лишь в зимнее время года, когда температура воздуха у по­ верхности земли будет ниже «—35° С».

Отрицательные значения среднего отклонения тем­ пературы «—50°» и ниже бывают для небольших высот. Поэтому при раскодировании бюллетеня всегда можно установить, что, например, числу 58 соответствует откло­ нение наземной температуры «—.58°». При отклонении наземной виртуальной температуры «—58°» действитель­ ная температура на земле будет около «—43° С», а при отклонении на «—18°» — около «—3°С».

Из бюллетеня видно, с какой стандартной высоты отрицательные отклонения температуры обозначены с прибавлением условного числа 5. На этой стандартной высоте появляется скачок в температуре (относительно отклонения в предыдущем слое) на величину около

50единиц.

Вкачестве примера расшифруем бюллетень «метеосредний», полученный в виде кодограммы:

583010 — 12 — 563010 — 14 — 533010 — 18 — 513010 — 22 — 513108 — 26 — 523308 — 30 — 533508 — 2428».

ры от табличного +21 мм рт. ст.\ отклонение наземной виртуальной температуры «—10°».

Далее идут данные о метеорологических элементах на высотах. Их расшифровка дана в табл. 14.

Если огневая позиция расположена на высоте 250 м н более, то для расчета установок по цели применяют­ ся Горные таблицы стрельбы. В этом случае полученный от метеостанции бюллетень исправляют. Исправления вызваны тем, что Горные таблицы стрельбы составляют­ ся при наземных табличных (нормальных) метеорологи­ ческих условиях, отличающихся от тех, которые приняты при составлении Таблиц стрельбы для среднепересечен­ ной местности.

Наземные метеорологические условия, принимаемые за табличные (нормальные) при составлении Горных таблиц стрельбы, зависят от высоты расположения ору­ дия над уровнем моря. При составлении же бюллетеня «метеосредний» всегда (независимо от высоты располо­ жения метеостанции над уровнем моря) за табличное распределение температуры по высоте принято такое, при котором наземная виртуальная температура равна + 15,9° С, а отклонение наземного давления всегда вы­ числяют относительно табличного (750 мм рт. ст.). По­ этому при использовании бюллетеня «метеосредний» в отклонение температуры воздуха для всех стандартных высот бюллетеня и в отклонения наземного давления атмосферы вводят поправки. Тем самым приводят откло­ нения давления и температуры воздуха, помещенные в

68

Таблица 14

бюллетене, к табличному значению, принятому для Гор­ ных таблиц стрельбы.

Величины этих поправок рассчитываются заранее для различных высот расположения орудия относительно уровня моря (табл. 15). Поправки к среднему отклоне­ нию температуры воздуха пригодны для высот траекто­ рий, не превышающих 9300 м над уровнем моря, так как до этой высоты нормальные значения температуры изме­ няются по линейному закону. Такая высота удовлетво­ ряет наземную артиллерию, поскольку траектории, выхо­ дящие за этот предел, встречаются редко.

На рис. 22 показано, как для различной высоты рас­ положения орудия Кст меняются нормальные значения наземной температуры (рис. 22, а) и наземного давле­ ния (рис. 22,б).

6 9

Т а б л и ц а 15

Поправки к среднему отклонению температуры воздуха и отклонению наземного давления атмосферы

Если метеостанция расположена, например, на уров­ не моря, а орудие — на высоте 1000 м, то по кривой нор­ мальной температуры для данной высоты орудия нахо­ дим величину нормального значения температуры, рав­ ную + Ю°С. Соответственно нормальное давление со­ ставит 665 мм рт. ст.

Если же метеостанция расположена па одной высо­ те с орудием, то нормальные температура и давление

правляют независимо от того, на одном или на разных уровнях будут находиться орудие и метеостанция.

На рис. 22, а показаны также численные значения по­ правок к среднему отклонению температуры (отрезки 3,

табличных высот 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 м со­ ответственно.

В бюллетене «метеосредний» исправляются и стан­ дартные высоты, если разность между высотой метео­ станции и орудием больше 200 м. Исправление стандарт­ ных высот объясняется следующим. При определении баллистических средних предполагается, что орудие и метеостанция находятся на одном уровне. Это и дает возможность по среднему значению (отклонению) метео­ рологических элементов, помещаемых в бюллетене, на­ ходить баллистические средние, поскольку каждой вы-

7 0