1.2.1. Траєкторія польту кулі (гранати) в повітрі, її елементи та форми
Утворення траєкторії
В 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.
При польоті кулі, в 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 на зустріч польоту кулі і змушує її безперервно втрачати швидкість польоту і приводить до зменшення дальності польоту кулі.
Сила опору повітря спричинена трьома основними причинами: тертям повітря, утворенням завихрень і утворенням балістичної хвилі.
Рис. 3. Утворення сили опору повітрю.
Сила опору повітрю залежить від швидкості польоту, форми і калібру кулі, (гранати), а також від її поверхні і густини повітря.
Під дією цих двох сил куля летить в повітрі не по прямій, в напрямку якої вона була викинута з каналу ствола (лінія метання), а по кривій, нерівномірно вигнутій лінії, розміщеній нижче лінії метання.
Крива лінія, яку описує центр тяжіння кулі (гранати) при польоті, називається траєкторією.
Початком траєкторії є точка вильоту кулі (центр дулового зрізу ствола), кінцем – точка зустрічі (точка перетину траєкторії з поверхнею цілі, перешкоди чи землі).
Рис. 4. Траєкторія польоту кулі.
Сила опору повітря не тільки безперервно сповільнює рух кулі, але і намагається “перекинути” її.
Для того, щоб цього не сталося, під дією сили опору повітря, їй надають за допомогою нарізів в каналі ствола швидкий обертальний рух. Наприклад, при пострілі з автомата Калашникова швидкість обертів кулі дорівнює близько 3000 обертів за секунду.
В результаті одночасної дії 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. При відсутності хоч би однієї з цих причин деривації не буде.
Траєкторія кулі, що обертається, в плані зображається майже кривою лінією.
Рис. 6. Деривація кулі (вигляд зверху).
При правій нарізці ствола деривація завжди відбувається в правий бік від площини стрільби.
Основними елементами траєкторії є:
Рис. 5. Елементи траєкторії.
горизонт зброї – горизонтальна площина, яка проходить через точку вильоту кулі. Для того, щоб куля могла влучити в яку-небудь точку, яка знаходиться на горизонті зброї, необхідно ствол зброї направити вище горизонту (під деяким кутом до нього). Величина цього кута зазвичай регулюється установленням прицілу;
лінія підвищення – пряма лінія, яка є продовженням осі каналу ствола до пострілу (по закінченню наведення);
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:
від точки вильоту кулі до вершини траєкторії лінія більш довга і полога, бо куля має ще велику швидкість (висхідна гілка траєкторії);
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 стріляючого 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.
Форма траєкторії і її практичне значення
Форма траєкторії залежить від величини кута підвищення (кут між лінією підвищення і горизонтом зброї). Зі збільшенням кута підвищення висота траєкторії і горизонтальна дальність кулі (гранати) збільшується, але це відбувається до певної межі. За цією межею висота траєкторії продовжує збільшуватись, а горизонтальна дальність починає зменшуватись.
Кут підвищення, при якому повна горизонтальна дальність (горизонтальна дальність) польоту кулі (гранати) стає найбільшою, називається кутом найбільшої дальності.
Величина
найбільшої дальності для куль різних
видів зброї складає біля 35
.
Траєкторії, які отримують при кутах підвищення, менших кута найбільшої дальності, називаються настильними.
Траєкторії, які отримують при кутах підвищення більших кута найбільшої дальності, називаються навісними.
При стрільбі з однієї і тієї ж зброї (при однакових початкових швидкостях) можна отримати дві траєкторії з однаковою горизонтальною дальністю: настильною і навісною.
Траєкторії, які мають однакову горизонтальну дальність при різних кутах підвищення, називаються сполученими.
При стрільбі з вогнепальної зброї і гранатометів використовують тільки настильні траєкторії. Чим пологіша траєкторія, тим на більшому просторі місцевості ціль може бути уражена з одним встановленням прицілу (тим менший вплив на результати стрільби мають помилки в межах встановлення прицілу); в цьому заключається практичне значення настильної траєкторії.
Рис. 7. Кут найбільшої дальності; настильні, навісні, сполучені траєкторії.
Настильність траєкторії характеризується найбільшим її перевищенням над лінією прицілювання. При даній дальності, траєкторія тим більше настильна, чим менше вона піднімається над лінією прицілювання. Крім того, про настильність траєкторії можна судити по величині кута падіння: траєкторія тим більш настильна, чим менший кут падіння.