Низкая баллистика. Внутренняя баллистика
Представлены основные понятия: периоды выстрела, элементы траектории полёта пули, прямой выстрел и т.д.
Для того чтобы освоить технику стрельбы из любого оружия, необходимо знать ряд теоретических положений, без которых ни один стрелок не сможет показывать высоких результатов и его обучение будет малоэффективным.
Баллистика - наука о движении снарядов. В свою очередь, баллистику разделяют на две части: внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя баллистика
Внутренняя баллистика изучает явления, происходящие в канале ствола во время выстрела, движение снаряда по каналу ствола, характер сопровождающих это явление термо- и аэродинамических зависимостей, как в канале ствола, так и за его пределами в период последействия пороховых газов.
Внутренняя баллистика решает вопросы наиболее рационального использования энергии порохового заряда во время выстрела с тем, чтобы снаряду заданного веса и калибра сообщить определенную начальную скорость (V0) при соблюдении прочности ствола. Это дает исходные данные для внешней баллистики и проектирования оружия.
Выстрелом
называется выбрасывание пули (гранаты) из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда.
От удара бойка по капсюлю боевого патрона, посланного в патронник, взрывается ударный состав капсюля и образуется пламя, которое через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к пороховому заряду и воспламеняет его. При сгорании порохового (боевого) заряда образуется большое количество сильно нагретых газов, создающих в канале ствола высокое давление на дно пули, дно и стенки гильзы, а также на стенки ствола и затвор.
В результате давления газов на дно пули она сдвигается с места и врезается в нарезы; вращаясь по ним, продвигается по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола. Давление газов на дно гильзы вызывает движение оружия (ствола) назад.
При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола - снайперская винтовка Драгунова, часть пороховых газов, кроме того, после прохождения через него в газовую камеру, ударяет в поршень и отбрасывает толкатель с затвором назад.
При сгорании порохового заряда примерно 25-35% выделяемой энергии затрачивается на сообщение пуле поступательного движения (основная работа); 15-25 % энергии - на совершение второстепенных работ (врезание и преодоление трения пули при движении по каналу ствола; нагревание стенок ствола, гильзы и пули; перемещение подвижной части оружия, газообразной и не сгоревшей части пороха); около 40 % энергии не используется и теряется после вылета пули из ствола канала.
Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,06с.). При выстреле различают четыре последовательных периода:
- предварительный
- первый, или основной
- второй
- третий, или период последних газов
Предварительный период длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола. В течение этого периода в канале ствола создается давление газов, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы ствола. Это давление называется давлением форсирования; оно достигает 250 - 500 кг/см2 в зависимости от устройства нарезов, веса пули и твердости ее оболочки. Принимают, что горение порохового заряда в этом периоде происходит в постоянном объеме, оболочка врезается в нарезы мгновенно, а движение пули начинается сразу же при достижении в канале ствола давления форсирования.
Первый, или основной, период длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В этот период горение порохового заряда происходит в быстро изменяющемся объеме. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, количество газов растет быстрее, чем объем запульного пространства (пространство между дном пули и дном гильзы), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины - винтовочный патрон 2900 кг/см2. Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4 - 6 см пути. Затем вследствие быстрого скорости движение пули объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, и давление начинает падать, к концу периода оно равно примерно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрастает и к концу периода достигает примерно 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.
Второй период длится до момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на пулю, увеличивают скорость ее движения. Спад давления во втором периоде происходит довольно быстро и у дульного среза дульное давление составляет у различных образцов оружия 300 - 900 кг/см2. Скорость пули в момент вылета ее из канала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости.
Третий период, или период после действия газов длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200 - 2000 м/с, продолжают воздействовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость. Наибольшей (максимальной) скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола. Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха.
Начальная скорость пули и ее практическое значение
Начальной скоростью
называется скорость движения пули у дульного среза ствола. За начальную скорость принимается условная скорость, которая несколько больше дульной и меньше максимальной. Она определяется опытным путем с последующими расчетами. Величина начальной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия.
Начальная скорость является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия. При увеличении начальной скорости увеличивается дальность полета пули, дальность прямого выстрела, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на ее полет. Величина начальной скорости пули зависит от:
- длины ствола
- веса пули
- веса, температуры и влажности порохового заряда
- формы и размеров зерен пороха
- плотности заряжания
Чем длиннее ствол,
тем большее время на пулю действуют пороховые газы и тем больше начальная скорость. При постоянной длине ствола и постоянном весе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше вес пули.
Изменение веса порохового заряда
приводит к изменению количества пороховых газов, а следовательно, и к изменению величины максимального давления в канале ствола и начальной скорости пули. Чем больше вес порохового заряда, тем больше максимальное давление и начальная скорость пули.
С повышением температуры порохового заряда
увеличивается скорость горения пороха, а поэтому увеличиваются максимальное давление и начальная скорость. При понижении температуры заряда
начальная скорость уменьшается. Увеличение (уменьшение) начальной скорости вызывает увеличение (уменьшение) дальности полета пули. В связи с этим необходимо учитывать поправки дальности на температуру воздуха и заряда (температура заряда примерно равна температуре воздуха).
С повышением влажности порохового заряда
уменьшаются скорость его горения и начальная скорость пули.
Формы и размеры пороха
оказывают существенное влияние на скорость горения порохового заряда, а следовательно, и на начальную скорость пули. Они подбираются соответствующим образом при конструировании оружия.
Плотностью заряжания
называется отношение веса заряда к объему гильзы при вставленной пуле (камеры сгорания заряда). При глубокой посадке пули значительно увеличивается плотность заряжания, что может привести при выстреле к резкому скачку давления и вследствие этого к разрыву ствола, поэтому такие патроны нельзя использовать для стрельбы. При уменьшении (увеличении) плотности заряжания увеличивается (уменьшается) начальная скорость пули.
Отдачей
называется движение оружия назад во время выстрела. Отдача ощущается в виде толчка в плечо, руку или грунт. Действие отдачи оружия примерно во столько раз меньше начальной скорости пули, во сколько раз пуля легче оружия. Энергия отдачи у ручного стрелкового оружия обычно не превышает 2 кг/м и воспринимается стреляющим безболезненно.
Сила отдачи и сила сопротивления отдаче (упор приклада) расположены не на одной прямой и направлены в противоположные стороны. Они образуют пару сил, под воздействием которой дульная часть ствола оружия отклоняется кверху. Величина отклонения дульной части ствола данного оружия тем больше, чем больше плечо этой пары сил. Кроме того, при выстреле ствол оружия совершает колебательные движения - вибрирует. В результате вибрации дульная часть ствола в момент вылета пули может также отклоняться от первоначального положения в любую сторону (вверх, вниз, вправо, влево).
Величина этого отклонения увеличивается при неправильном использовании упора для стрельбы, загрязнения оружия и т.п.
Сочетание влияния вибрации ствола, отдачи оружия и других причин приводят к образованию угла между направлением оси канала ствола до выстрела и ее направлением в момент вылета пули из канала ствола. Этот угол называется углом вылета.
Угол вылета считается положительным, когда ось канала ствола в момент вылета пули выше ее положения до выстрела, отрицательным - когда ниже. Влияние угла вылета на стрельбу устраняется при приведении его к нормальному бою. Однако при нарушении правил прикладки оружия, использовании упора, а также правил ухода за оружием и его сбережением, изменяется величина угла вылета и бой оружия. С целью уменьшения вредного влияния отдачи на результаты стрельбы применяются компенсаторы.
Итак, явления выстрела, начальная скорость пули, отдача оружия имеют большое значение при стрельбе и влияют на полет пули.
Внешняя баллистика
Это наука, изучающая движение пули после прекращения действия на нее пороховых газов. Основную задачу внешней баллистики составляет изучение свойств траектории и закономерностей полета пули. Внешняя баллистика дает данные для составления таблиц стрельбы, расчета шкал прицелов оружия, и выработки правил стрельбы. Выводы из внешней баллистики широко используются в бою при выборе прицела и точки прицеливания в зависимости от дальности стрельбы, направления и скорости ветра, температуры воздуха и других условий стрельбы.
Траектория полета пули и ее элементы. Свойства траектории. Виды траектории и их практическое значение
Траекторией
называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете.
Пуля при полете в воздухе 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. В результате действия этих сил скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию. Сопротивление воздуха полету пули вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду и поэтому на движение в этой среде затрачивается часть энергии пули.
Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами: трением воздуха, образованием завихрений и образованием баллистической волны.
Форма траектории зависит от величины угла возвышения. 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.
Угол возвышения, при котором полная горизонтальная дальность полета пули становится наибольшей, называется углом наибольшей дальности. Величина угла наибольшей дальности для пуль различных видов оружия составляет около 35°.
Траектории, получаемые при углах возвышения, меньших угла наибольшей дальности, называются настильными. Траектории, получаемые при углах возвышения, больших угла наибольших угла наибольшей дальности, называются навесными. При стрельбе из одного и того же оружия (при одинаковых начальных скоростях) можно получить две траектории с одинаковой горизонтальной дальностью: настильную и навесную. Траектории, имеющие одинаковую горизонтальную дальность рои разных углах возвышения, называются сопряженными.
При стрельбе из стрелкового оружия используются только настильные траектории. Чем настильнее траектория, тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела (тем меньшее влияние на результаты стрельбы оказывают ошибка в определении установки прицела): в этом заключается практическое значение траектории.
Настильность траектории характеризуется наибольшим ее превышением над линией прицеливания. При данной дальности траектория тем более настильная, 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. Настильность траектории влияет на величину дальности прямого выстрела, поражаемого, прикрытого и мертвого пространства.
Элементы траектории
Точка вылета
- центр дульного среза ствола. Точка вылета является началом траектории.
Горизонт оружия
- горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета.
Линия возвышения
- прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия.
Плоскость стрельбы
- вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения.
Угол возвышения
- угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия. Если этот угол отрицательный, то он называется углом склонения (снижения).
Линия бросания
- прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули.
Угол бросания
Угол вылета
- угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания.
Точка падения
- точка пересечения траектории с горизонтом оружия.
Угол падения
- угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия.
Полная горизонтальная дальность
- расстояние от точки вылета до точки падения.
Окончательная скорость
- скорость пули (гранаты) в точке падения.
Полное время полета
- время движения пули (гранаты) от точки вылета до точки падения.
Вершина траектории
- наивысшая точка траектории над горизонтом оружия.
Высота траектории
- кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия.
Восходящая ветвь траектории
- часть траектории от точки вылета до вершины, а от вершины до точки падения - нисходящая ветвь траектории.
Точка прицеливания (наводки)
- точка на цели (вне ее), в которую наводится оружие.
Линия прицеливания
- прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела (на уровне с ее краями) и вершину мушки в точку прицеливания.
Угол прицеливания
- угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания.
Угол места цели
- угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия. Этот угол считается положительным (+), когда цель выше, и отрицательным (-), когда цель ниже горизонта 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.
Линия цели
- прямая, соединяющая точку вылета с целью.
Наклонная дальность
- расстояние от точки вылета до цели по линии цели.
Точка встречи
- точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды).
Угол встречи
- угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели (земли, преграды) в точке встречи. За угол встречи принимается меньший из смежных углов, измеряемый от 0 до 90 градусов.
Прямой выстрел, поражаемое и мертвое пространство наиболее близко соприкасаются с вопросами стрелковой практики. Основная задача изучения этих вопросов - получить твердые знания в использовании прямого выстрела и поражаемого пространства для выполнения огневых задач в бою.
Прямой выстрел его определение и практическое использование в боевой обстановке
Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении, называется прямым выстрелом. 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, 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 может определяться по таблицам путем сравнения высоты цели с величинами наибольшего превышения траектории над линией прицеливания или с высотой траектории.
Прямой снайперский выстрел в городских условиях
Высота установки оптических прицелов над каналом ствола оружия в среднем составляет 7 см. На дистанции 200 метров и прицеле "2" наибольшие превышения траектории, 5 см на дистанции 100 метров и 4 см - на 150 метров, практически совпадают с линией прицеливания - оптической осью оптического прицела. Высота линии прицеливания на середине дистанции 200 метров составляет 3,5 см. Происходит практическое совпадение траектории пули и линии прицеливания. Разницей в 1,5 см можно пренебречь. На дистанции 150 метров высота траектории 4 см, а высота оптической оси прицела над горизонтом оружия составляет 17-18 мм; разница по высоте составляет 3 см, что также не играет практической роли.
На расстоянии 80 метров от стрелка высота траектории пули будет 3 см, а высота прицельной линии - 5 см, та же самая разница в 2 см не имеет решающего значения. Пуля ляжет всего на 2 см ниже точки прицеливания. Вертикальный разброс пуль в 2 см настолько мал, что он принципиального значения не имеет. Поэтому, стреляя с делением "2" оптического прицела, начиная с 80 метров дистанции и до 200 метров, цельтесь противнику в переносицу - вы туда и попадете ±2/3 см выше ниже на всей этой дистанции. На 200 метров пуля попадет строго в точку прицеливания. И даже далее, на дистанции до 250 метров, цельтесь с тем же прицелом "2" противнику в "макушку", в верхний срез шапки - пуля после 200 метров дистанции резко понижается. На 250 метров, целясь таким образом, вы попадете ниже на 11 см - в лоб или переносицу.
Вышеописанный способ может пригодиться в уличных боях, когда расстояния в городе и есть примерно 150-250 метров и все делается быстро, на бегу.
Поражаемое пространство его определение и практическое использование в боевой обстановке
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 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 можно определить по таблицам превышения траектории над линией прицеливания путем сравнения превышения нисходящей ветви траектории на соответствующую дальность стрельбы с высотой цели, а в том случае, если высота цели меньше 1/3 высоты траектории, то по форме тысячной.
Для увеличения глубины поражаемого пространства на наклонной местности огневую позицию нужно выбирать так, чтобы местность в расположении противника по возможности совпадала с линией прицеливания. Прикрытое пространство его определение и практическое использование в боевой обстановке.
Прикрытое пространство его определение и практическое использование в боевой обстановке
Пространство за укрытием, не пробиваемым пулей, от его гребня до точки встречи называется прикрытым пространством.
Прикрытое пространство будет тем больше, чем больше высота укрытия и чем настильнее траектория. Глубину прикрытого пространства можно определить по таблицам превышения траектории 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.
Мертвое пространство его определения и практическое использование в боевой обстановке
Часть прикрытого пространства, на котором цель не может быть поражена при данной траектории, называется мертвым (не поражаемым) 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. Глубина мертвого пространства равна разности прикрытого и поражаемого пространства.
Знание величины поражаемого пространства, прикрытого пространства, мертвого пространства позволяет правильно использовать укрытия для защиты от огня противника, а также принимать меры для уменьшения мертвых пространств путем правильного выбора огневых позиций и обстрела целей из оружия с более навесной траекторией.
Явление деривации
Вследствие одновременного воздействия на пулю вращательного движения, придающего ей устойчивое положение в полете, и сопротивления воздуха, стремящегося опрокинуть пулю головной частью назад, ось пули отклоняется от направления полета в сторону вращения. В результате этого пуля встречает сопротивление воздуха больше одной своей стороной и поэтому отклоняется от плоскости стрельбы все больше и больше в сторону вращения. Такое отклонение вращающейся пули в сторону от плоскости стрельбы называется деривацией. Это довольно сложный физический процесс. Деривация возрастает непропорционально расстоянию полета пули, вследствие чего последняя забирает все больше и больше в сторону и ее траектория в плане представляет собой кривую линию. При правой нарезке ствола деривация уводит пулю в правую сторону, при левой - в левую.
| Дистанция, м | Деривация, см | Тысячные |
| 100 | 0 | 0 |
| 200 | 1 | 0 |
| 300 | 2 | 0,1 |
| 400 | 4 | 0,1 |
| 500 | 7 | 0,1 |
| 600 | 12 | 0,2 |
| 700 | 19 | 0,2 |
| 800 | 29 | 0,3 |
| 900 | 43 | 0,5 |
| 1000 | 62 | 0,6 |
На дистанциях стрельбы до 300 метров включительно деривация не имеет практического значения. Особенно это характерно для винтовки СВД, у которой оптический прицел ПСО-1 специально смещен влево на 1,5 см. Ствол при этом слегка развернут влево и пули слегка (на 1 см) уходят левее. Принципиального значения это не имеет. На дистанции 300 метров силой деривации пули возвращаются в точку прицеливания, то есть по центру. И уже на дистанции 400 метров пули начинают основательно уводиться вправо, поэтому, чтобы не крутить горизонтальный маховик, цельтесь противнику в левый (от вас) глаз. Деривацией пулю уведет на 3- 4 см вправо, и она попадет противнику в переносицу. На дистанции 500 метров цельтесь противнику в левую (от вас) сторону головы между глазом и ухом - это и будет приблизительно 6-7 см. На дистанции 600 метров - в левый (от вас) обрез головы противника. Деривация уведет пулю вправо на 11-12 см. На дистанции 700 метров возьмите видимый просвет между точкой прицеливания и левым краем головы, где-то над центром погона на плече противника. На 800 метров - дать поправку маховиком горизонтальных поправок на 0,3 тысячной (сетку подать вправо, среднюю точку попадания переместить влево), на 900 метров - 0,5 тысячной, на 1000 метров - 0,6 тысячной.
Внутренняя и внешняя баллистика.
Выстрел и его периоды. Начальная скорость пули.
Занятие № 5.
«ПРАВИЛА СТРЕЛЬБЫ ИЗ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ»
1. Выстрел и его периоды. Начальная скорость пули.
Внутренняя и внешняя баллистика.
2. Правила стрельбы.
Баллистика – это наука о движении тел, брошенных в пространстве. Она занимается, главным образом, исследованием движения снарядов, выпущенных из огнестрельного оружия, ракетных снарядов и баллистических ракет.
Различают внутреннюю баллистику, занимающуюся исследованием движения снаряда в канале орудия, в противоположность внешней баллистике, исследующей движение снаряда по выходе из орудия.
Мы будем рассматривать баллистику как науку о движении пули при стрельбе.
Внутренняя баллистика – это наука, занимающаяся изучением процессов, которые проходят при выстреле и, в особенности, при движении пули по каналу ствола.
Выстрелом называется выбрасывание пули из канала ствола оружия энергией газов, образующихся при сгорании порохового заряда.
При выстреле из стрелкового оружия происходят следующие явления. От удара бойка по капсюлю боевого патрона, посланного в патронник, взрывается ударный состав капсюля и образуется пламя, которое через отверстие в дне гильзы проникает к пороховому заряду и воспламеняет его. При сгорании порохового (или т.н. боевого) заряда образуется большое количество сильно нагретых газов, создающих в канале ствола высокое давление на дно пули, дно и стенки гильзы, а также на стенки ствола и затвор. В результате давления газов на пулю, она сдвигается с места и врезается в нарезы; вращаясь по ним, продвигается по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола. Давление газов на дно гильзы вызывает отдачу – движение оружия (ствола) назад. От давления газов на стенки гильзы и ствола происходит их растяжение (упругая деформация) и гильзы, плотно прижимаясь к патроннику, препятствуют прорыву пороховых газов в сторону затвора. Одновременно при выстреле возникает колебательное движение (вибрация) ствола и происходит его нагревание.
При сгорании порохового заряда примерно 25-30% выделяемой энергии затрачивается на сообщение пуле поступательного движения (основная работа); 15‑25% энергии – на совершение второстепенных работ (врезание и преодоление трения пули при движении по каналу ствола, нагревание стенок ствола, гильзы и пули; перемещение подвижных частей оружия, газообразной и несгоревшей частей пороха); около 40% энергии не используется и теряется после вылета пули из канала ствола.
Выстрел проходит в очень короткий промежуток времени: 0,001‑0,06 секунды. При выстреле различают четыре периода:
Предварительный;
Первый (или основной);
Третий (или период последействия газов).
Предварительный период длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы канала ствола. В течение этого периода в канале ствола создается давление газов, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы ствола. Это давление (зависит от устройства нарезов, веса пули и твердости ее оболочки) называется давлением форсирования и достигает 250‑500 кг/см 2 . Принимают, что горение порохового заряда в этом периоде происходит в постоянном объеме, оболочка врезается в нарезы мгновенно, а движение пули начинается сразу же при достижении в канале ствола давления форсирования.
Первый (основной) период длится от начала движения пули до момента полного сгорания порохового заряда. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, количество газов растет быстрее, чем объем запульного пространства (пространство между дном пули и дном гильзы), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины. Это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4-6 см пути. Затем, вследствие быстрого увеличения скорости движения пули, объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов и давление начинает падать, к концу периода оно равно примерно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрастает и к концу периода достигает 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.
Второй период длится от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на пулю, увеличивает скорость ее движения. Скорость пули на вылете из канала ствола (дульная скорость ) несколько меньше начальной скорости.
Начальной скоростью называется скорость движения пули у дульного среза ствола, т.е. в момент её вылета из канала ствола. Она измеряется в метрах в секунду (м/с). Начальная скорость калиберных пуль и снарядов составляет 700‑1000 м/с.
Величина начальной скорости является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия. Для одной и той же пули увеличение начальной скорости приводит к увеличению дальности полета, пробивного и убойного действия пули , а также к уменьшению влияния внешних условий на ее полёт.
Пробивное действие пули характеризуется её кинетической энергией: глубиной проникновения пули в преграду определенной плотности.
При стрельбе из АК74 и РПК74 пуля со стальным сердечником 5,45 мм патрона пробивает:
o стальные листы толщиной:
· 2 мм на дальности до 950 м;
· 3 мм – до 670 м;
· 5 мм – до 350 м;
o стальной шлем (каска) – до 800 м;
o земляную преграду 20-25 см – до 400 м;
o сосновые брусья толщиной 20 см – до 650 м;
o кирпичную кладку 10-12 см – до 100 м.
Убойность пули характеризуется ее энергией (живой силой удара) в момент встречи с целью.
Энергия пули измеряется в килограмм-сила-метрах (1 кгс·м – энергия, которая необходима для совершения работы по подъему 1 кг на высоту 1 м). Для нанесения поражения человеку необходима энергия, равная 8 кгс·м, для нанесения такого же поражения животному – около 20 кгс·м. Энергия пули у АК74 на 100 м равна 111 кгс·м, а на 1000 м – 12 кгс·м; убойное действие пули сохраняется до дальности 1350 м.
Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола, массы пули и свойств пороха. Чем длиннее ствол, тем большее время на пулю действуют пороховые газы и тем больше начальная скорость. При постоянной длине ствола и постоянной массе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше масса пули.
У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (например, пистолет Макарова), второй период отсутствует, т.к. полного сгорания порохового заряда к моменту вылета пули из канала ствола не происходит.
Третий период (период последействия газов) длится от момента вылeтa пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/с, продолжают воздействовать на пулю и придают ей дополнительную скорость. Наибольшей (максимальной) скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола.
Раскаленные пороховые газы, истекающие из ствола вслед за пулей, при встрече с воздухом вызывают ударную волну, которая является источником звука выстрела. Смешивание раскаленных пороховых газов (среди которых есть окиси углерода и водорода) с кислородом воздуха вызывает вспышку, наблюдаемую как пламя выстрела.
Давление пороховых газов, действующее на пулю, обеспечивает придание ей поступательной скорости, а также скорости вращения. Давление, действующее в противоположную сторону (на дно гильзы), создает силу отдачи. Движение оружия назад под действием силы отдачи называется отдачей . При стрельбе из стрелкового оружия сила отдачи ощущается в виде толчка в плечо, руку, действует на установку или грунт. Энергия отдачи тем больше, чем мощнее оружие. У ручного стрелкового оружия отдача обычно не превышает 2 кг/м и воспринимается стреляющим безболезненно.
Рис. 1. Подбрасывание дульной части ствола оружия вверх при выстреле
в результате действия отдачи.
Действие отдачи оружия характеризуется величиной скорости и энергии, которой оно обладает при движении назад. Скорость отдачи оружия примерно во столько раз меньше начальной скорости пули, во сколько раз пуля легче оружия.
При стрельбе из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи, часть ее расходуется на сообщение движения подвижным частям и на перезаряжание оружия. Поэтому энергия отдачи при выстреле из такого оружия меньше, чем при стрельбе из неавтоматического оружия или из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстия в стенке ствола.
Сила давления пороховых газов (сила отдачи) и сила сопротивления отдаче (упор приклада, рукоятки, центр тяжести оружия и т.д.) расположены не на одной прямой и направлены в противоположные стороны. Образующаяся при этом динамическая пара сил приводит к возникновению углового перемещения оружия. Отклонения могут также происходить вследствие влияния действия автоматики стрелкового оружия и динамического изгиба ствола при движении по нему пули. Эти причины приводят к образованию угла между направлением оси канала ствола до выстрела и ее направлением в момент вылета пули из канала ствола – угла вылета . Величина отклонения дульной части ствола данного оружия тем больше, чем больше плечо этой пары сил.
Кроме того, при выстреле ствол оружия совершает колебательное движение – вибрирует. В результате вибрации дульная часть ствола в момент вылета пули может также отклониться от первоначального положения в любую сторону (вверх, вниз, вправо, влево). Величина этого отклонения увеличивается при неправильном использовании упора для стрельбы, загрязнении оружия и т.п. Угол вылета считается положительным, когда ось канала ствола в момент вылета пули выше ее положения до выстрела, отрицательным, когда ниже. Величина угла вылета дается в таблицах стрельбы.
Влияние угла вылета на стрельбу у каждого экземпляра оружия устраняется при приведении его к нормальному бою (см. Руководство по 5,45‑мм автоматам Калашникова… – Глава 7 ). Однако при нарушении правил прикладки оружия, использования упора, а также правил ухода за оружием и его сбережения изменяются величина угла вылета и бой оружия.
В целях уменьшения вредного влияния отдачи на результаты в некоторых образцах стрелкового оружия (например, автомат Калашникова) применяются специальные устройства – компенсаторы.
Дульный тормоз-компесатор представляет собой специальное приспособление на дульной части ствола, действуя на которое, пороховые газы после вылета пули уменьшают скорость отдачи оружия. Кроме того, истекающие из канала ствола газы, ударяясь о стенки компенсатора, несколько опускают дульную часть ствола влево и вниз.
В АК74 дульный тормоз-компенсатор уменьшает отдачу на 20%.
1.2. Внешняя баллистика. Траектория полёта пули
Внешняя баллистика – это наука, изучающая движение пули в воздухе (т.е. после прекращения действия на нее пороховых газов).
Вылетев из канала ствола под действием пороховых газов, пуля движется по инерции. Для того чтобы определить, как же движется пуля необходимо рассматривать траекторию ее движения. Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули во время полета.
Пуля при полете в воздухе подвергается действиям двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. В результате действия этих сил скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую.
Сопротивление воздуха полету пули вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду, поэтому в этой среде затрачивается часть энергии пули, что вызывается тремя основными причинами:
· трением воздуха;
· образованием завихрений;
· образованием баллистической волны.
Равнодействующая этих сил составляет силу сопротивления воздуха.
Рис. 2.Образование силы сопротивления воздуха.
Рис. 3.Действие силы сопротивления воздуха на полет пули:
ЦТ – центр тяжести; ЦС – центр сопротивления воздуха.
Частицы воздуха, соприкасающиеся с движущейся пулей создают трение и уменьшают скорость полета пули. Примыкающий к поверхности пули слой воздуха, в котором движение частиц изменяется в зависимости от скорости называется пограничным слоем. Этот слой воздуха, обтекая пулю, отрывается от ее поверхности и не успевает сразу же сомкнуться за донной частью.
За донной частью пули образуется разряженное пространство, вследствие чего появляется разность давления на головную и донную части. Эта разность создает силу, направленную в сторону обратную движению пули, и уменьшающую скорость ее полета. Частицы воздуха, стремясь заполнить разрежение, образовавшееся за пулей, создают завихрение.
Пуля при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Вследствие этого перед пулей повышается плотность воздуха и образуется звуковая волна. Поэтому полет пули сопровождается характерным звуком. При скорости полета пули, меньшей скорости звука, образование этих волн оказывает незначительное влияние на ее полет, т.к. волны распространяются быстрее скорости полета пули. При скорости полета пули, большей скорости звука, от набегания звуковых волн друг на друга создается волна сильно уплотненного воздуха – баллистическая волна, замедляющая скорость полета пули, т.к. пуля тратит часть своей энергии на создание этой волны.
Действие силы сопротивления воздуха на полет пули очень велико: оно вызывает уменьшение скорости и дальности полета. Например, пуля при начальной скорости 800 м/с в безвоздушном пространстве полетела бы на дальность 32620 м; дальность же полета этой пули при наличии сопротивления воздуха равна лишь 3900 м.
Величина силы сопротивления воздуха в основном зависит от:
§ скорости полета пули;
§ формы и калибра пули;
§ от поверхности пули;
§ плотности воздуха
и возрастает с увеличением скорости полета пули, ее калибра и плотности воздуха.
При сверхзвуковых скоростях полета пули, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование уплотнения воздуха перед головной частью (баллистической волны) выгодны пули с удлиненной остроконечной головной частью.
Таким образом, сила сопротивления воздуха уменьшает скорость движения пули и опрокидывает её. В результате этого пуля начинает «кувыркаться», возрастает сила сопротивления воздуха, уменьшается дальность полета и понижается её действие по цели.
Стабилизация пули в полете обеспечивается приданием пуле быстрого вращательного движения вокруг своей оси, а также – хвостовым оперением гранаты. Скорость вращения при вылете из нарезного оружия составляет: пуль 3000-3500 об/с, проворачивание оперенных гранат 10-15 об/с. Вследствие вращательного движения пули, воздействия силы сопротивления воздуха и силы тяжести происходит отклонение пули в правую сторону от вертикальной плоскости, проведенной через ось канала ствола, – плоскости стрельбы . Отклонение пули от нее при полете в сторону вращения называется деривацией .
Рис. 4. Деривация (вид траектории сверху).
В результате действия этих сил пуля совершает полет в пространстве по неравномерно изогнутой кривой линии, называемой траекторией .
Продолжим рассмотрение элементов и определений траектории пули.
Рис. 5. Элементы траектории.
Центр дульного среза ствола называется точкой вылета. Точка вылета является началом траектории.
Горизонтальная плоскость проходящая через точку вылета называется горизонтом оружия. На чертежах, изображающих оружие и траекторию сбоку, горизонт оружия имеет вид горизонтальной линии. Траектория дважды пересекает горизонт оружия: в точке вылета и в точке падения.
наведенного оружия , называетсялинией возвышения .
Вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения называетсяплоскостью стрельбы.
Угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия называетсяуглом возвышения. Если этот угол отрицательный, то он называетсяуглом склонения (снижения).
Прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули , называется линией бросания .
Угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия, называется углом бросания .
Угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания, называется углом вылета .
Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называетсяточкой падения.
Угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия называетсяуглом падения.
Расстояние от точки вылета до точки падения называется полной горизонтальной дальностью.
Скорость пули в точке падения называетсяокончательной скоростью.
Время движения пули от точки вылета до точки падения называется полным временем полета.
Наивысшая точка траектории называетсявершиной траектории.
Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия называетсявысотой траектории.
Часть траектории от точки вылета до вершины называетсявосходящей ветвью, часть траектории от вершины до точки падения называется нисходящей ветвью траектории.
Точка на цели (или вне её), в которую наводится оружие, называется точкой прицеливания (ТП).
Прямая линия от глаза стрелка до точки прицеливания называется линией прицеливания.
Расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания, называетсяприцельной дальностью.
Угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания, называетсяуглом прицеливания.
Угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия называетсяуглом места цели.
Прямая, соединяющая точку вылета с целью, называется линией цели .
Расстояние от точки вылета до цели по линии цели называется наклонной дальностью . При стрельбе прямой наводкой линия цели практически совпадает с линией прицеливания, а наклонная дальность – с прицельной дальностью.
Точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды) называется точкой встречи .
Угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели (земли, преграды) в точке встречи, называется углом встречи .
Форма траектории зависит от величины угла возвышения. С увеличением угла возвышения высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули увеличивается. Но это происходит до известного предела. За этим пределом высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность начинает уменьшаться.
Угол возвышения, при котором полная горизонтальная дальность полета пули становится наибольшей, называется углом наибольшей дальности (величина этого угла составляет около 35°).
Различают настильные и навесные траектории:
1. Настильной – называется траектория, получаемая при углах возвышения меньших угла наибольшей дальности.
2. Навесной – называется траектория, получаемая при углах возвышения больших угла наибольшей дальности.
Настильная и навесная траектории, получаемые при стрельбе из одного и того же оружия при одной и той же начальной скорости и имеющие одинаковую полную горизонтальную дальность, называются – сопряжёнными .
Рис. 6. Угол наибольшей дальности,
настильные, навесные и сопряжённые траектории.
Траектория более настильна, если она меньше поднимается над линией цели, и чем меньше угол падения. Настильность траектории влияет на величину дальности прямого выстрела, а также на величину поражаемого и мертвого пространства.
При стрельбе из стрелкового оружия и гранатометов используются только настильные траектории. Чем настильнее траектория, тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела (тем меньшее влияние на результаты стрельбы оказывает ошибка в определении установки прицела): в этом заключается практическое значение траектории.
В котором отсутствует тяга либо управляющая сила и момент, называется баллистической траекторией. Если механизм, приводящий в действие объект, остается рабочим на протяжении всего времени передвижения - он относится к ряду авиационных либо динамических. Траекторию самолета во время полета с выключенными двигателями на большой высоте также можно назвать баллистической.
На объект, который передвигается по заданным координатам, действует лишь механизм, приводящий тело в действие, силы сопротивления и тяжести. Набор таких факторов исключает появление возможности к прямолинейному движению. Данное правило работает даже в космосе.
Тело описывает траекторию, которая подобна эллипсу, гиперболе, параболе либо окружности. Последние два варианта достигаются при второй и первой космических скоростях. Расчеты для движения по параболе или окружности проводятся для определения траектории баллистической ракеты.
Учитывая все параметры при запуске и полете (массу, скорость, температуру и т. д.), выделяют следующие особенности траектории:
- Для того чтобы запустить ракету как можно дальше необходимо подобрать правильный угол. Наилучшим является острый, около 45º .
- Объект имеет одинаковую начальную и конечную скорости.
- Тело приземляется под таким же углом, как и запускается.
- Время движения объекта от старта и до середины, а также от середины до финишной точки является одинаковым.
Свойства траектории и практические значения
Движение тела после прекращения влияния на него движущей силы изучает внешняя баллистика. Данная наука предоставляет расчеты, таблицы, шкалы, прицелы и вырабатывает оптимальные варианты для стрельбы. Баллистическая траектория пули - это кривая линия, которую описывает центр тяжести объекта, находящегося в полете.
Так как на тело влияют сила тяжести и сопротивления, путь, который описывает пуля (снаряд), образует форму кривой линии. Под действием приведенных сил скорость и высота объекта постепенно снижается. Различают несколько траекторий: настильную, навесную и сопряженную.
Первая достигается при использовании угла возвышения, который является меньшим, нежели угол наибольшей дальности. Если при разных траекториях дальность полета остается одинаковой - такую траекторию можно назвать сопряженной. В случае, когда угол возвышения больше, чем угол наибольшей дальности, путь приобретает название навесного.
Траектория баллистического движения объекта (пули, снаряда) состоит из точек и участков:
- Вылета (например, дульный срез ствола) - данная точка является началом пути, и, соответственно, отсчета.
- Горизонта оружия - этот участок проходит через точку вылета. Траектория пересекает ее дважды: при выпуске и падении.
- Участка возвышения - это линия, которая является продолжением горизонта образует вертикальную плоскость. Данный участок носит название плоскости стрельбы.
- Вершины траектории - это точка, которая находится посредине между начальной и конечной точками (выстрела и падения), имеет наивысший угол на протяжении всего пути.
- Наводки - мишень или место прицела и начало движения объекта образуют линию прицеливания. Между горизонтом оружия и конечной целью формируется угол прицеливания.
Ракеты: особенности запуска и движения
Различают управляемые и неуправляемые баллистические ракеты. На формирование траектории также влияют внешние и наружные факторы (силы сопротивления, трения, вес, температура, требуемая дальность полета и т.д).
Общий путь запущенного тела можно описать следующими этапами:
- Запуск. При этом ракета переходит в первую стадию и начинает свое движение. С этого момента и начинается измерение высоты траектории полета баллистической ракеты.
- Приблизительно через минуту запускается второй двигатель.
- Через 60 секунд после второго этапа запускается третий двигатель.
- Далее тело входит в атмосферу.
- В последнюю очередь происходит взрыв боевых головок.
Запуск ракеты и формирование кривой передвижения
Кривая передвижения ракеты состоит из трех частей: периода запуска, свободного полета и повторного входа в земную атмосферу.
Боевые снаряды запускаются с фиксированной точки переносных установок, а также транспортных средств (судов, субмарин). Приведение в полет продолжается от десятых тысячных секунд до нескольких минут. Свободное падение составляет наибольшую часть траектории полета баллистической ракеты.
Преимуществами запуска такого приспособления являются:
- Продолжительное время свободного полета. Благодаря этому свойству существенно уменьшается расход топлива в сравнении с другими ракетами. Для полета прототипов (крылатых ракет) используются более экономичные двигатели (например, реактивные).
- На скорости, с которой движется межконтинентальная орудие (примерно 5 тыс. м/с), перехват дается с большой сложностью.
- Баллистическая ракета в состоянии поразить цель на расстоянии до 10 тыс. км.
В теории путь передвижения снаряда - это явление из общей теории физики, раздела динамики твердых тел в движении. Относительно данных объектов рассматривается передвижение центра масс и движение вокруг него. Первое относится к характеристике объекта, совершающего полет, второе - к устойчивости и управлению.
Так как тело имеет программные траектории для совершения полета, расчет баллистической траектории ракеты определяется физическими и динамическими расчетами.
Современные разработки в баллистике
Поскольку боевые ракеты любого вида являются опасными для жизнедеятельности, главной задачей обороны является усовершенствование точек для запуска поражающих систем. Последние должны обеспечить полную нейтрализацию межконтинентального и баллистического оружия в любой точке движения. К рассмотрению предложена многоярусная система:
- Данное изобретение состоит из отдельных ярусов, каждый из которых имеет свое назначение: первые два будут оснащены оружием лазерного типа (самонаводящиеся ракеты, электромагнитные пушки).
- Следующих два участка оснащаются тем же оружием, но предназначенного для поражения головных частей оружия противника.
Разработки в оборонном ракетостроении не стоят на месте. Ученные занимаются модернизацией квазибаллистической ракеты. Последняя представлена как объект, имеющий низкий путь в атмосфере, но при этом резко изменяющий направление и диапазон.
Баллистическая траектория такой ракеты не влияет на скорость: даже на предельно низкой высоте объект передвигается быстрее, нежели обычный. Например, разработка РФ «Искандер» летит на сверхзвуковой скорости - от 2100 до 2600 м/с при массе 4 кг 615 г, круизы ракеты передвигают боеголовку весом до 800 кг. При полете маневрирует и уклоняется от противоракетной обороны.
Межконтинентальное оружие: теория управления и составляющие
Многоступенчатые баллистические ракеты носят название межконтинентальных. Такое название появилось неспроста: из-за большой дальности полета становится возможным перебросить груз на другой конец Земли. Основным боевым веществом (зарядом), в основном, является атомное либо термоядерное вещество. Последнее размещается в передней части снаряда.
Далее в конструкции устанавливается система управления, двигатели и баки с топливом. Габариты и масса зависят от требуемой дальности полета: чем больше расстояние, тем выше стартовый вес и габариты конструкции.
Баллистическую траекторию полета МБР отличают от траектории иных ракет по высоте. Многоступенчатая ракета проходит процесс запуска, затем на протяжении нескольких секунд движется вверх под прямым углом. Системой управления обеспечивается направления орудия в сторону цели. Первая ступень привода ракеты после полного выгорания самостоятельно отделяется, в этот же момент запускается следующая. При достижении заданной скорости и высоты полета ракета начинает стремительно двигаться вниз к цели. Скорость полета к объекту назначения достигает 25 тыс. км/ч.
Мировые разработки ракет специального назначения
Около 20 лет назад в ходе модернизации одного из ракетных комплексов средней дальности был принят проект противокорабельных баллистических ракет. Такая конструкция размещается на автономной пусковой платформе. Вес снаряда составляет 15 тонн, а дальность пуска - почти 1,5 км.
Траектория баллистической ракеты для уничтожения кораблей не поддается для быстрых расчетов, поэтому предугадать действия противника и устранить данное орудие невозможно.
Такая разработка имеет преимущества:
- Дальность пуска. Эта величина в 2-3 раза больше, нежели у прототипов.
- Скорость и высота полета делают боевое оружие неуязвимым для противоракетной обороны.
Мировые специалисты уверены в том, что оружие массового поражения все-таки можно обнаружить и нейтрализовать. Для таких целей используются специальные разведывательные заорбитные станции, авиацию, подводные лодки, корабли и др. Самым главным «противодействием» является космическая разведка, которая представлена в виде радиолокационных станций.
Баллистическая траектория определяется системой разведки. Полученные данные передаются по месту назначения. Основной проблемой является быстрое устаревание информации - за короткий период времени данные теряют свою актуальность и могут расходиться с настоящим местом нахождения оружия на расстояние до 50 км.
Характеристики боевых комплексов отечественной оборонной промышленности
Наиболее мощным оружием нынешнего времени считается межконтинентальная баллистическая ракета, которая размещается стационарно. Отечественный ракетный комплекс "Р-36М2" является одним из наилучших. На нем размещается сверхпрочное боевое орудие "15А18М", которое способно нести до 36 ядерных снарядов индивидуального точного наведения.
Баллистическую траекторию полета такого оружия практически невозможно предугадать, соответственно, нейтрализация ракеты также предоставляет сложности. Боевая мощность снаряда составляет 20 Мт. Если данный боеприпас взорвется на низкой высоте - системы связи, управления, противоракетной обороны выйдут из строя.
Модификации приведенной ракетной установки можно использовать и в мирных целях.
Среди твердотопливных ракет особенно мощной считается "РТ-23 УТТХ". Такое приспособление базируется автономно (мобильно). В стационарной станции-прототипе ("15Ж60") стартовая тяга выше на 0,3, в сравнении с мобильной версией.
Запуск ракет, который проводится непосредственно со станций сложно нейтрализовать, ведь количество снарядов может достигать 92 единиц.
Ракетные комплексы и установки заграничной оборонной промышленности
Высота баллистической траектории ракеты американского комплекса «Минитмен-3» не особо отличается от характеристик полета отечественных изобретений.
Комплекс, который разработан в США, является единственным «защитником» Северной Америки среди оружия такого вида до сегодняшнего дня. Несмотря на давность изобретения, показатели устойчивости орудия являются неплохими и в нынешнее время, ведь ракеты комплекса могли противостоять противоракетной обороне, а также поразить цель с высоким уровнем защиты. Активный участок полета непродолжительный, и составляет 160 с.
Другое изобретение американцев - «Пискипер». Он также мог обеспечить точное попадание в цель благодаря наивыгоднейшей траектории баллистического движения. Специалисты утверждают, что боевые возможности приведенного комплекса почти в 8 раз выше, нежели у «Минитмена». Боевое дежурство «Пискипера» составляло 30 секунд.
Полет снаряда и движение в атмосфере
Из раздела динамики известно влияние плотности воздуха на скорость передвижения любого тела в различных слоях атмосферы. Функция последнего параметра учитывает зависимость плотности непосредственно от высоты полета и выражается в зависимости:
Н (у) =20000-у/20000+у;
где у - высота полета снаряда (м).
Расчет параметров, а также траектории межконтинентальной баллистической ракеты можно производить с помощью специальных программ на ЭВМ. Последние приведут ведомости, а также данные о высоте полета, скорости и ускорении, продолжительности каждого этапа.
Экспериментальная часть подтверждает расчетные характеристики, и доказывает, что на скорость оказывает влияние форма снаряда (чем лучше обтекаемость, тем выше скорость).
Управляемое оружие массового поражения прошлого века
Все оружие приведенного типа можно разделить на две группы: наземное и авиационное. Наземным называется такие приспособления, запуск которых осуществляется со стационарных станций (например, шахт). Авиационное, соответственно, запускается с корабля-носителя (самолета).
К группе наземных относятся баллистические, крылатые и зенитные ракеты. К авиационным - самолеты-снаряды, АБР и управляемые снаряды воздушного боя.
Основной характеристикой расчета баллистической траектории движения является высота (несколько тысяч километров над слоем атмосферы). При заданном уровне над уровнем Земли снаряды достигают высоких скоростей и создают огромные сложности для их выявления и нейтрализации ПРО.
Известными БР, которые рассчитаны на среднюю дальность полета, являются: «Титан», «Тор», «Юпитер», «Атлас» и др.
Баллистическая траектория ракеты, которая запускается из точки и попадает по заданным координатам, имеет форму эллипса. Размер и протяженность дуги зависит от начальных параметров: скорости, угла запуска, массы. Если скорость снаряда приравнивается к первой космической (8 км/с), боевое орудие, которое запущено параллельно к горизонту, превратится в спутник планеты с круговой орбитой.
Несмотря на постоянное усовершенствование в области обороны, путь полета боевого снаряда практически не изменяется. На текущий момент технологии не в состоянии нарушить законы физики, которым подчиняются все тела. Небольшим исключением являются ракеты с самонаведением - они могут менять направление в зависимости от перемещения цели.
Изобретатели противоракетных комплексов также модернизируют и разрабатывают орудие для уничтожения средств массового поражения нового поколения.
Начальной скоростью - называется скорость движения пули у дульного среза ствола.
За начальную скорость принимается условная скорость, которая несколько больше дульной и меньше максимальной. Она определяется опытным путем с последующими расчетами. Величина начальной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия.
Начальная скорость является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия. При увеличении начальной скорости увеличивается дальность полета пули, дальность прямого выстрела, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на ее полет.
Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола; массы пули; массы, температуры и влажности порохового заряда, формы и размеров зерен пороха и плотности заряжания.
Чем длиннее ствол, тем большее время на пулю действуют пороховые газы и тем больше начальная скорость.
При постоянной длине ствола и постоянной массе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше масса пули.
Изменение массы порохового заряда приводит к изменению количества пороховых газов, а следовательно, и к изменению величины максимального давления в канале ствола и начальной скорости пули. Чем больше масса порохового заряда, тем больше максимальное давление и начальная скорость пули.
Длина ствола и масса порохового заряда увеличиваются при конструировании оружия до наиболее рациональных размеров.
С повышением температуры порохового заряда увеличивается скорость горения пороха, а поэтому увеличиваются максимальное давление и начальная скорость. При понижении температуры заряда начальная скорость уменьшается. Увеличение (уменьшение) начальной скорости вызывает увеличение (уменьшение) дальности полета пули. В связи с этим необходимо учитывать поправки дальности на температуру воздуха и заряда (температура заряда примерно равна температуре воздуха).
С повышением влажности порохового заряда уменьшаются скорость его горения и начальная скорость пули.
Форма и размеры пороха оказывают существенное влияние на скорость горения порохового заряда, а следовательно, и на начальную скорость пули. Они подбираются соответствующим образом при конструировании оружия.
Раскалённые пороховые газы, истекающие из ствола вслед за снарядом, при встрече с воздухом вызывают ударную волну, которая является источником звука выстрела. Смешивание раскалённых пороховых газов с кислородом воздуха вызывает вспышку наблюдаемую как пламя выстрела.
Внутренняя и внешняя баллистика.
Как и всякая наука, баллистика выросла на основе практической деятельности человека. Уже в первобытном обществе в связи с потребностями охоты люди накопили целый комплекс знаний о метании камней, копьев и дротиков. Наивысшим достижением того периода был бумеранг, сравнительно сложное орудие, которое после броска или поражало цель, или, в случае промаха, возвращалось назад к охотнику. Начиная с периода, когда охота перестала быть основным средством добывания пищи, вопросы метания тех или иных "снарядов" стали развиваться в связи с потребностями ведения войны. К этому периоду относится появление катапульт и баллист. Основное развитие баллистика, как наука, получила в результате появления огнестрельного оружия, опираясь на достижения ряда других наук - физики, химии, математики, метеорологии, аэродинамики и т. д.
В настоящее время в баллистике можно выделить: ∙ внутреннюю, изучающую движение снаряда под действием пороховых газов, а также все явления, сопровождающие это движение;∙ внешнюю, изучающую движение снаряда по прекращении действия на него пороховых газов.
Внутренняя баллистика изучает явления, происходящие в канале ствола оружия во время выстрела, движение снаряда по каналу ствола и характер нарастания скорости снаряда как внутри канала ствола, так и в период последействия газов. Внутренняя баллистика занимается исследованием вопросов наиболее рационального использования энергии порохового заряда во время выстрела.
Решение этого вопроса и составляет основную задачу внутренней баллистики: как снаряду данного веса и калибра сообщить определенную начальную скорость (V 0) при условии, чтобы максимальное давление газов в стволе (Р m ) не превышало заданной величины.
Решение основной задачи внутренней баллистики делится на две части:
первая задача - вывести математические зависимости горения пороха;
Внешней баллистикой называется наука, изучающая движение снаряда после прекращения действия на него пороховых газов.
Вылетев из канала ствола под действием пороховых газов, снаряд движется в воздухе по инерции. Линия, описываемая центром тяжести движения снаряда при его полёте, называется траекторией. Пуля (граната) при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю (гранату) постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули (гранаты) и стремится опрокинуть ее. В результате действия этих сил скорость полета постепенно уменьшается, а траектория полета представляет собой неравномерно изогнутую кривую линию.
Для того чтобы пуля (граната) 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 плоскостях).
Придание оси канала ствола требуемого положения в горизонтальной плоскости называется горизонтальной наводкой.
Придание оси канала ствола требуемого положения в вертикальной плоскости называется вертикальной наводкой.
Наводка осуществляется с помощью прицельных приспособлений и механизмов наводки и выполняется в два этапа.
Вначале на оружии с помощью прицельных приспособлений строится схема углов, соответствующая расстоянию до цели и поправкам на различные условия стрельбы (первый этап наводки). Затем с помощью механизмов наведения совмещается построенная на оружии схема углов со схемой, определенной на местности (второй этап наводки).
Если горизонтальная и вертикальная наводка производится непосредственно по цели или по вспомогательной точке вблизи от цели, то такая наводка называется прямой.
При стрельбе из стрелкового оружия и гранатометов применяется прямая наводка. выполняемая с помощью одной прицельной линии.
Прямая линия, соединяющая середину прорези прицела с вершиной мушки, называется прицельной линией.
Для осуществления наводки с помощью открытого прицела необходимо предварительно путем перемещения целика (прорези прицела) придать прицельной линии такое положение, при котором между этой линией и осью канала ствола образуется в вертикальной плоскости угол прицеливания, соответствующий расстоянию до цели, а в горизонтальной плоскости угол, равный боковой поправке, зависящей от скорости бокового ветра или скорости бокового движения цели. Затем путем направления прицельной линии в цель (изменения положения ствола с помощью механизмов наводки или перемещением самого оружия, если механизмы наводки отсутствуют) придать оси канала ствола необходимое положение в пространстве. В оружии, имеющем постоянную установку целика (например, у пистолета Макарова), требуемое положение оси канала ствола в вертикальной плоскости придается путем выбора точки прицеливания, соответствующей расстоянию до цели, и направления прицельной линии в эту точку. В оружии, имеющем неподвижную в боковом направлении прорезь прицела (например, у автомата Калашникова), требуемое положение оси канала ствола в горизонтальной плоскости придается путем выбора точки прицеливания, соответствующей боковой поправке, и направления в нее прицельной линии.
Прицеливание (наводка) с помощью открытого прицела:
(При необходимости ответить на вопросы) Вопрос № 2 .
ОСНОВЫ ВНУТРЕННЕЙ И ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ
Баллистика (нем. Ballistik, от греч. ballo - бросаю), наука о движении артиллерийских снарядов, пуль, мин, авиабомб, активнореактивных и реактивных снарядов, гарпунов и т.п.
Баллистика – военно-техническая наука, основывающаяся на комплексе физико-математических дисциплин. Различают внутреннюю и внешнюю баллистику.
Возникновение баллистики как науки относится к XVI в. Первыми трудами по баллистике являются книги итальянца Н. Тартальи «Новая наука» (1537) и «Вопросы и открытия, относящиеся к артиллерийской стрельбе» (1546). В XVII в. фундаментальные принципы внешней баллистики были установлены Г. Галилеем, разработавшим параболическую теорию движения снарядов, итальянцем Э. Торричелли и французом М. Мерсенном, который предложил назвать науку о движении снарядов баллистикой (1644). И. Ньютон провёл первые исследования о движении снаряда с учётом сопротивления воздуха – «Математические начала натуральной философии» (1687). В XVII – XVIII в в. исследованием движения снарядов занимались: голландец Х. Гюйгенс, француз П. Вариньон, швейцарец Д. Бернулли, англичанин Б. Робинс, русский учёный Л. Эйлер и др. Экспериментальные и теоретические основы внутренней баллистики заложены в XVIII в. в трудах Робинса, Ч. Хеттона, Бернулли и др. В XIX в. были установлены законы сопротивления воздуха (законы Н.В. Маиевского, Н.А. Забудского, Гаврский закон, закон А.Ф. Сиаччи). В начале 20 в. дано точное решение основной задачи внутренней баллистики – работы Н.Ф. Дроздова (1903, 1910), исследовались вопросы горения пороха в неизменном объёме – работы И.П. Граве (1904) и давления пороховых газов в канале ствола – работы Н.А. Забудского (1904, 1914), а также француза П. Шарбонье и итальянца Д. Бианки. В СССР большой вклад в дальнейшее развитие в баллистики внесён учёными Комиссии особых артиллерийских опытов (КОСЛРТОП) в 1918-1926. В этот период В.М. Трофимовым, А.Н. Крыловым, Д.А. Вентцелем, В.В. Мечниковым, Г.В. Оппоковым, Б.Н. Окуневым и др. выполнен ряд работ по совершенствованию методов расчёта траектории, разработке теории поправок и по изучению вращательного движения снаряда. Исследования Н.Е. Жуковского и С.А. Чаплыгина по аэродинамике артиллерийских снарядов легли в основу работ Е.А. Беркалова и др. по совершенствованию формы снарядов и увеличению дальности их полёта. В.С. Пугачев впервые решил общую задачу о движении артиллерийского снаряда. Важную роль в решении проблем внутренней баллистики играли исследования Трофимова, Дроздова и И.П. Граве, написавшего в 1932-1938 наиболее полный курс теоретической внутренней баллистики.
Значительный вклад в развитие методов оценки и баллистического исследования артиллерийских систем и в решение специальных задач внутренней баллистики внесли М.Е. Серебряков, В.Е. Слухоцкий, Б.Н. Окунев, а из иностранных авторов – П. Шарбонье, Ж. Сюго и др.
В период Великой Отечественной войны 1941-1945 под руководством С.А. Христиановича проведены теоретические и экспериментальные работы по повышению кучности реактивных снарядов. В послевоенное время эти работы продолжались; исследовались также вопросы повышения начальных скоростей снарядов, установления новых законов сопротивления воздуха, повышения живучести ствола, развития методов баллистического проектирования. Значительное развитие получили работы по исследованию периода последействия (В.Е. Слухоцкий и др.) и развитию методов Б. для решения специальных задач (гладкоствольные системы, активнореактивные снаряды и др.), задач внешней и внутренней Б. применительно к реактивным снарядам, дальнейшего совершенствования методики баллистических исследований, связанных с использованием ЭВМ.
Сведения внутренней баллистики
Внутренняя баллистика - это наука, занимающаяся изучением процессов, которые происходят при выстреле, и в особенности при движении пули (гранаты) по каналу ствола.
Сведения внешней баллистики
Внешняя баллистика - это наука, изучающая движение пули (гранаты) после прекращения действия на нее пороховых газов. Вылетев из канала ствола под действием пороховых газов, пуля (граната) движется по инерции. Граната, имеющая реактивный двигатель, движется по инерции после истечения газов из реактивного двигателя.
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
Для того чтобы пуля не опрокидывалась под действием силы сопротивления воздуха, ей придают с помощью нарезов в канале ствола быстрое вращательное движение. Таким образом, в результате действия на пулю силы тяжести и силы сопротивления воздуха она будет двигаться не равномерно и прямолинейно, а опишет кривую линию - траекторию.
Их при стрельбе
На полет пули в воздухе оказывают влияние метеорологические, баллистические и топографические условия
При пользовании таблиц необходимо помнить, что данные траектории в них соответствуют нормальным условиям стрельбы.
За нормальные (табличные) условия приняты следующие.
Метеорологические условия:
· атмосферное давление на горизонте оружия 750 мм рт. ст.;
· температура воздуха на горизонте оружия +15 градусов Цельсия;
· относительная влажность воздуха 50% (относительной влажностью называется отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к наибольшему количеству водяных паров, которое может содержаться в воздухе при данной температуре),
· ветер отсутствует (атмосфера неподвижна).
Рассмотрим, какие поправки дальности на внешние условия стрельбы приводятся в таблицах стрельбы для стрелкового оружия по наземным целям.
| Табличные поправки дальности при стрельбе из стрелкового оружия по наземным целям, м | ||||||||||
| Изменение условий стрельбы от табличных | Вид патрона | Дальность стрельбы, м | ||||||||
| Температуры воздуха и заряда на 10°С | Винтовочный | |||||||||
| Обр. 1943 г. | - | - | ||||||||
| Давления воздуха на 10 мм рт. ст. | Винтовочный | |||||||||
| Обр. 1943 г. | - | - | ||||||||
| Начальной скорости на 10 м/сек | Винтовочный | |||||||||
| Обр. 1943 г. | - | - | ||||||||
| На продольный ветер со скоростью 10 м/сек | Винтовочный | |||||||||
| Обр. 1943 г. | - | - |
Из таблицы видно, что наибольшее влияние на изменение дальности полета пуль имеют два фактора: изменение температуры и падение начальной скорости. Изменения дальности, вызываемые отклонением давления воздуха и продольным ветром, даже на расстояния 600-800 м практического значения не имеют, и их можно не учитывать.
Боковой ветер вызывает отклонение пуль от плоскости стрельбы в ту сторону, куда он дует (см. рис. 11).
Скорость ветра определяется с достаточной точностью по простым признакам: при слабом ветре (2-3 м/сек) носовой платок и флаг колышутся и слегка развеваются; при умеренном ветре (4-6 м/сек) флаг держится развернутым, а платок развевается; при сильном ветре (8-12 м/сек) флаг с шумом развевается, платок рвется из рук и т. д. (см. рис.12).
Рис. 11 Влияние направления ветра на полет пули:
А – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 90° к плоскости стрельбы;
А1 – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 30° к плоскости стрельбы: А1=А*sin30°=A*0,5
А2 – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 45° к плоскости стрельбы: А1=А*sin45°=A*0,7
В наставлениях по стрелковому делу приведены таблицы поправок на боковой умеренный ветер (4 м/сек), дующий перпендикулярно к плоскости стрельбы.
При отклонении условий стрельбы от нормальных может возникнуть необходимость определения и учета поправок дальности и направления стрельбы, для чего необходимо руководствоваться правилами в наставлениях по стрелковому делу
Рис. 12 Определение скорости ветра по местным предметам
Таким образом, дав определение прямому выстрелу, разобрав его практическое значение при стрельбе, а также влияние условий стрельбы на полет пули, необходимо умело применять эти знания при выполнении упражнений из табельного оружия как на практических занятиях по огневой подготовке, так и при выполнении служебно-оперативных задач.
Явление рассеивания
При стрельбе из одного и того же оружия, при самом тщательном соблюдении точности и однообразности производства выстрелов, каждая пуля вследствие ряда случайных причин описывает свою траекторию и имеет свою точку падения (точку встречи), не совпадающую с другими, вследствие чего происходит разбрасывание пуль.
Явление разбрасывания пуль при стрельбе из одного и того же оружия в практически одинаковых условиях называется естественным рассеиванием пуль или рассеиванием траектории. Совокупность траекторий пуль, полученных вследствие их естественного рассеивания, называется снопом траекторий.
Точка пересечения средней траектории с поверхностью цели (преграды) называется средней точкой попадания или центром рассеивания
Площадь рассеивания обычно имеет форму эллипса. При стрельбе из стрелкового оружия на близкие расстояния площадь рассеивания в вертикальной плоскости может иметь форму круга (рис13.).
Взаимноперпендикулярные линии, проведенные через центр рассеивания (среднюю точку попадания) так, чтобы одна из них совпала с направлением стрельбы, называются осями рассеивания.
Кратчайшие расстояния от точек встречи (пробоин) до осей рассеивания называются отклонениями.
Рис. 13 Сноп траектории, площадь рассеивания, оси рассеивания:
а – на вертикальной плоскости, б – на горизонтальной плоскости, средняятраектория обозначена красной линией, С – средняя точка попадания, ВВ 1 – осьрассеивания по высоте, ББ 1 , – ось рассеивания по боковому направлению, dd 1 , – ось рассеивания по дальности попадания. Площадь, на которой располагаются точки встречи (пробоины) пуль, полученные при пересечении снопа траекторий с какой-либо плоскостью, называется площадью рассеивания.
Причины рассеивания
Причины, вызывающие рассеивание пуль, могут быть сведены в три группы:
· причины, вызывающие разнообразие начальных скоростей;
· причины, вызывающие разнообразие углов бросания и направления стрельбы;
· причины, вызывающие разнообразие условий полета пули. Причинами, вызывающими разнообразие начальных скоростей пуль, являются:
· разнообразие в весе пороховых зарядов и пуль, в форме и размерах пуль и гильз, в качестве пороха, плотности заряжания и т. д. как результат неточностей (допусков) при их изготовлении;
· разнообразие температур зарядов, зависящее от температуры воздуха и неодинакового времени нахождения патрона в нагретом при стрельбе стволе;
· разнообразие в степени нагрева и качественном состоянии ствола.
Эти причины ведут к колебанию в начальных скоростях, а, следовательно, и в дальностях полета пуль, т. е. приводят к рассеиванию пуль по дальности (высоте) и зависят, в основном, от боеприпасов и оружия.
Причинами, вызывающими разнообразие углов бросания и направления стрельбы, являются:
· разнообразие в горизонтальной и вертикальной наводке оружия (ошибки в прицеливании);
· разнообразие углов вылета и боковых смещений оружия, получаемое в результате неоднообразной изготовки к стрельбе, неустойчивого и неоднообразного удержания автоматического оружия, особенно во время стрельбы очередями, неправильного использования упоров и неплавного спуска курка;
· угловые колебания ствола при стрельбе автоматическим огнем, возникающие вследствие движения и ударов подвижных частей оружия.
Эти причины приводят к рассеиванию пуль по боковому направлению и по дальности (высоте), оказывают наибольшее влияние на величину площади рассеивания и, в основном, зависят от выучки стреляющего.
Причинами, вызывающими разнообразие условий полета пуль, являются:
· разнообразие в атмосферных условиях, особенно в направлении и скорости ветра между выстрелами (очередями);
· разнообразие в весе, форме и размерах пуль (гранат), приводящее к изменению величины сопротивления воздуха,
Эти причины приводят к увеличению рассеивания пуль по боковому направлению и по дальности (высоте) и, в основном, зависят от внешних условий стрельбы и боеприпасов.
При каждом выстреле в разном сочетании действуют все три группы причин.
Это приводит к тому, что полет каждой пули происходит по траектории отличной от траектории других пуль. Полностью устранить причины, вызывающие рассеивание, следовательно, устранить и само рассеивание – невозможно. Однако зная причины, от которых зависит рассеивание, можно уменьшить влияние каждой из них и тем самым уменьшить рассеивание, или, как принято говорить, повысить кучность стрельбы.
Уменьшение рассеивания пуль достигается отличной выучкой стреляющего, тщательной подготовкой оружия и боеприпасов к стрельбе, умелым применением правил стрельбы, правильной изготовкой к стрельбе, однообразной прикладкой, точной наводкой (прицеливанием), плавным спуском курка, устойчивым и однообразным удержанием оружия при стрельбе, а также надлежащим уходом за оружием и боеприпасами.
Закон рассеивания
При большом числе выстрелов (более 20) в расположении точек встречи на площади рассеивания наблюдается определенная закономерность. Рассеивание пуль подчиняется нормальному закону случайных ошибок, который в отношении к рассеиванию пуль называется законом рассеивания.
Этот закон характеризуется следующими тремя положениями (рис.14):
1. Точки встречи (пробоины) на площади рассеивания располагаютсянеравномерно – гуще к центру рассеивания и реже к краям площади рассеивания.
2. На площади рассеивания можно определить точку, являющуюся центром рассеивания (среднюю точку попадания), относительно которой распределение точек встречи (пробоин)симметрично: число точек встречи по обе стороны от осей рассеивания, заключающихся в равных по абсолютной величине пределах (полосах), одинаково, и каждому отклонению от оси рассеивания в одну сторону отвечает такое же по величине отклонение в противоположную сторону.
3. Точки встречи (пробоины) в каждом частном случае занимаютне беспредельную, а ограниченную площадь.
Таким образом, закон рассеивания в общем виде можно сформулировать следующим образом:при достаточно большом числе выстрелов, произведенных в практически одинаковых условиях, рассеивание пуль (гранат) неравномерно, симметрично и небеспредельно.
Рис.14. Закономерность рассевания
Действительность стрельбы
При стрельбе из стрелкового оружия и гранатометов в зависимости от характера цели, расстояния до нее, способа ведения огня, вида боеприпасов и других факторов, могут быть достигнуты различные результаты. Для выбора наиболее эффективного в данных условиях способа выполнения огневой задачи необходимо произвести оценку стрельбы, т. е. определить ее действительность
Действительностью стрельбы называется степень соответствия результатов стрельбы поставленной огневой задаче. Она может быть определена расчетным путем или по результатам опытных стрельб.
Для оценки возможных результатов стрельбы из стрелкового оружия и гранатометов обычно принимаются следующие показатели: вероятность поражения одиночной цели (состоящей из одной фигуры); математическое ожидание числа (процента) пораженных фигур в групповой цели (состоящей из нескольких фигур); математическое ожидание числа попаданий; средний ожидаемый расход боеприпасов для достижения необходимой надежности стрельбы; средний ожидаемый расход времени на выполнение огневой задачи.
Кроме того, при оценке действительности стрельбы учитывается степень убойного и пробивного действия пули.
Убойность пули характеризуется ее энергией в момент встречи с целью. Для нанесения поражения человеку (вывода его из строя) достаточна энергия, равная 10 кг/м. Пуля стрелкового оружия сохраняет убойность практически до предельной дальности стрельбы.
Пробивное действие пули характеризуется ее способностью пробить преграду (укрытие) определенной плотности и толщины. Пробивное действие пули указывается в наставлениях по стрелковому делу отдельно для каждого вида оружия. Кумулятивная граната из гранатомета пробивает броню любого современного танка, САУ, бронетранспортера.
Для расчета показателей действительности стрельбы необходимо знать характеристики рассеивания пуль (гранат), ошибки в подготовке стрельбы, а также способы определения вероятности попадания в цель и вероятности поражения целей.
Вероятность поражения цели
При стрельбе из стрелкового оружия по одиночным живым целям и из гранатометов по одиночным бронированным целям одно попадание дает поражение цели Поэтому, под вероятностью поражения одиночной цели понимается вероятность получения хотя бы одного попадания при заданном числе выстрелов.
Вероятность поражения цели при одном выстреле (Р,) численно равняется вероятности попадания в цель (р). Расчет вероятности поражения цели при этом условии сводится к определению вероятности попадания в цель.
Вероятность поражения цели (Р,) при нескольких одиночных выстрелах, одной очередью или несколькими очередями, когда вероятность попадания для всех выстрелов одинаковая, равна единице минус вероятность промаха в степени, равной количеству выстрелов (п), т. е. Р,= 1 - (1- р)", где (1- р) - вероятность промаха.
Таким образом, вероятность поражения цели характеризует надежность стрельбы, т. е. показывает, в скольких случаях из ста, в среднем, в данных условиях будет поражена цель не менее, чем при одном попадании
Стрельба считается достаточно надежной, если вероятность поражения цели не менее 80%
Глава 3.
Весовые и линейные данные
Пистолет Макарова (рис.22) является личным оружием нападения и защиты, предназначенным для поражения противника на коротких расстояниях. Огонь из пистолета наиболее эффективен на расстояниях до 50 м.
Рис. 22
Сравним технические данные пистолета ПМ с пистолетами других систем.
По основным качествам показателями безотказности пистолета ПМ превосходили другие образцы пистолетов.
Рис. 24
а – левая сторона; б – правая сторона. 1 – основание рукоятки; 2 – ствол;
3 – стойка для крепления ствола;
4 – окно для размещения спускового крючка и гребня спусковой скобы;
5 – цапфенные гнезда для цапф спускового крючка;
6 – кривой паз для размещения и движения передней цапфы спусковой тяги;
7 – цапфенные гнезда для цапф курка и шептала;
8 – пазы для направления движения затвора;
9 – окно для перьев боевой пружины;
10 – вырез для затворной задержки;
11 – прилив с резьбовым отверстием для крепления рукоятки при помощи винта и боевой пружины при помощи задвижки;
12 – вырез для защелки магазина;
13 – прилив с гнездом для крепления спусковой скобы;
14 – боковые окна; 15 – спусковая скоба;
16 – гребень для ограничения движения затвора назад;
17 – окно для выхода верхней части магазина.
Ствол служит для направления полета пули. Внутри ствол имеет канал с четырьмя нарезами, вьющимися вверх направо.
Нарезы служат для сообщения вращательного движения. Промежутки между нарезами называются полями. Расстояние между противоположными полями (по диаметру) называются калибром канала ствола (у ПМ-9мм). В казенной части имеется патронник. Ствол соединяется с рамкой прессовой посадкой и закрепляется штифтом.
Рамка служит для соединения всех частей пистолета. Рамка с основанием рукоятки составляют одно целое.
Спусковая скоба служит для предохранения хвоста спускового крючка.
Затвор (рис. 25) служит для подачи патрона из магазина в патронник, запирания канала ствола при выстреле, удержания гильзы, извлечения патрона и постановки курка на боевой взвод.
Рис. 25
а – левая сторона; б – вид снизу. 1 – мушка; 2 - целик; 3 – окно для выбрасывания гильзы (патрона); 4 – гнездо для предохранителя; 5 – насечка; 6 – канал для помещения ствола с возвратной пружиной;
7 – продольные выступы для направления движения затвора по рамке;
8 – зуб для постановки затвора на затворную задержку;
9 – паз для отражателя; 10 – паз для разобщающего выступа рычага взвода; 11 – выем для разобщения шептала с рычагом взвода; 12 – досылатель;
13 – выступ для разобщения рычага взвода с шепталом; 1
4 – выем для помещения разобщающего выступа рычага взвода;
15 – паз для курка; 16 – гребень.
Ударник служит для разбивания капсюля (рис. 26)
Рис. 26
1 – боек; 2 – срез для предохранителя.
Выбрасыватель служит для удержания гильзы (патрона) в чашечке затвора до встречи с отражателем (рис. 27).
Рис. 27
1 – зацеп; 2 – пяточка для соединения с затвором;
3 – гнеток; 4 – пружина выбрасывателя.
Для работы выбрасывателя имеется гнеток и пружина выбрасывателя.
Предохранитель служит для обеспечения безопасности обращения с пистолетом (рис. 28).
Рис. 28
1 – флажок предохранителя; 2 – фиксатор; 3 – уступ;
4 – ребро; 5 – зацеп; 6 – выступ.
Целик вместе с мушкой служит для прицеливания (рис.25).
Возвратная пружина служит для возвращения затвора в переднее положение после выстрела, крайний виток одного из концов пружины имеет меньший диаметр по сравнению с другими витками. Этим витком пружина при сборке надевается на ствол (рис.29).
Рис. 29
Ударно-спусковой механизм (рис. 30) состоит из курка, шептала с пружиной, спусковой тяги с рычагом взвода, спускового крючка, боевой пружины и задвижки боевой пружины.
Рис.30
1 – курок; 2 – шептало с пружиной; 3 – спусковая тяга с рычагом взвода;
4 – боевая пружина; 5 – спусковой крючок; 6 – задвижка боевой пружины.
Курок служит для нанесения удара по ударнику (рис. 31).
Рис. 31
а
– левая сторона; б
– правая сторона; 1 – головка с насечкой; 2 – вырез;
3 – выем; 4 – предохранительный взвод; 5 – боевой взвод; 6 – цапфы;
7 – зуб самовзвода; 8 – выступ; 9 – углубление; 10 – кольцевой выем.
Шептало служит для удержания курка на боевом взводе и предохранительном взводе (рис. 32).
Рис. 32
1 – цапфы шептала; 2 – зуб; 3 – выступ; 4 – носик шептала;
5 – пружина шептала; 6 – стойка шептала.
Спусковая тяга с рычагом взвода служат для спуска курка с боевого взвода и взведении курка при нажиме на хвост спускового крючка (рис.33).
Рис. 33
1 – спусковая тяга; 2 – рычаг взвода; 3 – цапфы спусковой тяги;
4 – разобщающий выступ рычага взвода;
5 – вырез; 6 – выступ самовзвода; 7 – пяточка рычага взвода.
Спусковой крючок служит для спуска с боевого взвода и взведения курка при стрельбе самовзводом (рис. 34).
Рис. 34
1 – цапфа; 2 – отверстие; 3 – хвост
Боевая пружина служит для приведения в действие курка, рычага взвода и спусковой тяги (рис. 35).
Рис. 35
1 – широкое перо; 2 – узкое перо; 3 – отбойный конец;
4 – отверстие; 5 – защелка.
Задвижка боевой пружины служит для прикрепления боевой пружины к основанию рукоятки (рис. 30).
Рукоятка с винтом прикрывает боковые окна и заднюю стенку основания рукоятки и служит для удобства удержания пистолета в руке (рис. 36).
Рис. 36
1 – антабка; 2 – пазы; 3 – отверстие; 4 – винт.
Затворная задержка удерживает затвор в заднем положении по израсходованию всех патронов из магазина (рис. 37).
Рис. 37
1 – выступ; 2 – кнопка с насечкой; 3 – отверстие; 4 – отражатель.
Она имеет: в передней части – выступ для удержания затвора в заднем положении; кнопку с насечкой для освобождения затвора нажатием руки; в задней части – отверстие для соединения с левой цапфой шептала; в верхней части – отражатель для отражения наружу гильз (патронов) через окно в затворе.
Магазин служит для помещения подавателя и крышки магазина (рис. 38).
Рис. 38
1 – корпус магазина; 2 – подаватель;
3 – пружина подавателя; 4 – крышка магазина.
К каждому пистолету придается принадлежность: запасной магазин, протирка, кобура, пистолетный ремешок.
Рис. 39
Надежность запирания канала ствола при выстреле достигается большой массой затвора и силой возвратной пружины.
Принцип работы пистолета заключается в следующем: при нажатии на хвост спускового крючка, курок, освобождаясь от шептала, под действием боевой пружины ударяет по ударнику, который бойком разбивает капсюль патрона. В результате воспламеняется пороховой заряд и образуется большое количество газов, которые давят во все стороны одинаково. Пуля давлением пороховых газов выбрасывается из канала ствола, затвор под давлением газов, передающихся через дно гильзы, отходит назад, удерживая выбрасывателем гильзу сжимая возвратную пружину. Гильза при встрече с отражателем выбрасывается через окно в затворе. При отходе назад затвор поворачивает курок и ставит его на боевой взвод. Под воздействием возвратной пружины затвор возвращается вперед, захватывая очередной патрон из магазина, и досылает его в патронник. Канал ствола заперт свободным затвором, пистолет готов к выстрелу.
Рис. 40
Для производства следующего выстрела необходимо отпустить спусковой крючок и снова нажать на него. По израсходовании всех патронов затвор становится на затворную задержку и остается в крайне заднем положении.
Выстреле и после выстрела
Для заряжания пистолета необходимо:
· снарядить магазин патронами;
· вставить магазин в основание рукоятки;
· выключить предохранитель (повернуть флажок вниз)
· отвести затвор в крайнее заднее положение и резко отпустить его.
При снаряжении магазина патроны ложатся на подавателе в один ряд, сжимая пружину подавателя, которая, разжимаясь, поднимает патроны вверх. Верхний патрон удерживается загнутыми краями боковых стенок корпуса магазина.
При вставлении снаряженного магазина в рукоятку защелка заскакивает за выступ на стенке магазина и удерживает его в рукоятке. Подаватель находиться внизу под патронами, его зацеп не действует на затворную задержку.
При выключении предохранителя его выступ для восприятия удара курка поднимается, зацеп выходит из выема курка, освобождает выступ курка, таким образом, освобождается курок.
Полочка уступа на оси предохранителя освобождает шептало, которое под действием своей пружины опускается вниз, носик шептала становиться впереди предохранительного взвода курка
Ребро предохранителя выходит из-за левого выступа рамки и разъединяет затвор с рамкой.
Затвор может быть отведен рукой назад.
При отведении затвора назад происходит следующие: двигаясь по продольным пазам рамки затвор поворачивает курок, шептало под действием пружины заскакивает своим носиком за боевой взвод курка. Движение затвора назад ограничивается гребнем спусковой скобы. Возвратная пружина находиться в наибольшем сжатии.
При повороте курка передняя часть кольцевого выема смещает спусковую тягу с рычагом взвода вперед и несколько вверх, при этом выбирается часть свободного хода спускового крючка. Поднимаясь вверх вниз рычага взвода подходит к выступу шептала.
Патрон поднимается подавателем и становится впереди досылателя затвора.
При отпускании затвора возвратная пружина посылает его вперед, досылатель затвора продвигает верхний патрон в патронник. Патрон, скользя по загнутым краям боковых спинок корпуса магазина и по скосу на приливе ствола и в нижней части патронника, входит в патронник упираясь передним срезом гильзы в уступ патронника. Канал ствола заперт свободным затвором. Очередной патрон поднимается вверх до упора в гребень затвора.
Зацеп выбрасывается, заскакивая в кольцевую проточку гильзы. Курок – на боевом взводе (см. рис. 39 на стр. 88).
Осмотр боевых патронов
Осмотр боевых патронов производится с целью обнаружения неисправностей, которые могут привести к задержкам при стрельбе. При осмотре патронов перед стрельбой или заступлением в наряд необходимо проверить:
· нет ли на гильзах ржавчины, зеленого налета, вмятин, царапин, не вытаскивается ли пуля из гильзы.
· Нет ли среди боевых патронов учебных.
Если патроны запылились или загрязнились, покрылись небольшим зеленым налетом или ржавчиной, их необходимо обтереть сухой чистой ветошью.
Индекс 57-Н-181
9 мм патрон со свинцовым сердечником выпускается на экспорт Новосибирским заводом низковольтной аппаратуры (масса пули – 6,1г, начальная скорость – 315 м/с), Тульским патронным заводом (масса пули – 6,86г, начальная скорость – 303 м/с), Барнаульским станкостроительным заводом (масса пули – 6,1 г, начальная скорость – 325 м/с). Предназначен для поражения живой силы на дальности до 50 м. Применяется при стрельбе из 9 мм пистолета ПМ, 9 мм пистолета ПММ.
Калибр, мм - 9,0
Длина гильзы, мм – 18
Длина патрона, мм – 25
Масса патрона, г - 9,26-9,39
Марка пороха, - П-125
Масса порохового заряда, гр. - 0,25
Скорость в10 - 290-325
Капсюль-воспламенитель - КВ-26
Диаметр пули, мм - 9,27
Длина пули, мм - 11,1
Масса пули, г - 6,1- 6,86
Материал сердечника – свинец
Кучность - 2,8
Пробивное действие - не нормируется.
Спуск курка
Спуск курка по своему удельному весу в производстве меткого выстрела занимает первостепенное значение и является определяющим показателем степени подготовленности стрелка. Все ошибки стрельбы возникают исключительно вследствие неправильной обработки спуска курка. Ошибки прицеливания и колебания оружия позволяют показывать достаточно приличные результаты, но ошибки спуска неминуемо приводят к резкому увеличению рассеивания и даже к промахам.
Овладение техникой правильного спуска - это краеугольный камень искусства меткого выстрела из любого ручного оружия. Только тот, кто поймет это и сознательно овладеет техникой спуска курка, будет уверенно поражать любые цели, в любом состоянии сможет показывать высокие результаты и полностью реализовать боевые свойства личного оружия.
Спуск курка является самым сложным элементом для освоения, требующим длительной и самой кропотливой работы.
Напомним, что при вылете пули из канала ствола затвор смещается назад на 2 мм, и на руку никакого воздействия в это время нет. Пуля летит туда, куда было наведено оружие в момент, когда она покидает канал ствола. Следовательно, правильно нажать на спусковой крючок - это выполнить такие действия, при которых оружие не меняет своего прицельного положения в период от срыва курка до вылета пули из ствола.
Время от срыва курка до вылета пули очень мало и составляет примерно 0.0045 с, из которых 0.0038 с составляет время вращения курка и 0.00053-0.00061 с – время прохождения пули по стволу. Тем не менее за такой короткий временной промежуток при ошибках в обработке спуска оружие успевает отклониться от прицельного положения.
Что же это за ошибки, и каковы причины их появления? Для выяснения этого вопроса необходимо рассмотреть систему: стрелок-оружие, при этом следует различать две группы причин возникновения ошибок.
1. Технические причины - ошибки, обусловленные несовершенством серийного оружия (зазоры межу подвижными частями, плохая чистота обработки поверхностей, засорение механизмов, износ ствола, несовершенство и плохая отладка ударно-спускового механизма и т.п.)
2. Причины человеческого фактора - ошибки непосредственно человека, обусловленные различными физиологическими и психоэмоциональными особенностями организма каждого человека.
Обе группы причин возникновения ошибок самым тесным образом между собой связаны, проявляются в комплексе и влекут одна другую. Из первой группы технических ошибок наиболее ощутимую роль, отрицательно сказывающуюся на результате, играет несовершенство ударно-спускового механизма, к недостаткам которого относятся:
