Внешние факторы влияющие на траекторию полета пули кратко
Обновлено: 03.07.2024
Баллистика изучает метание снаряда (пули) из ствольного оружия. Баллистику делят на внутреннюю, которая изучает явления происходящие в стволе в момент выстрела, и внешнюю, объясняющую поведение пули после вылета из ствола.
Основы внешней баллистики
Знание внешней баллистики (далее баллистики) позволяет стрелку еще до выстрела с достаточной для практического применения точностью знать, куда попадет пуля. На точность выстрела влияет масса взаимосвязанных факторов: динамическое взаимодействие деталей и частей оружия между собой и телом стрелка, газа и пули, пули со стенками канала ствола, пули с окружающей средой после вылета из ствола и многое другое.
После вылета из ствола пуля летит не по прямой, а по так называемой баллистической траектории, близкой к параболе. Иногда на малых дистанциях стрельбы отклонением траектории от прямолинейной можно пренебречь, однако на больших и предельных дистанциях стрельбы (что характерно для охоты) знание законов баллистики абсолютно необходимо.
Заметим, что пневматическое оружие обычно придает легкой пуле небольшую или среднюю скорость (от 100 до 380 м/с), поэтому искривление траектории полета пули от разных воздействий значительнее, чем для огнестрельного оружия.
| |
Основы внешней баллистики, вращение пули и деривация
На пулю, вылетевшую из ствола с определенной скоростью, в полете действуют две основные силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Действие силы тяжести направлено вниз, оно заставляет пулю непрерывно снижаться. Действие силы сопротивления воздуха направлено навстречу движению пули, оно заставляет пулю непрерывно снижать скорость полета. Все это приводит к отклонению траектории вниз.
Для повышения устойчивости пули в полете на поверхности канала ствола нарезного оружия имеются спиральные канавки (нарезы), которые придают пуле вращательное движение и тем самым предотвращают ее кувыркание в полете.
Вследствие вращения пули в полете
Вследствие вращения пули в полете, сила сопротивления воздуха действует неравномерно на разные части пули. В результате пуля встречает большее сопротивление воздуха одной из сторон и в полете все больше и больше отклоняется от плоскости стрельбы в сторону своего вращения. Это явление называется деривацией . Действие деривации неравномерно и усиливается к концу траектории.
Мощные пневматические винтовки могут придать пуле начальную скорость выше звуковой (до 360-380 м/с). Скорость звука в воздухе не постоянна (зависит от атмосферных условий, высоты над уровнем моря и т.д.), но ее можно принять равной 330-335 м/с. Легкие пули для пневматики с малой поперечной нагрузкой испытывают сильные возмущения и отклоняются от своей траектории, преодолевая звуковой барьер. Поэтому целесообразно стрелять более тяжелыми пулями с начальной скоростью приближающейся к скорости звука.
На траекторию полета пули также влияют метеоусловия - ветер, температура, влажность и давление воздуха.
Ветер считается слабым при его скорости 2 м/c, средним (умеренным) - при 4 м/c, сильным - при 8 м/c. Боковой умеренный ветер, действующий под углом 90° к траектории, уже весьма значительно влияет на легкую и "малоскоростную" пулю, выпущенную из пневматического оружия. Воздействие ветра той же силы, но дующего под острым углом к траектории - 45° и менее - вызывает вдвое меньшее отклонение пули.
Ветер, дующий вдоль траектории в ту или иную сторону, замедляет или ускоряет скорость пули, что нужно учитывать при стрельбе по движущейся цели. На охоте скорость ветра можно оценить с приемлемой точностью при помощи носового платка: если взять платок за два угла то при слабом ветре он будет слегка колыхаться, при умеренном - отклоняться на 45°, а при сильном - развиваться горизонтально поверхности земли.
Нормальными метеоусловиями считаются: температура воздуха - плюс 15°С, влажность - 50%, давление - 750 мм ртутного столба. Превышение температуры воздуха над нормальной приводит к повышению траектории на той же дистанции, а понижение температуры - к понижению траектории. Повышенная влажность приводит к понижению траектории, а пониженная - к повышению траектории. Напомним, что атмосферное давление изменяется не только от погоды, но и от высоты над уровнем моря - чем выше давление, тем ниже траектория.
Для каждого "дальнобойного" оружия и боеприпаса существуют свои таблицы поправок, позволяющие учитывать влияние метеоусловий, деривации, взаиморасположение стрелка и цели по высоте, скорости пули и других факторов на траекторию полета пули. К сожалению, для пневматического оружия подобные таблицы не публикуются, поэтому любители стрелять на предельные дистанции или в малоразмерные цели вынуждены составлять такие таблицы сами - их полнота и точность являются залогом успеха на охоте или соревнованиях.
При оценке результатов стрельбы нужно помнить, что на пулю с момента выстрела и до конца ее полета действуют некоторые случайные (не учитываемые) факторы, что приводит к небольшим отклонениям траектории полета пули от выстрела к выстрелу. Поэтому даже в "идеальных" условиях (например, при жестком закреплении оружия в станке, постоянстве внешних условий и т.п.) попадания пуль в цель имеют вид овала, сгущающегося к центру. Такие случайные отклонения называются девиацией . Формула ее расчета приведена ниже в этом разделе.
А теперь рассмотрим траекторию полета пули и ее элементы (см. рисунок 1).
Прямая линия, представляющая продолжение оси канала ствола до выстрела, называется линией выстрела. Прямая линия, являющаяся продолжением оси ствола при вылете из него пули, называется линией бросания. Из-за колебаний ствола его положение в момент выстрела и в момент вылета пули из ствола будет отличаться на угол вылета.
В результате действия силы тяжести и силы сопротивления воздуха пуля летит не по линии бросания, а по неравномерно изогнутой кривой, проходящей ниже линии бросания.
Началом траектории является точка вылета. Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета, называется горизонтом оружия. Вертикальная плоскость, проходящая через точку вылета по линии бросания, называется плоскостью стрельбы.
Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называется (табличной) точкой падения. Расстояние по горизонту от точки вылета до (табличной) точки падения называется горизонтальной дальностью. Угол между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия называется (табличным) углом падения.
Самая высокая точка траектории над горизонтом оружия называется вершиной траектории, а расстояние от горизонта оружия до вершины траектории - высотой траектории. Вершина траектории делит траекторию на две неравные части: восходящую ветвь - более длинную и пологую и нисходящую ветвь - более короткую и крутую.
Рассматривая положение цели относительно стрелка, можно выделить три ситуации:
— стрелок и цель расположены на одном уровне.
- стрелок расположен ниже цели (стреляет вверх под углом).
- стрелок расположен выше цели (стреляет вниз под углом).
Вертикальная и горизонтальная наводка производится с помощью прицельных приспособлений. Механические прицельные приспособления нарезного оружия состоят из мушки и целика (или диоптра).
Прямая линия, соединяющая середину прорези целика с вершиной мушки, называется прицельной линией.
Наводка стрелкового оружия с помощью прицельных приспособлений осуществляется не от горизонта оружия, а относительно расположения цели . В связи с этим элементы наводки и траектории получают следующие обозначения (см. рисунок 2).
Точка, по которой наводится оружие, называется точкой прицеливания. Прямая линия, соединяющая глаз стрелка, середину прорези целика, вершину мушки и точку прицеливания, называется линией прицеливания.
Угол, образованный линией прицеливания и линией выстрела, называется углом прицеливания. Этот угол при наводке получается путем установки прорези прицела (или мушки) по высоте, соответствующей дальности стрельбы.
Точка пересечения нисходящей ветви траектории с линией прицеливания называется точкой падения. Расстояние от точки вылета до точки падения называется прицельной дальностью. Угол между касательной к траектории в точке падения и линией прицеливания называется углом падения.
При расположении оружия и цели на одинаковой высоте линия прицеливания совпадает с горизонтом оружия, а угол прицеливания - с углом возвышения. При расположении цели выше или ниже горизонта оружия между линией прицеливания и линией горизонта образуется угол места цели. Угол места цели считается положительным , если цель находится выше горизонта оружия и отрицательным , если цель находится ниже горизонта оружия.
Угол места цели и угол прицеливания вместе составляют угол возвышения. При отрицательном угле места цели линия выстрела может быть направлена ниже горизонта оружия; в этом случае угол возвышения становится отрицательным и называется углом склонения.
В своем конце траектория пули пересекается либо с целью (преградой), либо с поверхностью земли. Точка пересечения траектории с целью (преградой) или поверхностью земли называется точкой встречи. От угла, под каким пуля попадает в цель (преграду) или в землю, их механических характеристик, материала пули зависит возможность рикошета. Расстояние от точки вылета до точки встречи называется действительной дальностью. Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем протяжении прицельной дальности, называется прямым выстрелом.
Из всего вышесказанного ясно, что до начала практической стрельбы оружие нужно пристрелять (иначе - привести к нормальному бою). Пристрелку следует проводить с тем же боеприпасом и в тех же условиях, какие будут характерны при последующих стрельбах. Обязательно нужно учитывать размер цели, позицию стрельбы (лежа, с колена, стоя, из неустойчивых положений), даже толщину одежды (при пристрелке винтовки).
Линия прицеливания, проходящая от глаза стрелка через вершину мушки, верхний обрез целика и цель, является прямой линией в то время как траектория полета пули неравномерно искривленная книзу линия. Линия прицеливания расположена выше ствола на 2-3 см в случае открытого прицела и гораздо выше в случае оптического.
В простейшем случае, если линия прицеливания горизонтальна, траектория пули дважды пересекает линию прицеливания: на восходящей и нисходящей части траектории. Оружие обычно пристреливают (настраивают прицельные приспособления) на горизонтальное расстояние, на котором нисходящая часть траектории пересекает линию прицеливания.
Может показаться, что существуют всего две дистанции до цели - там, где траектория пересекает линию прицеливания - на которых гарантируется попадание. Так спортивная стрельба производится на фиксированной дистанции 10 метров, на которой траекторию полета пули можно считать прямолинейной.
Для практической стрельбы (например, охоты) обычно дальности стрельбы значительно больше и приходится учитывать кривизну траектории. Но здесь играет стрелку играет на руку тот факт, что размеры цели (убойного места) по высоте в этом случае может достигать 5-10 см и более. Если подобрать такую горизонтальную дальность пристрелки оружия, что высота траектории на дистанции не превысит высоты цели (так называемый прямой выстрел), то целясь под обрез цели, мы сможем поражать ее на всем протяжении дистанции стрельбы.
Дальность прямого выстрела, на которой высота траектории не поднимается над линией прицеливания выше высоты цели, весьма важная характеристика любого оружия, определяющая пологость траектории.
Точкой прицеливания обычно выбирают нижний обрез мишени или ее центр. Более удобно целиться под обрез, когда вся цель видна при прицеливании.
При стрельбе обычно приходится вводить вертикальные поправки, если:
- размер цели меньше, чем обычно.
- дистанция стрельбы превышает дистанцию пристрелки оружия.
- дистанция стрельбы ближе, чем первая точка пересечения траектории с линией прицеливания (характерно для стрельбы с оптическим прицелом).
Горизонтальные поправки обычно приходится вводить в процессе стрельбы в ветреную погоду или при стрельбе по движущейся цели. Обычно поправки для открытых прицелов вводятся путем стрельбы с упреждением (выносом точки прицеливания вправо или влево от цели), а не подстройкой прицельных приспособлений.
Далеко не каждый стрелок – это снайпер. Но, как известно, каждый снайпер — это стрелок. Какие факторы при стрельбе следует учитывать, чтобы пуля попала именно туда, куда вам это нужно?
Обычному глазу может показаться, что оптический прицел на винтовке параллелен стволу. На самом деле это не так. Ось ствола и оптическая ось прицела образуют угол, который называется углом прицеливания. И траектория пули, разумеется, не прямая, да и цель находится не всегда на одном уровне с винтовкой – зачастую приходится стрелять со значительными углами возвышения или склонения. В полете на пулю действуют сила тяжести и различные аэродинамические силы, которые нужно учитывать при прицеливании.
ГРАВИТАЦИЯ ПРИ ПОЛЁТЕ ПУЛИ
Влияние гравитации на полет пули оценивается довольно просто. За определенное время (или на определенном расстоянии) пуля снижается, и это снижение в зависимости от дистанции стрельбы можно вычислить с помощью баллистического калькулятора или по таблицам, а затем внести поправки с помощью соответствующего маховика прицела. Как правило, маховики градуированы в углах – на Западе приняты угловые минуты (minutes of angle, MOA), в России – тысячные доли дистанции, или миллирадианы (поперечный размер в 1 м на расстоянии в 1000 м, 1 мрад = 3,43 МОА). Для облегчения задачи маховики иногда градуируются в метрах дистанции (такая поправка будет работать для конкретного боеприпаса в стандартных условиях).
ДИСТАНЦИЯ ДО ЦЕЛИ
ВЕТЕР ПРИ СТРЕЛЬБЕ
ДЕРИВАЦИЯ
ЭФФЕКТ МАГНУСА
Поскольку пуля вращается в полете, при боковом ветре на нее может влиять эффект Магнуса, заключающийся в том, что при обтекании вращающегося тела потоком воздуха на тело действует сила, направленная перпендикулярно движению потока. С той стороны пули, где направление вращения совпадает с направлением обтекающего потока, скорость движения воздуха увеличивается, с другой – уменьшается. От разницы давлений возникает сила, направленная в сторону, где направление вращения и направление потока воздуха совпадают. На практические результаты стрельбы эффект Магнуса заметного влияния не оказывает, поэтому им обычно пренебрегают.
ВВЕРХ И ВНИЗ
В качестве отдельного случая стоит рассмотреть стрельбу с поправкой на угол места цели. Такая ситуация встречается в горах или в городе, где снайперы оборудуют позиции на крышах зданий. При стрельбе по цели, находящейся выше или ниже стрелка, нужно обязательно делать поправку, которая зависит от угла места, но не зависит от того, положительный это угол или отрицательный, – в обоих случаях при введении обычной поправки пуля пройдет выше цели. Стрельба под углом к горизонту требует введения поправки меньше обычной. Дело в том, что абсолютное снижение траектории полета пули к линии ствола всегда считается перпендикулярным к горизонту, а относительное снижение (траектория полета пули к линии прицеливания) – перпендикулярным к линии прицеливания.
СКВОЗЬ СТЕКЛО
Довольно часто полицейским снайперам приходится сталкиваться с ситуацией, когда террорист, захвативший заложников, находится за прозрачной преградой – стеклом. Прицелиться в него можно, но вот удастся ли попасть? Казалось бы, стекло – хрупкий материал, но он может существенно повлиять на результат стрельбы. На этот счет снайперы высказывают несколько соображений. Во-первых, все зависит от толщины и материала стекла. Во-вторых, не стоит использовать экспансивные пули, склонные при прохождении сквозь твердые преграды менять траекторию непредсказуемым образом. В-третьих, выстрел перпендикулярно стеклу меньше влияет на траекторию пули. Некоторые типы стекол дают множество острых осколков, которые могут нанести вред не только террористу, но и заложникам. Часто применяется способ, когда один из полицейских снайперов выстрелом разбивает стекло, а его коллеги почти без паузы бьют по цели.
ЧЕМ СТРЕЛЯТЬ?
СОХРАНЕНИЕ ЭНЕРГИИ
Советы снайперу
1. Ствол не должен соприкасаться ни с чем!
2. Нажимать на спусковой крючок следует наиболее чувствительной частью подушечки указательного пальца.
3. Для установки положения ложа стоит положить под приклад мешочек с песком. Надавливая на него свободной от стрельбы рукой, можно производить тонкую регулировку по высоте.
4. Следует точно выдерживать такое расстояние между глазом и окуляром, чтобы полностью и без искажений видеть все зрительное поле. Обычно эта величина составляет 7–10 см.
5. Если позволяет время, необходимо закрепить положение винтовки с помощью ремня.
6. Не допускать сваливания оружия.
7. В качестве упора лучше использовать не штатную сошку, а мешок с песком.
Дыши и стреляй
Схема стрельбы под углом к горизонту
Штриховой линией показано абсолютное снижение пули на заданной дистанции. Без внесения специальных поправок пуля будет попадать выше цели.
По баллистической кривой
Гравитация действует на летящую пулю таким же образом, как и на любой падающий предмет. За время полета пуля значительно снижается, что может привести к промаху. Снижение можно рассчитать по таблицам или с помощью баллистического калькулятора, но нужно точно определить дистанцию.
Тренируй глазомер!
Существует ряд ситуаций, когда визуальное определение дистанции даже тренированным глазом может давать ошибку.
В некоторых случаях предметы могут казаться ближе: в низине, скрытой за холмами, при взгляде сверху вниз, вдоль длинных прямых ориентиров типа рельсов или на контрастном равномерном фоне вроде снега или песка. В других случаях предметы могут казаться дальше, чем они расположены на самом деле: на фоне крупных предметов и сооружений, при взгляде снизу вверх, в узком пространстве или в видимой низине.
Сохранение энергии
Сведения из внешней баллистики
Внешняя баллистика - это наука, изучающая движение пули (гранаты) после прекращения действия на нее пороховых газов.
Вылетев из канал а ствола под действием пороховых газов, пуля (граната) движется по инерции. Граната, имеющая реактивный двигатель, движется по инерции после истечения газов из реактивного двигателя.
Траектория и ее элементы
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.
Центр дульного среза ствола
Точка вылета является началом траектории
2. Горизонт оружия
Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета
Горизонт оружия имеет вид горизонтальной линии. Траектория дважды пересекает горизонт оружия: в точке вылета и в точке падения
3. Линия возвышения
Прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия
4. Угол возвышения
Угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия
Если этот угол отрицательный, то он называется углом склонения (снижения)
5. Линия бросания
Прямая, линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули
6. Угол бросания
Угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия
Угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания
8. Точка падения
Точка пересечения траектории с горизонтом оружия
Угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия
10. Полная горизонтальная дальность
Расстояние от точки вылета до точки падения
11. Вершина траектории
Наивысшая точка траектории
12. Высота траектории
Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия
13. Превышение траектории над линией прицеливания
Кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания
14. Угол места цели
Угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия
Угол места цели считается положительным (+), когда цель выше горизонта оружия, и отрицательным (-), когда цель ниже горизонта оружия.
16. Точка встречи
Точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды)
17. Точка прицеливания (наводки)
Точка на цели или вне ее, в которую наводится оружие
18. 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°
19. Линия прицеливания
Прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела (на уровне с ее краями) и вершину мушки в точку прицеливания
20. Прицельная дальность
Расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания
21. Угол прицеливания
Угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания
Придание оси канала ствола требуемого положения в вертикальной плоскости
Часть траектории от точки вылета до вершины
Придание оси канала ствола требуемого положения в горизонтальной плоскости
Прямая, соединяющая точку вылета с целью
При стрельбе прямой наводкой линия цели практически совпадает с линией прицеливания
Расстояние от точки вылета до цели по линии цели
При стрельбе прямой наводкой наклонная дальность практически совпадает с прицельной дальностью.
Часть траектории от вершины до точки падения
Скорость пули в точке падения
Вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения
Полное время полета
Время движения пули от точки вылета до точки падения
Придание оси канала ствола оружия необходимого для стрельбы положения в пространстве
Для того чтобы пуля долетела до цели и попала в нее или желаемую точку на ней
Прямая линия, соединяющая середину прорези прицела с вершиной мушки
Прямым выстрелом называется выстрел, при котором траектория полёта пули не поднимается над линией прицеливания выше цели на всём своём протяжении. Дальность прямого выстрела зависит от высоты цели и настильности траектории. Чем выше цель и более настильная траектория, тем больше дальность прямого выстрела и, следовательно, расстояние, на котором цель может быть поражена с одной установкой прицела.
Практическое значение прямого выстрела заключается в том, что в напряжённые моменты боя стрельба может вестись без перестановки прицела, при этом точка прицеливания по высоте будет выбираться по нижнему обрезу цели.
Каждый стрелок должен знать величину дальности прямого выстрела по различным целям из своего оружия и умело определять дальность прямого выстрела при стрельбе.
Дальность прямого выстрела можно определить по таблицам путем сравнения высоты цели с величинами наибольшего превышения над линией прицеливания или с высотой траектории.
Прямой выстрел и округленные дальности прямого выстрела
из стрелкового оружия калибра 5,45 мм
При ведении стрельбы необходимо знать, что расстояние на местности, на протяжении которого нисходящая ветвь траектории не превышает высоты цели, называется поражаемым пространством (глубиной поражаемого пространства Ппр.).
Глубина (Ппр.) зависит:
от высоты цели (она будет тем больше, чем выше цель);
от настильности траектории (она будет тем больше, чем настильнее траектория);
от угла наклона местности (на переднем скате она уменьшается, на обратном скате – увеличивается).
Глубину поражаемого пространства (Ппр.) можно определить по таблицам превышения траекторий над линией прицеливания путем сравнения превышения нисходящей ветви траектории на соответствующую дальность стрельбы с высотой цели, а в том случае, если высота цели меньше 1/3 высоты траектории, - по формуле тысячной:
где Ппр - глубина поражаемого пространства в м; Вц - высота цели в м; β - угол падения в тысячных.
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.
Часть прикрытого пространства, на котором цель не может быть поражена при данной траектории, называется мертвым (непоражаемым) пространством. Мертвое пространство будет тем больше, чем больше высота укрытия, меньше высота цели и настильнее траектория. Другую часть прикрытого пространства (Пп), на которой цель может быть поражена, составляет поражаемое пространство.
Глубина мертвого пространства (Мпр.) равна разности прикрытого и поражаемого пространства:
Знание величины Пп. и Мпр. 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.
Нормальные (табличные) условия стрельбы
Табличные данные траектории соответствуют нормальным условиям стрельбы.
За нормальные (табличные) условия приняты следующие:
· атмосферное (барометрическое) давление на горизонте оружия 750 мм рт. ст.;
· температура воздуха на горизонте оружия +15° С;
· 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).
· вес пули, начальная скорость и угол вылета равны значениям, указанным в таблицах стрельбы;
· температура заряда +15°С;
· форма пули соответствует установленному чертежу;
· высота мушки установлена по данным приведения оружия к нормальному бою;
· высоты (деления) прицела соответствуют табличным углам прицеливания.
· цель находится на горизонте оружия;
· боковой наклон оружия отсутствует.
При отклонении условий стрельбы от нормальных может возникнуть необходимость определения и учета поправок дальности и направления стрельбы.
Влияние внешних факторов на полет пули
С увеличением атмосферного давления плотность воздуха увеличивается, а вследствие этого увеличивается сила сопротивления воздуха и уменьшается дальность полета пули. Наоборот, с уменьшением атмосферного давления плотность и сила сопротивления воздуха уменьшаются, а дальность полета пули увеличивается.
При повышении температуры плотность воздуха уменьшается, а вследствие этого уменьшается сила сопротивления воздуха и увеличивается дальность полета пули. Наоборот, с понижением температуры плотность и сила сопротивления воздуха увеличиваются, и дальность полета пули уменьшается.
При попутном ветре уменьшается скорость полета пули относительно воздуха. С уменьшением скорости полета пули относительно воздуха сила сопротивления воздуха уменьшается. Поэтому при попутном ветре пуля полетит дальше, чем при безветрии.
При встречном ветре скорость пули относительно воздуха будет больше, чем при безветрии, следовательно, сила сопротивления воздуха увеличится, и дальность полета пули уменьшится.
Продольный (попутный, встречный) ветер на полет пули оказывает незначительное влияние, и в практике стрельбы из стрелкового оружия поправки на такой ветер не вводятся.
Боковой ветер оказывает давление на боковую поверхность пули и отклоняет ее в сторону от плоскости стрельбы в зависимости от его направления: ветер справа отклоняет пулю в левую сторону, ветер слева - в правую сторону.
Изменение влажности воздуха оказывает незначительное влияние на плотность воздуха и, следовательно, на дальность полета пули, поэтому оно не учитывается при стрельбе.
Пробивное (убойное) действие пули
Для стрельбы из автомата применяются патроны с обыкновенными (со стальным сердечником) и трассирующими пулями. Убойность пули и ее пробивное действие в основном зависит от дальности до цели и скорости, которой будет обладать пуля в момент встречи с целью.
Внешняя баллистика изучает движение снаряда с момента выхода из ствола до момента столкновения с целью, какой бы она ни была. ТС 3-22.9 определяет её так:
Терминология внешней баллистики
Для описания процессов и реакций снаряда во время полета, для любого оружия или оружейных систем, независимо от калибра, используются следующие термины и определения:
Ось канала ствола, она же линия выстрела, она же линия возвышения (axis of the bore / line of bore / line of elevation) – линия, проходящая через центр канала ствола.
Линия прицеливания (line of sight, LOS) или линия оружие-цель (gun target line, GTL) – прямая линия между механическим или оптическим прицелом, и целью. Она никогда не совпадает с осью канала ствола. LOS – это то, что видит солдат через прицел, это можно изобразить проведением воображаемой линии от глаз стрелка через прицел в бесконечность. LOS аналогична GTL при рассмотрении отношения прицела к цели.
Угол возвышения (angle of elevation) – угол между землей (горизонтом оружия) и осью канала ствола.
Баллистическая траектория (ballistic trajectory) – путь снаряда под влиянием только внешних сил, как то гравитация и атмосферное трение.
Высота траектории (maximum ordinate) – максимальная высота снаряда над линией прицеливания на пути к точке попадания.
Время полёта (time of flight) – время, которое требуется конкретному снаряду для достижения цели после выстрела.
Подброс (jump) – вертикальный рывок ствола вверх и назад, вызванный отдачей. Обычно это угол, измеряемый в тысячных, между исходной позицией и линией выстрела.
Линия бросания (line of departure) – линия, на которой находится снаряд при вылете из ствола.
Дульный срез (muzzle) – конец ствола.
Начальная скорость пули (Muzzle velocity) – скорость движения снаряда у дульного среза ствола. Начальная скорость пули со временем падает из-за сопротивления воздуха. Для боеприпасов для стрелкового оружия скорость измеряется в футах в секунду.
Вылет пули (shot exit) – момент, когда снаряд покидает дульный срез ствола — т.е. пуля уже не поддерживается и не направляется стволом. Точка вылета — центр дульного среза ствола.
Осцилляция (oscillation) – вращательное движение пули вокруг своей оси во время полета.
Деривация (drift) – движение пули в сторону во время полета, вызванное вращением.
Рыскание пули (yaw) – отклонения от стабильного полета из-за осцилляции. Может быть вызвано встречным ветром или дестабилизацией во время вхождения или выхода снаряда из трансзвуковой фазы.
Гран, гр (grain, gr ) – единица измерения веса пули либо снаряда. В одном фунте 7000 гранов, в одной унции – 437,5 (1 гран — 0,0647989 грамма).
Давление пороховых газов (pressure) – сила, порождаемая расширением газов при горении пороха. Давление для стрелкового оружия измеряется в фунт-силе на квадратный дюйм (psi).
Гравитация (gravity) – постоянное влияние притяжения земли с силой примерно 9,8 м/с 2 , независимо от веса, формы или скорости снаряда. Часто также называется падением пули, так как вызывает падение с исходной позиции. Стрелкам следует учитывать эффекты гравитации во время пристрелки оружия, а так же знать, как применить её для определения адекватных поправок при стрельбе на расстояния за пределами дальности прямого выстрела.
Торможение, сопротивление воздуха (drag, air resistance) – сила трения о плотную среду (воздух), которая тормозит снаряд во время его движения. Торможение начинается сразу после того, как снаряд покидает ствол (вылет пули). Оно снижает скорость снаряда со временем и наиболее ощущается при стрельбе на дальние расстояния. У каждого снаряда есть баллистический коэффициент (ballistic coefficient, ВС) – измерение способности снаряда минимизировать эффект сопротивления воздуха (торможения) во время полета.
Траектория (trajectory) – путь полета снаряда после выхода из ствола. В рамках этого пособия будем считать, что траектория заканчивается в точке встречи (точке столкновения к целью, point of impact).
Ветер – это фактор с наибольшим эффектом на траекторию полёта пули. Действие ветра на снаряд наиболее заметно между половиной и двумя третями пути к цели:
- Время (Т) – количество времени, когда снаряд подвержен действию ветра на своей траектории. Чем дальше расстояние до цели, тем больше времени снаряд подвержен воздействию ветра.
- Направление – направление воздушных потоков по отношению к оси канала ствола. Определяет боковое смещение снаряда, которое нужно компенсировать.
- Скорость (V) – скорость ветра во время полета пули к цели. Переменные в общей скорости ветра, которые вызывают изменение траектории, включают в себя усредненную скорость ветра и шквальные изменения в скорости.
На рисунках показано, как влияют эти факторы на траекторию полёта пули. Помните, что они взаимодействуют со снарядом на протяжении отрезка от миллисекунд до секунд.
Теперь поговорим о том, как эти факторы учитываются солдатами для расчёта горизонтальных и вертикальных поправок при стрельбе.
Внешняя баллистика на практике
Понимание внешней баллистики поможет нам лучше попадать в цели на разных расстояниях, так как мы будем знать, где они находятся по отношению к нашей линии прицеливания, или проще говоря, нашей точке прицеливания. При работе с внешней баллистикой можно встретить несколько заблуждений, с которыми нужно разобраться, а также нужно выяснить несколько основных фактов.
Торможение о воздух и рыскание пули
Всё начинается, когда снаряд выходит из канала. Как только это происходит, скорость начинает падать, так как нет больше сил, которые бы увеличивали или поддерживали скорость пули. На неё сразу же начинает воздействовать сопротивление воздуха. Как только снаряд прекращает соприкасаться с полями и нарезами ствола, плотность газового потока, который подталкивал его, нарушается.
Расширяющийся за пулей газ выходит вместе с ней и рассеивается вокруг пули и ствола. После выхода из канала пуля нестабильна из-за отсутствия ограничений, накладываемых стволом и выходящими газами. Пуля начинает вилять в полете до тех пор, пока не стабилизируется гироскопическим воздействием (прецессия). Это первичное виляние называется эффектом Магнуса.
Отрезок полета пули, когда она не стабилизирована, достаточно короткий. Из-за гироскопической стабилизации пуля может отклоняться от линии полета, и будет вращаться вокруг своего центра тяжести. Эффект Магнуса стабилизирует пулю и заставит её смотреть вперед (с отклонением примерно на один градус) на цель.
Нарезы в канале ствола и стабилизация пули
На полет пули влияет шаг нарезов в стволе. Чтобы иметь равномерное торможение, пуля должна быть стабилизирована. Если пуля виляет в полете, у каждого витка будет своя траектория, и точность будет падать.
Главное правило для выбора шага нарезов – чем длиннее пуля (и, обычно, тяжелее), тем больше стабилизации ей нужно. Получается, что более легким снарядам нужно меньше нарезов, а более тяжелым – больше. Исключение – трассирующие боеприпасы, из-за их длины.
Оптимальное количество оборотов для пули в 62 грана (SS109 в M855) – один оборот на длину от восьми до девяти дюймов (1:8, 1:9). Оптимальное количество оборотов для трассирующей пули M856 – до 1:5 до 1:6, потому что она длиннее. Лучший компромисс для достижения примерно одинаковых траекторий – выбрать боевую винтовку с твистом 1:7. Не оптимально, но приемлемо.
Влияние бокового ветра на траекторию снаряда
Снос ветром – самый весомый фактор внешней баллистики. Непосредственно сноса пули ветром не происходит. На самом деле кончик пули слегка поворачивается в сторону ветра, таким образом, происходит постепенная деривация пули по направлению ветра. Стрелок может компенсировать воздействие ветра, если он понимает, как ветер влияет на снаряд и где будет точка встречи. Как мы уже говорили выше, наиболее важные показатели влияния ветра на траекторию:
- Время, когда снаряд подвержен действию ветра (расстояние).
- Направление, откуда дует ветер.
- Скорость ветра, который воздействует на снаряд во время полета.
На рисунке показано, как определить направление и силу ветра.
Перед тем, как делать поправку на ветер, десантник должен определить направление и скорость ветра. Для этого можно использовать некоторые индикаторы. Флаги на полигоне, дым, деревья, трава, дождь и физические ощущения — нет одного наиболее предпочтительного метода метод определения направления и скорости ветра, стрелку надо уметь оценивать скорость и направление ветра по совокупности индикаторов. В Приложении С Циркуляра ТС 3-22.9 приведены такие примеры для определения скорости ветра:
- От 0 до 1,3 метров в секунду — ветер едва ощущается, но дым движется;
- От 1,3 до 2,2 — слегка ощущается на лице;
- От 2,2 до 3,5 — листья летят с постоянной скоростью;
- От 3,5 до 5,3 — поднимает пыль и листы бумаги;
- От 5,3 до 6,7 — колышутся маленькие деревья.
Учитывайте, что ветер, который дует возле десантника, может отличаться от ветра, который дует на пути к цели.
Расчёт боковых поправок
Наконец, когда определены расстояние, направление и скорость, десантники могут компенсировать действие ветра. Существует три основных метода определить надлежащую задержку для поправки на сильный ветер: использование ветровой формулы, оценка ветра и обращение к общей баллистической таблице поправок на ветер.
Когда известны расстояние до цели и скорость ветра, для определения деривации используется формула на рисунке ниже. В результате вычисления получаются угловые минуты, округленные до целых для скорости вычисления. Эта формула позволяет десантнику компенсировать расстояние, на которое ветер сместит его снаряд.
Баллистическая таблица показывает деривацию ветра в дюймах на расстоянии от 100-300 метров и при скорости до 9 метро в секунду. Данные о 100 метрах показывают, что даже при скорости ветра 9 м/с деривация пули очень мала. На 300 м ветер 9 м/с отодвинет пулю на 26 дюймов. Это показывает, что влияние ветра на пулю растет с ростом расстояния до цели.
Подведём итоги. Мы обсудили, что такое внешняя баллистика, и что происходит, когда снаряд выходит за пределы дульного среза и летит к цели. Мы обсудили три элемента воздействия ветра. И мы обсудили формулы, которые можно использовать для поправок на ветер для снаряда М855.
В следующий раз мы продолжим говорить о баллистике и рассмотрим, как на ветер влияет воздушное пространство над зоной боевых действий.
Читайте также: