Баллистика реферат по огневой подготовке
Обновлено: 05.07.2024
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.
Выстрелом называется выбрасывание пули (гранаты) 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, досланного 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. От давления газов на стенки гильзы и ствола происходит их растяжение (упругая деформация), и гильза, плотно прижимаясь к патроннику, препятствует прорыву пороховых газов в сторону затвора. Одновременно при выстреле возникает колебательное движение (вибрация) ствола и происходит его нагревание. Раскаленные газы и частицы несгоревшего пороха, истекающие из канала ствола вслед за пулей, при встрече с воздухом порождают пламя и ударную волну; последняя является источником звука при выстреле.
При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола (например, автомат и пулеметы Калашникова, снайперская винтовка Драгунова, станковый пулемет Горюнова), часть пороховых газов, кроме того, после прохождения пулей газоотводного отверстия устремляется через него в газовую камеру, ударяет в поршень и отбрасывает поршень с затворной рамой (толкатель с затвором) назад.
Пока затворная рама (стебель затвора) не пройдет определенное расстояние, обеспечивающее вылет пули из канала ствола, затвор продолжает запирать канал ствола. После вылета пули из канала ствола происходит его отпирание; затворная рама и затвор, двигаясь назад, сжимают возвратную (возвратно-боевую) пружину; затвор при этом извлекает из патронника гильзу. При движении вперед под действием сжатой пружины затвор досылает очередной патрон в патронник и вновь запирает канал ствола.
При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи (например, пистолет Макарова, автоматический пистолет Стечкина, автомат обр.1941 г.), давление газов через дно гильзы передается на затвор и вызывает движение затвора с гильзой назад. Это движение начинается в момент, когда давление пороховых газов на дно гильзы преодолевает инерцию затвора и усилие возвратно-боевой пружины. Пуля к этому времени уже вылетает из канала ствола. Отходя назад, затвор сжимает возвратно-боевую пружину, затем под действием энергии сжатой пружины затвор движется вперед и досылает очередной патрон в патронник.
В некоторых образцах оружия (например, крупнокалиберный пулемет Владимирова, станковый пулемет обр. 1910г.) под действием давления пороховых газов на дно гильзы вначале движется назад ствол вместе со сцепленным с ним затвором (замком). Пройдя некоторое расстояние, обеспечивающее вылет пули из канала ствола, ствол и затвор расцепляются, после чего затвор по инерции отходит в крайнее заднее положение и сжимает (растягивает) возвратную пружину, а ствол под действием пружины возвращается в переднее положение.
Иногда после удара бойка по капсюлю выстрела не последует или он произойдет с некоторым запозданием. В первом случае имеет место осечка, а во втором затяжной выстрел. Причиной осечки чаще всего бывает отсыревание ударного состава капсюля или порохового заряда, а также слабый удар бойка по капсюлю. Поэтому необходимо оберегать боеприпасы от влаги и содержать оружие в исправном состоянии.
Затяжной выстрел является следствием медленного развития процесса зажжения или воспламенения порохового заряда, Поэтому после осечки не следует сразу открывать затвор, так как возможен затяжной выстрел. Если осечка произойдет при стрельбе из станкового гранатомета, то перед его разряжанием необходимо выждать не менее одной минуты.
При выстреле различают четыре последовательных периода: предварительный; первый, или основной, второй; третий, или период последействия газов.
Рис. 1. Периоды выстрела:
Po – давление форсирования; Pм – наибольшее (максимальное) давление; Pк – и υк – давление газов и скорость пули в момент конца горения пороха; Рd и υd – давление газов и скорость пули в момент вылета её из канала ствола; υм – наибольшая (максимальная скорость) пули; Ротм – давление, равное атмосферному.
Предварительный период длится от начала горения порохового заряда до полного врезания оболочки пули в нарезы ствола. В течение этого периода в канале ствола cоздаёт 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, массы пули и твёрдости еe оболочки (например, у стрелкового оружия под патрон обр.1943 г. давление форсирования равно около 300 кг/см2). 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 за-пульного пространства (пространство между дном пули и дном гильзы), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины (например, у стрелкового оружия под патрон обр. 1943 г. — 2800 кг/см2, а под 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 увеличения скорости движения пули объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, 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 не задолго 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, увеличивали скорость ее движения. Спад давления во втором периоде происходит довольно быстро и у дульного среза — дульное давление — составляет у различных образцов еружия 300—900 кг/см2 (например, у самозарядного карабина Симонова — 390 кг/см2, у станкового пулемета Горюнова 570 кг/см2). Скорость пули в момент вылета ее из кананала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости.
У некоторых видов стрелкового оружия, особенно короткоствольных (например, пистолет Макарова), второй период отсутствует, так как полного сгорания порохового заряда к моменту вылета пули из канала ствола фактически не происходит.
Третий период, или период последействия газов, от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течении этого периода пороховые газы, истекающие из ствола со скоростью 1200 — 2000 м/с, продолжают воздействовать на нулю и сообщают ей дополнительную скорость. Наибольшей (максимальной) скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких сантиметров от дульного среза ствола. Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха.
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 и 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. Длина ствола и вес 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. 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.
Плотностью заряжания называется отношение веса заряда к объему гильзы при вставленной пуле (каморы 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.
Отдача оружия – это движение оружия (ствола) назад во время выстрела. Отдача ощущается в виде толчка в плечо, руку или грунт.
Сила отдачи
Сила сопротивления отдаче
Рис. 2. 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. Энергия отдачи у ручного стрелкового оружия обычно не превышает 2 кгм и воспринимается стреляющим безболезненно.
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. Они образуют пару сил, под действием которой дульная часть ствола оружия отклоняется кверху (рис. 10).
Величина отклонения дульной части ствола 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 отклониться от первоначального положения в любую сторону (вверх, вниз, вправо, влево).
Сочетание влияния вибрации ствола, отдачи оружия и других причин приводит 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, и отрицательным, когда она ниже.
Баллистика — это наука о поведении снаряда (пули, мины, ракеты).
Баллистика делится на внутреннюю (поведение снаряда внутри оружия), внешнюю (поведение снаряда на траектории) и преградную (действие снаряда по цели). В данной теме будут рассмотрены основы внутренней и внешней баллистики. Из преградной баллистики будет рассмотрена раневая баллистика (действие пули на тело клиента). Существующий также раздел судебной баллистики рассматривается в курсе криминалистики и в данном пособии освещен не будет.
Внутренняя баллистика
Внутренняя баллистика зависит от типа используемого пороха и типа ствола.
Условно стволы можно разделить на длинные и короткие.
• Длинные стволы (длина боле 250 мм) служат для увеличения начальной скорости пули и ее настильности на траектории. Повышается (по сравнению с короткими стволами) точность. С другой стороны, оружие с длинным стволом всегда более громоздко, чем короткоствольное.
• Короткие стволы не придают пуле той скорости и настильности, чем длинные. Пуля имеет большее рассеивание. Но короткоствольное оружие удобно в носке, особенно скрытой, что наиболее целесообразно для оружия самообороны и полицейского оружия. С другой стороны, стволы можно условно разделить на нарезные и гладкие.
• Нарезные стволы придают пуле большую скорость и устойчивость на траектории. Такие стволы повсеместно используются для пулевой стрельбы. Для стрельбы пулевыми охотничьими патронами из гладкоствольного оружия часто применяются различные нарезные насадки.
• Гладкие стволы. Такие стволы способствуют увеличению рассеивания поражающих элементов при стрельбе. Традиционно используются для стрельбы дробью (картечью), а также для стрельбы специальными охотничьими патронами на небольшие дистанции.
Различают четыре периода выстрела (рис. 13).
Предварительный период (П) длится от начала горения порохового заряда до полного врезания пули в нарезы. 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 и достигает 250-500 кг/см 2 . Принимают, что горение порохового заряда на этом этапе происходит в постоянном объеме.
Первый период (1) длится от начала движения пули до полного сгорания порохового заряда. В начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще невелика, объем газов растет быстрее, чем запульное пространство. Давление газов достигает своего пика (2000-3000 кг/см 2 ). Это давление называется максимальным давлением. Затем вследствие быстрого увеличения скорости движения пули и резкого увеличения запульного пространства давление несколько падает и к концу первого периода составляет примерно 2/3 от максимального давления. Скорость движения же постоянно растёт и достигает к концу этого периода примерно 3/4 начальной скорости.
Второй период (2) длится от момента полного сгорания порохового заряда до вылета пули из ствола. С началом этого периода приток пороховых газов прекращается, но сильно сжатые и нагретые газы расширяются и, оказывая давление на дно пули, увеличивают ее скорость. Спад давления в этом периоде происходит достаточно быстро и у дульного среза — дульное давление — составляет 300-1000 кг/см 2 . У некоторых образцов оружия (например, пистолет Макарова, да и большинство образцов короткоствольного оружия) второй период отсутствует, поскольку к моменту вылета пули из ствола пороховой заряд до конца не сгорает.
Третий период (3) длится от момента вылета пули из ствола до момента прекращения действия на нее пороховых газов. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/с, продолжают воздействовать на пулю, придавая ей дополнительную скорость. Наибольшей скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола (например, при стрельбе из пистолета ТТ расстояние около 3 м). Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет уравновешено сопротивлением воздуха. Далее пуля летит уже по инерции. Это к вопросу о том, почему пуля, выпущенная из пистолета ТТ, не пробивает броню 2-го класса при выстреле в упор и пробивает ее на удалении 3-5 м.
Как уже упоминалось, для снаряжения патронов используются дымный и бездымный порох. Каждый изних имеет свои особенности:
Дымный порох. Этот тип пороха сгорает очень быстро. Его горение похоже на взрыв. Он используется для мгновенного скачка давления в канале ствола. Такой порох обычно используется для гладких стволов, так как трение снаряда о стенки ствола в гладком стволе не столь велико (по сравнению с нарезным стволом) и время нахождения пули в канале ствола меньше. Поэтому в момент вылета пули из ствола достигается большее давление. При применении дымного пороха в нарезном стволе первый период выстрела получается достаточно коротким, за счет чего давление на дно пули уменьшается весьма значительно. Необходимо также отметить, что давление газов сгоревшего дымного пороха примерно в 3-5 раз меньше, нежели у бездымного. На кривой давления газов очень резкий пик максимального давления и достаточно резкий спад давления в первом периоде.
Бездымный порох. Такой порох сгорает медленнее, чем дымный, и поэтому используется для постепенного увеличения давления в канале ствола. Ввиду этого для нарезного оружия стандартно используется бездымный порох. Ввиду вкручивания в нарезы время на полет пули по стволу увеличивается и к моменту вылета пули пороховой заряд полностью сгорает. За счет этого на пулю воздействует полное количество газов, при этом второй период подбирается достаточно небольшим. На кривой давления газов пик максимального давления несколько сглаженный, с пологим спадом давления в первом периоде. Кроме того, полезно обратить внимание на некоторые числовые методы оценки внутрибаллистических решений.
1. Коэффициент могущества (kМ). Показывает энергию, которая приходится .на один условный кубический мм пули. Используется для сравнения пуль однотипных патронов (например, пистолетных). Измеряется в Джоулях на миллиметр в кубе.
kМ = E0/d 3 , где E0 — дульная энергия, Дж, d — калибр пули,мм. Для сравнения: коэффициент могущества для патрона 9х18 ПМ равен 0,35 Дж/мм 3 ; для патрона 7,62х25 ТТ — 1,04 Дж/мм 3 ; дляпатрона .45АСР — 0,31 Дж/мм 3 . 2. Коэффициент использования металла (kme). Показывает энергию выстрела, которая приходится на один грамм оружия. Используется для сравнения пуль патронов под один образец или для сравнения относительной энергии выстрела для различных патронов. Измеряется в Джоулях на грамм. Часто коэффициент использования металла принимают как упрощенный вариант расчета отдачи оружия. kme=E0/m, где Е0 — дульная энергия, Дж, m — масса оружия, г. Для сравнения: коэффициент использования металла для пистолета ПМ, автомата АКМ и винтовки СВД соответственно равны 0,37, 0,66 и 0,76 Дж/г.
Внешняя баллистика
Для начала необходимо представить полную траекторию полета пули (рис. 14).
В пояснение к рисунку необходимо отметить, что линия вылета пули (линия бросания) будет иная, нежели направление ствола (линия возвышения). Это происходит из-за возникновения при выстреле колебаний ствола, которые влияют на траекторию полета пули, а также из-за отдачи оружия при выстреле. Естественно, что угол вылета (12) будет крайне мал; более того, чем лучше выделка ствола и расчет внутрибаллистических характеристик оружия, тем угол вылета будет меньше. Примерно первые две трети восходящей линии траектории можно считать прямой. Ввиду этого выделяют три дистанции ведения огня (рис. 15). Таким образом, влияние сторонних условий на траекторию описывается простым квадратным уравнением, а в графике представляет собой параболу. Кроме сторонних условий на отклонение пули от траектории также влияют и некоторые конструктивные особенности пули и патрона. Ниже будет рассмотрен комплекс событий; отклоняющих пулю от первоначальной траектории. Баллистические таблицы этой темы содержат данные по баллистике пули патрона 7,62x54R 7H1 при стрельбе из винтовки СВД. Вообще, влияние сторонних условий на полет пули можно показать следующей диаграммой (рис. 16).
Рассеивание
Нужно еще раз заметить, что благодаря нарезному стволу пуля приобретает вращение вокруг своей продольной оси, что придает большую настильность (прямолинейность) полету пули. Поэтому дистанция кинжального огня несколько увеличивается по сравнению с пулей, выпущенной из гладкого ствола. Но постепенно к дистанции навесного огня из-за уже упомянутых сторонних условий ось вращения несколько смещается от центральной оси пули, поэтому в поперечном разрезе получается круг разлета пули — среднее отклонение пули от первоначальной траектории. Учитывая такое поведение пули, ее возможную траекторию можно представить в виде одноплоскостного гиперболоида (рис. 17). Смещение пули от основной директрисы за счет смещения оси ее вращения называется рассеиванием. Пуля с полной вероятностью оказывается в круге рассеивания, диаметр (по перечник) которого определяется для каждой конкретной дистанции. Но конкретная точка попадания пули внутри этого круга неизвестна.
В табл. 3 приведены, радиусы рассеивания для стрельбы на различные дистанции.
Введение в баллистику
— Из отчет Элвина К. Йорка (8 октября 1918г.)
Баллистика исследует движение снаряда (пули). ТК 3-22.9 даёт такое определение:
Проще говоря, баллистика — это все, что происходит с того момента, когда ударник соприкасается с капсюлем, до того, как снаряд прекращает движение в своей цели.
Есть три основных категории баллистики: внутренняя, внешняя и терминальная.
- Внутренняя баллистика — это все, что происходит со снарядом с момента нажатия на спусковой крючок до момента выхода из ствола.
- Внешняя баллистика — все, что происходит со снарядом с момента его выхода из ствола и до момента попадания в цель.
- Терминальная баллистика — это то, что происходит со снарядом с момента его попадания в цель ровно до того момент, как снаряд полностью прекратит движение внутри цели.
Знание баллистики является прерогативой снайперов и марксманов, и этот предмет считается слишком сложным для понимания обычным десантником. Однако всё же необходимо, чтобы командиры и солдаты разбирались в различных категориях баллистики. Это позволит бойцу диагностировать неисправность оружия (внутренняя баллистика), обеспечит высокую вероятность попадания по движущейся цели на основе скорректированной точки прицеливания (внешняя баллистика). И это также поможет попасть в зону, которая с максимальной вероятностью выведет противника из строя (терминальная баллистика).
При этом наибольшее влияние на то, поразит ли стрелок намеченную цель, имеет внешняя баллистика. Она учитывает гравитацию, сопротивление воздуха, силу ветра, высоту, влажность и температуру. Некоторые из этих факторов, такие как сила тяжести, являются постоянными и, таким образом, оказывают постоянное влияние на снаряд. Высота, сопротивление воздуха, влажность, температура и ветер меняются от выстрела к выстрелу, поэтому важно, чтобы десантник понимал, что и как это влияет на результат выстрела.
Далее мы обсудим различные термины, связанные с баллистикой.
Баллистическая терминология
Войдя в густо поросший лесом участок маршрута передвижения, старший сержант Конде Фалькон и его рота обнаружили обширный бункерный комплекс противника, который позже был идентифицирован как командный пункт батальона…
Сержант маневрировал к фланговой позиции врага. С пулеметом он в одиночку атаковал ближайшее укрепление, убив врага внутри, после чего у него кончились боеприпасы. Вернувшись к трем солдатам с пустым оружием и взяв в руки винтовку М-16, он сосредоточился на следующем бункере.
— Из наградной записи Медали Почета старшего сержанта Конде Фалькона
Как мы уже говорили, баллистика подразделяется на внутреннюю, внешнюю и терминальную.
Внутренняя баллистика
В дискурсе внутренней баллистики используется несколько основных терминов для описания физических процессов.
Канал ствола (bore) – внутренняя часть ствола, от дульного среза до патронника.
Патронник (chamber) – часть ствола, принимающая и фиксирующая боеприпас для стрельбы.
Скат патронника, уступ патронника (shoulder) – часть патронника, фиксирующая гильзу со снарядом, за которой начинается пульный вход ствола.
Дульный срез (muzzle) – конец ствола.
Пульный вход (throat) – вход в ствол из патронника. Там снаряд попадает на поля и нарезы внутри канала ствола.
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 – прим. переводчика).
Давление (pressure) – сила, воздействующая на снаряд и порождаемая расширением газов при горении пороха. Давление измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi).
На рисунке ниже показаны некоторые из приведённых терминов внутри автомата М4.
Внешняя баллистика
Ниже будут приведены термины и определения, которые описывают процессы и реакции снаряда во время полета. Эта терминология стандартна для работы с любым оружием или оружейной системой независимо от калибра.
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.
На следующих рисунках показаны эти термины в ракурсе внешней баллистики.
Терминальная баллистика
Терминальная баллистика – это наука о поведении снаряда от момента столкновения с объектом до полной остановки (терминальная остановка). Включает терминальное влияние на цель.
В связи с этим существует два основных термина:
Кинетическая энергия (kinetic energy, EK) – единица измерения сообщаемой снаряду силы. Кинетическая энергия – это сообщаемая энергия, которой обладает снаряд благодаря своей массе и скорости в момент столкновения. Кинетическая энергия напрямую связана с пробивной способностью снаряда к цели.
Пробивная способность (penetration) – возможность или акт проникновения снаряда в массу цели на основе его сообщенной кинетической энергии. Когда снаряд ударяет по цели, уровень проникновения в цель называется глубиной воздействия. Глубина воздействия – это расстояние от точки столкновения до точки полной остановки снаряда в момент терминальной остановки. В конечном счете, снаряд останавливается после передачи своей инерции равноценной массе среды (она же останавливающая среда).
На следующем рисунке это показано на примере пули M855A1. Обратите внимание, насколько пробит баллистический желатин:
Итак, мы рассмотрели несколько терминов, связанных с различными фазами полета снаряда. В следующий раз мы обсудим дальнейшее практическое применение баллистики.
Читайте также: