Путь, описываемый центром тяжести снаряда в пространстве после вылета его из канала ствола, называется траекторией.

На рис показаны основные элементы траектории:

Точка вылета О — центр дульного среза орудия.

Точка падения С — точка пересечения траектории с горизонтом орудия.

Точка встречи Ав — точка встречи снаряда с преградой.

Горизонт орудия — горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета.

Линия выстрела О А — направление оси канала ствола наведенного орудия или оси направляющей у наведенной боевой машины.

Линия цели ОЦ — прямая, проходящая через точку вылета и цель.

Линия бросания ОБ — направление оси канала ствола в момент вылета снаряда; из-за вибрации ствола в момент вылета снаряда линия бросания не совпадает с линией выстрела.

Угол прицеливания а — угол между линией цели и линией выстрела.

Угол места цели е — угол между горизонтом орудия и линией цели; угол места цели считается положительным, когда цель выше горизонта орудия, и отрицательным, когда цель ниже горизонта орудия.

Угол возвышения ф — угол между горизонтом орудия и линией выстрела.

Угол вылета -у — угол между линией выстрела и линией бросания.

Угол бросания Э0 — угол между горизонтом орудия и линией бросания.

Угол падения 6С — угол между горизонтом орудия и касательной к траектории в точке падения.

Угол встречи ji— угол между касательной к траектории в точке встречи и плоскостью, касательной к поверхности цели (преграды) в той же точке; угол встречи может быть от 0 до 90°.

Вершина траектории S— точка траектории, превышение которой над горизонтом орудия является наибольшим.

Высота траектории Ys— вертикальное расстояние от горизонта орудия до вершины траектории.

Восходящая ветвь — отрезок траектории от точки вылета до вершины траектории.

Нисходящая ветвь — отрезок траектории от ее вершины до точки падения.

Дальность до цели — расстояние по прямой от орудия до цели.

С увеличением угла возвышения увеличивается и дальность падения снаряда, однако увеличение дальности имеет предел. В безвоздушном пространстве наибольшая дальность получилась бы при угле возвышения 45°.

При дальнейшем увеличении угла возвышения снаряд полетел бы выше, но дальность падения уменьшилась бы. Тоже происходит и при стрельбе в действительных условиях.

В безвоздушном пространстве траектория снаряда симметрична относительно вершины траектории, а в действительных условиях траектория несимметрична, нисходящая ветвь траектории короче и круче восходящей; угол падения больше угла возвышения; вершина траектории находится ближе к точке падения.

Мерой крутизны траектории является величина угла возвышения. Траекторию с углом возвышения не более 20° принято называть отлогой, а траекторию с углом возвышения более 20° — крутой.

Стрельбу, при которой траектория получается отлогой, называют настильной. Стрельбу, при которой траектория получается крутой, называют навесной. Навесную стрельбу при углах возвышения более 45° называют мортирной.

Траекторию полета неуправляемого реактивного снаряда делят на два участка: активный и пассивный.

Активным называют участок траектории от точки вылета до точки, в которой сгорает заряд реактивного двигателя. На активном участке снаряд приобретает кинетическую энергию, за счет которой он летит на пассивном участке.

Пассивным называют участок траектории от точки, в которой сгорает заряд реактивного двигателя, до точки встречи.

Силы,  действующие на  снаряд в  воздухе

На всем протяжении траектории при полете снаряда в воздухе на него действуют сила сопротивления воздуха и сила тяжести, которые и придают траектории форму, показанную на рис.

Сила сопротивления воздуха Rесть равнодействующая всех элементарных сил воздействия воздуха на снаряд. Направление действия силы сопротивления воздуха и точка ее приложения зависят от того, совпадает ли продольная ось снаряда с вектором скорости (касательной к траектории) или нет. Если продольная ось снаряда совпадает с касательной к траектории, то сила сопротивления воздуха приложена к центру тяжести снаряда (ЦТ) и направлена вдоль продольной оси снаряда в сторону, противоположную направлению движения.

Если продольная ось снаряда составляет с касательной к траектории некоторый угол б, то сила сопротивления воздуха приложена к центру сопротивления (ЦС), который находится у неоперенных снарядов между центром тяжести снаряда и его головной частью. Направление силы сопротивления воздуха в этом случае составляет некоторый угол как с осью снаряда, так и с его вектором скорости.

Таким образом, сила сопротивления воздуха стремится опрокинуть снаряд и уменьшить его скорость, что влечет за собой уменьшение дальности стрельбы.

Сила тяжести приложена к центру тяжести снаряда, направлена к центру Земли и сообщает снаряду ускорение силы тяжести. Под действием силы тяжести траектория снаряда оказывается не прямой линией, а приобретает форму дуги. Если произвести выстрел из орудия, ствол которого находится в горизонтальном положении, то снаряд пролетит ровно столько времени, сколько ему потребуется для свободного падения с высоты точки вылета на поверхность земли; поэтому для стрельбы на различные дальности стволу придают угол возвышения.

Стабилизация   снарядов (мин)  в   полете. Деривация

Для обеспечения устойчивости (стабилизации) артиллерийского снаряда при движении в воздухе ему придают быстрое вращательное движение слева вверх направо (по ходу часовой стрелки, если смотреть на дно снаряда).

Это вращательное движение препятствует опрокидыванию снаряда под действием силы сопротивления воздуха и отклоняет его вправо от плоскости стрельбы. Поэтому траектория, если смотреть на нее сверху (в плане), представляет собой не прямую, а кривую линию. Это отклонение снаряда в сторону от плоскости стрельбы называется деривацией, которая увеличивается с увеличением дальности стрельбы.

Деривация указана в Таблицах стрельбы и учитывается при определении установок для стрельбы. Поправка на деривацию может достигать больших размеров (20—30 делений угломера), особенно при стрельбе из гаубиц на большие дальности и при стрельбе при углах возвышения больше 45°.

Турбореактивные снаряды стабилизируются в полете также за счет придания им быстрого вращения, вследствие чего происходит отклонение их вправо от плоскости стрельбы, т. е. правая деривация. Но при стрельбе турбореактивными снарядами на характер деривации существенно влияют условия схода снаряда с направляющей, которые вызывают искривление траектории влево, т. е. левая деривация. Окончательный (суммарный) результат деривации турбореактивного снаряда зависит от того, какое отклонение окажется преобладающим — влево или вправо. При стрельбе на небольшие дальности преобладающей оказывается деривация влево, при стрельбе примерно на средние дальности она становится равной нулю, а при увеличении дальности преобладающей является деривация вправо.

Мины, оперенные реактивные снаряды, противотанковые управляемые ракеты снабжены стабилизаторами. Вследствие увеличения площади воздействия силы сопротивления воздуха в хвостовой части снаряда центр сопротивления сместится назад и окажется между хвостовой частью и центром тяжести. Возникают силы, которые в течение всего полета стремятся совместить продольную ось снаряда (мины) с вектором скорости, что заставляет снаряд (мину) лететь головной частью вперед. Так как оперенные снаряды и мины почти не вращаются, то и деривация у них отсутствует.

Рассеивание снарядов  и  меры по уменьшению рассеивания

Если произвести большое количество выстрелов из одного и того же орудия в возможно одинаковых условиях (одинаковые заряды и снаряды, одна и та же установка прицельных приспособлений, одинаковые метеорологические условия и т. п.), то каждый снаряд опишет свою траекторию, не совпадающую ни с какой другой траекторией, и упадет в своей точке. Точки падения снарядов расположатся на некоторой площади, называемой площадью рассеивания.

Рассеиванием снарядов называется явление разброса точек падения снарядов при стрельбе из одного и того же орудия в одинаковых условиях.

Совокупность всех траекторий, какие могут быть получены при стрельбе из данного орудия в данных условиях, называется снопом траекторий.

Центр площади рассеивания называется центром рассеивания, а воображаемая траектория, проходящая через центр рассеивания, — средней траекторией.

При небольшом количестве выстрелов распределение точек падения снарядов кажется случайным и сделать какие-либо выводы о закономерностях рассеивания нельзя. Однако, если, например, произвести 100—200 выстрелов в возможно одинаковых условиях, уже нетрудно будет заметить закономерность распределения точек падения. Большим количеством опытов установлено, что рассеивание снарядов подчиняется определенному закону, называемому нормальным законом рассеивания. Рассмотрим свойства закона рассеивания.

Рассеивание не беспредельно. При достаточно большом количестве выстрелов площадь рассеивания приобретает форму геометрической фигуры, называемой эллипсом. При стрельбе из орудий, а также из минометов и боевых машин на малые дальности эллипс вытянут в направлении стрельбы, а при стрельбе на большие дальности

эллипс становится более широким. В отдельных случаях площадь рассеивания имеет форму круга (но круг можно рассматривать как частный случай эллипса, у которого полуоси равны). Таким образом, площадь, на которую падают снаряды, ограничена, т. е. имеет предел.

Рассеивание симметрично. Это значит, что точки падения снарядов располагаются в эллипсе так, что впереди центра рассеивания будет столько же воронок, сколько и сзади, вправо от центра рассеивания — столько же, сколько и слева.

Рассеивание неравномерно. В пределах эллипса рассеивания точки падения располагаются гуще у центра рассеивания, а чем дальше от центра, тем точек падения меньше.

Таким образом, закон рассеивания кратко формулируется так: при достаточно большом числе выстрелов, произведенных в возможно одинаковых условиях, рассеивание имеет предел, оно симметрично и неравномерно.

Численным выражением закона рассеивания, отражающим три его основных положения, является шкала рассеивания.

Если эллипс рассеивания разделить пополам, а затем каждую половину разделить еще на четыре одинаковые полосы, то при большом количестве выстрелов в каждую из этих полос попадает определенное количество снарядов: в полосы, расположенные непосредственно у центра рассеивания, по 25% снарядов, в соседние с ними полосы—по 16%, в третьи от центра рассеивания полосы—по 7%, в крайние полосы — по 2% снарядов.

Если разделить эллипс рассеивания на восемь равных поперечных полос, получится шкала рассеивания по дальности (а).

Если разделить эллипс рассеивания на восемь равных продольных полос, получится шкала рассеивания по направлению (б).

Если пересечь сноп траекторий вертикальной плоскостью, то в сечении получится вертикальный эллипс рассеивания; разделение вертикального эллипса на восемь равных горизонтальных полос дает шкалу рассеивания по высоте (рис. 86, в).

Четвертая часть любой половины эллипса рассеивания, прилегающая к его центру, называется срединным отклонением.

Срединные отклонения являются характеристиками закона рассеивания:

в горизонтальной плоскости — срединное отклонение по дальности — Вд, срединное отклонение по направлению — Вб;

в вертикальной плоскости — срединное отклонение по высоте — Вв.

Величины срединных отклонений для каждой системы, снаряда, заряда и дальности указаны в Таблицах стрельбы. В практике пределы рассеивания снарядов обычно принимают равными четырем срединным отклонениям от центра рассеивания по каждому направлению.

[Аэродром] [Матчасть] [Оружие]