Сведения из внутренней и внешней баллистики

 

Явление выстрела

При сгорании порохового заряда в огнестрельном оружии только 25-40% выделившейся тепловой энергии затрачивается на основную работу – сообщение снаряду поступательного движения, свыше 50% энергии теряется с вылетающими пороховыми газами, а остальное количество идет на вспомогательные работы и нагрев ствола.

Выстрел – сложный термодинамический и газодинамический процесс очень быстрого, почти мгновенного превращения химической энергии пороха сначала в тепловую, а затем в кинетическую энергию пороховых газов, приводящих в движение пулю, а также оружие.

Выстрел из оружия характеризуется следующими параметрами:

  1. Длительность выстрела – тысячные и сотые доли секунды
  2. Наибольшее давление пороховых газов Рт достигает 3000 × 105 – 4500 × 10 5 н/м2 и более (в стрелковом оружии – около 3000 × 105 Н/м2 )
  3. Температуры газов Т = 2500+3500о К в момент их образования и Т = 1500+2000о К к  моменту вылета из канала ствола.
  4. Наибольшее ускорение (перегрузка) составляет 15.000 д

(д — ускорение свободного падения) и более.

  1. Скорость вращения при вылете равна до 3000—3500 об/с; для нарезных пушек 300-450 об/с.
  2. Начальная скорость = 700–1000 м/с

Существенной особенностью выстрела является то, что основная работа пороховых газов по выталкиванию пули происходит в переменном объеме.

Все эти особенности чрезвычайно осложняют исследование явления выстрела и, чтобы получить общую картину явления, приходится рассматривать его по частям. Потому весь комплекс процессов, происходящих при выстреле, внутренняя баллистика разделяется на ряд отдельных вопросов, а само явление выстрела делится на четыре периода:

— предварительный;

— первый (основной);

— второй;

— третий (период последствия газов).

Рассмотрим эти периоды.

От удара бойка ударника состав капсюля воспламенителя, образовавшиеся газы, создающие первоначальное давление около 20–50 кг/см2 , зажигают пороховой заряд. Во время горения порохового заряда образуется больное количество сильно нагретых газов. Газы распространяются во все стороны и, стремясь расшириться, давят на снаряд, стенки  и дно гильзы. Давление на дно гильзы заставляет ее прижиматься к затвору; давление на стенки гильзы плотно прижимает ее к стенкам патронника, предотвращая прорыв газов назад; давление на пулю заставляет ее двигаться по каналу ствола.

Период появления выстрела от момента зажжения боевого заряда до момента полного врезания снаряда в нарезы канала ствола называют предварительным периодом.

Условно считают, что горение пороха в этот период происходит в постоянном объеме. В конце периода создается давление форсирования, необходимое для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление оболочки пули врезанию в нарезы ствола. В зависимости от массы пули и сопротивления при врезании давление форсирования для С.О. может быть от 250 × 105 до 500 × 105 Н.м2  или 250–500 кг/см2  в зависимости от твердости оболочки. Например: Гаубица М-30 – Рф = 400 кг/см2, АКМ = 300 кг/см2 .

Первый (основной) период длится от начала движения пули до момента полного сгорания заряда. В начале периода запульный объем из-за малой скорости пули увеличивается медленнее, чем происходит приток газов, поэтому давление нарастает и достигает наибольшего значения Р       , когда пуля проходит в стволе путь = 4¸10 клб. Это давление называется максимальным. В дальнейшем вследствие значительного увеличения скорости пули и запульного объема давление падает. В конце горения порохового заряда давление Рк  составляет примерно 2/3 максимального (Рк     2/3 Р). Скорость в этот момент составляет примерно ¾ дульной. Максимальное давление для стрелкового и артиллерийского вооружения колеблется в пределах 2000 – 3500 кг/см2 , причем для стрелкового оружия это достигается на пути 4–6 см, а в артсистемах – 20-45 см прохождения пули (снаряда).

Вторым периодом выстрела называется период от момента окончания горения порохового заряда до момента вылета пули (снаряда)  из канала ствола. С началом этого периода приток новых (дополнительных газов прекращается, но так как газы обладают большим запасом энергии, то продолжается их расширение и, как следствие этого, увеличение скорости движения пули (снаряда). В этот период давление убывает от Рк  до  Рд дульного, а скорость возрастает до             д. Величина Рд у различных образцов оружия колеблется в пределах 300–900 кг/см2. Например, у СКС и РДП Рд = 390 кг/см2; СГМ – 570 кг/см2; 100 мм   БС-3 – 900 кг/см2. Дульное давление Рд    1/5Р  -  для стрелкового оружия;  Рд 1/3 – для орудий.

В стрелковом оружии полное сгорание порохового заряда происходит к тому моменту, когда пуля находится вблизи дульного среза, а в системах с более коротким стволом (пистолет) полного сгорания не происходит, т.е. для них второй период выстрела фактически отсутствует, так как пуля вылетает из ствола раньше, чем сгорает весь пороховой заряд.

В третьем периоде (периоде последствия) газы, истекая из канала ствола со  S = 1200 ¸ 2000 м/с продолжают воздействовать на пулю (снаряд) до тех пор, пока их сила давления не будет уравновешена силой сопротивления воздуха, действующей на пулю (снаряд). В этот период под действием газов снаряд продолжает еще разгоняться на участке 5 – 10 м, а пуля – на участке в несколько десятков сантиметров. Пуля (снаряд) приобретает максимальную скорость.

Периодом последствия газов называется период выстрела от момента вылета пули (снаряда) до момента прекращения действия на него истекающих газов.

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 окись углерода и водород) с кислородом воздуха вызывает вспышку, наблюдаемую как пламя выстрела.

Таким образом, явление, происходящее при выстреле, характеризуется резким увеличением давления до Р, затем падением давления от Р до Рд  далее до   атмосферного и возрастанием скорости.

Характер изменения давления газов и скорости пули (снаряда) в канале ствола обычно изображают в форме кривых в виде графика, где по горизонтальной оси откладывают в масштабе отрезки пути, пройденного снарядом (пулей) в стволе, а по вертикале – величину давления или скорости.

Данные о величинах давления и скорости на каждом участке получают расчетным путем при решении основной задачи внутренней баллистики, а после создания опытного образца оружия – с  помощью специальных проборов.

Деление явления выстрела на периоды основывается на возможности для каждого отдельного периода производить математические расчеты величин давления газов и скорости пули (снаряда).

Так, в предварительном периоде, когда горение происходит в постоянном объеме, расчеты производятся по формулам пиростатики. Пиростатика – отдел внутренней баллистики, изучающий законы горения пороха, образования газов и развития давления при неподвижной пуле (снаряде).

В первом периоде расчеты производятся по формулам, учитывающим горение пороха в изменяющемся объеме, а во втором периоде величина давления газов и скорости снаряда определяется по формулам свободного расширения газов. Эти два периода входят в раздел баллистики, называемый пиродинамикой.

Пиродинамика – отдел баллистики, изучающий законы газообразования и возникновения движения пули (снаряда) с учетом охлаждения газов и совершения ими механической работы.

Период последствия изучается особым отделом внутренней баллистики – газодинамикой. Газодинамика изучает явления, связанные с движением и истечением газов в период последствия, а также истечения их через сопло реактивных снарядов, через отверстия дульных тормозов и пр.

Изучение явления выстрела позволяет сделать выводы чисто прикладного характера по обоснованию правил эксплуатации, хранения и осмотра оружия, выводы о прочности и живучести стволов.

 

Начальная скорость пули и ее практическое значение

Начальная скорость – это условная скорость, которая получается расчетным путем. Опытным путем на некотором расстоянии от дульного среза ствола измеряется скорость, а затем эта скорость путем расчета приводится к дульному срезу без учета последствия пороховых газов, поэтому она получается несколько меньше максимальной и  на 1–2%  больше дульной.

Введение условной начальной скорости позволяет во внешней баллистике иметь начало координат у дульного среза ствола.

Начальная скорость является одной из важнейших баллистических характеристик оружия, оказывает влияние на его боевые качества. При увеличении       увеличивается дальность полета пули, настильность траектории, поражаемое пространство, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на полет пули.

От величины начальной скорости в основном зависит запас энергии, которую будет иметь пуля при вылете из запала ствола.

Этот запас кинетической энергии носит название дульной энергии и определяется по формуле Ео = --- 2---- дж. Она характеризует в свою очередь пробивное действие пуль.

Дульная энергия расходуется на совершение работы по преодолению силы сопротивления воздуха. При стрельбе на это расходуется до 20% энергии. Оставшаяся часть энергии тратится на поражение цели, а при разрыве пули (снаряда) она является составной частью кинетической энергии осколков. Из формулы видно, что дульная энергия пропорциональна квадрату начальной скорости снаряда (пули). В свою очередь, начальная скорость       зависит в основном от давления пороховых газов.

 

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.

Траектория пули 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 (гранаты) вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду, поэтому на движение в этой среде затрачивается часть энергии пули (гранаты).

Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами: трением воздуха, образованием завихрений и образованием баллистической волны.

Частицы воздуха, соприкасающиеся с движущейся пулей (гранатой), в следствии внутреннего сцепления (вязкости) и сцепления с ее поверхностью создают трение и уменьшают скорость полета пули (гранаты).

Примыкающий к поверхности пули (гранаты) слой воздуха, в котором движение частиц изменяется от скорости пули (гранаты) до нуля, 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 разреженное пространство, вследствии чего появляется разность давлений на головную и донную части. Эта разность создает силу, направленную и сторону, обратную движению пули, и уменьшающую скорость ее полета. Частицы воздуха, стремясь заполнить разрежение, образовавшееся за пулей, создают завихрение.

Пуля (граната) при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. В следствии этого перед пулей (гранатой) повышается плотность воздуха и образуются звуковые волны. Поэтому полет пули (гранаты) сопровождается характерным  звуком. При скорости полета пули (гранаты), меньшей скорости звука, образование этих волн оказывает незначительное влияние на ее полет, так как волны распространяются быстрее скорости полета пули (гранаты). 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, так как пуля тратит часть своей энергии на создание этой волны.

Равнодействующая (суммарная) всех сил, образующихся в следствии влияния воздуха на полет пули (гранаты), составляет силу сопротивления воздуха. Точка приложения силы сопротивления называется центром  сопротивления.

Действие силы сопротивления воздуха на полет пули (гранаты) очень велико; оно вызывает уменьшение скорости и дальности полета пули (гранаты). Например, пуля обр. 1930 г. при угле бросания 150 и начальной скорости 800м/с в безвоздушном пространстве полетела бы на дальность 32620 м; дальность полета этой пули при тех же условиях, но при наличии сопротивления воздуха равна лишь 3900 м.

Для придания устойчивости пули в полете , ей придают с помощью нарезов в канале ствола быстрое вращательное движение. Например, при выстреле из автомата Калашникова скорость вращения пули в момент вылета из канала ствола равно около 3000 оборотов в секунду.

Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении, называется прямым выстрелом.

Под действием силы сопротивления воздуха пуля за каждую секунду проходит меньшее расстояние по направлению оси канала ствола, а понижается на ту же величину, что и в безвоздушном пространстве. В результате этого траектория в воздухе будет ниже и короче, чем в безвоздушном пространстве. Траектория в воздухе имеет следующие свойства:

  1. Траектория несимметрична, ее нисходящая ветвь короче и круче восходящей.
  2. Вершина траектории находится ближе к точке падения.
  3. Угол падения больше угла бросания.

Угол бросания, отвечающий наибольшей дальностью, при стрельбе в воздухе зависит от начальной скорости, массы и формы пули, а также от способа стабилизации пули на полете и может находиться в пределах от 28 до 55о.

Приняты следующие названия и определения элементов траектории в воздухе.

Точка вылета 0 – центр дульного среза ствола оружия, является началом траектории. Горизонт оружия – горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета. В этой плоскости лежит ось ОХ.

Точка цели Ц – точка, в которую направляется огонь и стремится попасть пулей. Обычно такой точкой является центр цели. Линия цели ОЦ – линия, соединяющая точку вылета с точкой цели.

Линия возвышения (выстрела) ОА – линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия. Плоскость стрельбы – вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения.

Линия бросания ОВ – линия, совпадающая с вектором начальной скорости пули. Угол места цели Е – угол между линией цели и горизонтом оружия. Этот угол положительный, если цель выше горизонта оружия и отрицательный, если наоборот ниже.

Угол вылета – угол между линией возвышения и линией бросания. Этот угол положительный, когда линия бросания выше линии возвышения, и отрицательный, когда линия бросания ниже линии возвышения.

Угол прицеливания – угол между линией возвышения и линией цели. Этот угол всегда положительный.

Угол возвышения – угол между линией возвышения и горизонтом оружия. Он равен алгебраической сумме углов прицеливания и места цели:           Угол     может быть положительным и отрицательным.

Угол бросания  Оо – угол между линией бросания и горизонтом оружия. Он равен алгебраической сумме трех углов.

Точка падения С – точка пересечения траектории с горизонтом оружия.

Точка встречи Р – точка пересечения траектории с целью или поверхностью преграды (земли).

Угол падения Ос – угол между горизонтом оружия и касательной к траектории в точке падения.

Угол встречи – угол между касательной к траектории в точке встречи с поверхностью цели или преграды. Измеряется от 0 до 90о.

Точка С1 – точка  пересечения траектории с линией цели. Совмещение точек С1, Р и Ц происходит при отсутствии ошибок стрельбы.

Вершина траектории  — наивысшая точка траектории.

Высота траектории   - кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия.

Превышение траектории у – кратчайшее расстояние от какой-либо точки траектории до горизонта оружия (иногда – до линии цели или прицеливания).

Время полета  — время полета пули от точки вылета до точки падения.

Окончательная скорость — скорость пули в точке падения. При настильной стрельбе скорость пули в воздухе непрерывно уменьшается.

Наклонная дальность до цели Дц (Дс) – расстояние по линии цели от точки вылета до центра цели.

Горизонтальная дальность до цели Дг – расстояние до цели по горизонту оружия (топографическая дальность до цели). Полная горизонтальная дальность ОС (Хв) – расстояние по горизонту от точки вылета до точки падения.

Прицельная дальность Дц – дальность полета снаряда по линии цели (расстояние ОС1).

 

Прямой выстрел, поражаемое, прикрытое и мертвое пространство

При стрельбе по целям, выступающим над поверхность земли, настильность траектории играет решающую роль в получении попадания в цель. В идеальном случае, когда траектория – прямая линия, не трудно представить себе, что совмещении линии прицеливания с линией цели будет обеспечиваться попадание в цель независимо от ошибок определения дальности и учета или не учета поправок по дальности. Вследствие кривизны траектории ошибки и отклонения по дальности вызывают ошибки по высоте, которые приводят к тому, что средняя траектория (СТП) может оказаться ниже или выше центра цели и даже вне цели. Естественно, что для получения меньших отклонений по высоте из-за ошибок  дальности надо име5ть пули с высокими начальными скоростями и траектории более настильными.

Большинство целей для стрелкового оружия имеют значительные размеры по высоте и требуют для их поражения прямого попадания. Получить прямое попадание можно при прямом выстреле и в случае, если траектория проходит через поражаемое пространство цели.

Прямым выстрелом называется выстрел, при котором траектория пули на всем своем протяжении до цели не поднимается выше цели и не опускается ниже ее основания. Прямой выстрел может получен при различных установках прицела, положениях цели (относительно горизонта оружия) и точки прицеливания.

Если имеет место прямой выстрел, то при правильном направлении стрельбы пуля (траектория) обязательно пройдет через цель и будет получено прямое попадание.

Рассматривая понятие прямого выстрела, не следует его путать с установившимся понятием дальности прямого выстрела. Дальность прямого выстрела – это такая дальность стрельбы, при которой высота траектории равна высоте цели.

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).

Для увеличения глубины поражаемого пространства на наклонной местности огневую позицию нужно выбирать так, чтобы местность в расположении противника по возможности  совпадала с продолжением линии прицеливания.

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.

Знание величины прикрытого и мертвого пространства позволяет правильно использовать укрытие 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.

 

Табличные данные траектории соответствуют нормальным условиям стрельбы

За нормальные (табличные) условия приняты следующие:

Метеорологические условия:

  • 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).

Баллистические условия:

  • 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.

Топографические условия:

  • 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.

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.

Выбор цели, исходя из важности, способа стрельбы и режима ведения огня. Определение поправок на угол места цели, ветер, температуру воздуха и движение цели.

Для выбора прицела и точки прицеливания необходимо определить расстояние до цели и учесть внешние условия, которые могут оказать влияние на дальность и направление полета пули. Прицел и точка прицеливания выбираются с таким расчетом, чтобы при стрельбе средняя траектория проходила посредине цели.

При стрельбе на расстояния до 400 м огонь следует вести, как правило, с прицелом 4 или «П», прицеливаясь в нижний край цели или в середину, если цель высокая (бегущие фигуры и т.д.).

При стрельбе на расстояния, превышающие 400 м, прицел устанавливается соответственно расстоянию до цели, округленному до целых сотен метров. За точку прицеливания, как правило, принимается середина цели. Если условия обстановки не позволяют изменять установку прицела в зависимости от расстояния до цели, то в пределах дальности прямого выстрела огонь следует вести с прицелом, соответствующим дальности прямого выстрела, прицеливаясь в нижний край цели.

Влияние на стрельбу угла места цели определение и учет поправок на него

При стрельбе с одной установкой прицела (с одним углом прицеливания), но под различными углами места цели, в результате ряда причин, в том числе изменения плотности воздуха на разных высотах, а, следовательно, и силы сопротивления воздуха, изменяется величина наклонной (прицельной) дальности полета пули.

При стрельбе под небольшими углами места цели (до ±15°) эта дальность полета пули изменяется весьма незначительно, поэтому допускается равенство наклонной и полной горизонтальной дальностей полета пули, т. е. неизменность формы (жесткость) траектории.

При стрельбе под большими углами места цели, если расстояние до цели более 400 м, наклонная дальность полета пули изменяется значительно (увеличивается), поэтому при стрельбе в горах и по воздушным целям необходимо учитывать поправку на угол места цели, руководствуясь правилами, указанными в наставлениях по стрелковому делу.

В горах при стрельбе на дальностях свыше 400 м, если высота местности над уровнем моря превышает 2000 м, прицел, соответствующий дальности до цели, в связи с пониженной плотностью воздуха следует уменьшать на 1 деление; если высота местности над уровнем моря меньше 2000 м, то прицел не уменьшать, а точку прицеливания выбирать на нижнем краю цели.

При стрельбе в горах снизу вверх или сверху вниз на дальностях свыше 400 м и углах места цели менее 30° точку прицеливания следует выбирать на нижнем краю цели, а при углах места цели более 30° прицел, соответствующий дальности до цели, уменьшать на 1 деление.

 Влияние на стрельбу ветра, определение и учет поправок на него

При попутном ветре уменьшается скорость полета пули относительно воздуха. Например, если скорость пули относительно земли равна 800 м/сек, а скорость попутного ветра 10 м/сек, то скорость пули относительно воздуха будет равна 790 м/сек (800-10). 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.

Влияние бокового ветра на полет пули при стрельбе из стрелкового оружия

Дальность стрельбы в метрах Боковой умеренный ветер (4 м/сек) под углом 90º
Поправки (округленно)
в метрах в фигурах человека
100
200 0,2 0,5
300 0,4 1
400 0,8 1,5
500 1,4 3
600 2,0 4

Табличные поправки при сильном ветре (скорость 8 м/с), дующем под прямым углом к направлению стрельбы, необходимо увеличивать в два раза, а при слабом ветре (скорость 2 м/с) или при умеренном ветре, дующем под острым углом к направлению стрельбы, — уменьшать в два раза.

Ветер, дующий под острым углом к плоскости стрельбы, оказывает одновременно влияние и на изменение дальности полета пули и на ее боковое отклонение.

 Влияние на стрельбу температуры воздуха, определение и учет поправок на нее

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 повышении температуры порохового заряда увеличиваются скорость горения пороха, начальная скорость и дальность полета пули.

При стрельбе в летних условиях поправки на изменение температуры воздуха и порохового заряда незначительные и практически не учитываются; при стрельбе зимой (в условиях низких температур) эти поправки необходимо учитывать, руководствуясь правилами, указанными в наставлениях по стрелковому делу.

Дальность полета пули при стрельбе зимой (в условиях низких температур) на расстояния свыше 400 м уменьшается на значительную величину (50-100 м), поэтому необходимо при температуре воздуха выше -25°С точку прицеливания выбирать на верхнем краю цели, а при температуре воздуха ниже -25°С увеличивать прицел на одно деление.

Производство выстрела: прицеливание, контроль дыхания, управление спусковым крючком. Оценка результатов.

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 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 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 (автоматы и пулеметы Калашникова), часть пороховых газов, кроме того, после прохождения пулей газоотводного отверстия устремляется через него в газовую камору, ударяет в поршень и отбрасывает поршень с затворной рамой назад.

Пока затворная рама 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 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.

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. Затяжной выстрел является следствием медленного развития процесса зажжения или воспламенения порохового заряда.

 

Влияние внешний условий на полет пули

На пулю (снаряд), движущуюся в воздухе, кроме силы тяжести действует сила сопротивления воздуха. Эта сила может быть очень велика и в несколько раз превосходить силу тяжести. Вследствие этого существенно уменьшается скорость и дальность полета пули (снаряда). Так, например, у 100-мм осколочно-фугасного снаряда дальность полета в воздухе по сравнению с дальностью полета в безвоздушном пространстве при одном и том же угле бросания   ά   = 6о уменьшается в 44,4 раза (с 40 до 9 км). Для пуль это уменьшение происходит еще в большей степени.

Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами:

— трением воздуха;

— образованием завихрений;

— образованием баллистической волны.

Частицы воздуха, соприкасающиеся с движущей пулей, вследствие внутреннего сцепления (вязкости) и сцепления с поверхностью пули, создает трение. Возникающая при этом сила трения  уменьшает скорость полета пули.

Завихрения возникают там, где имеет место перепад давления. У головной части пули образуется повышенное давление воздуха, а за дном пули – пониженное давление. Обтекая пулю, пограничный слой отрывается от поверхности и, вследствие своей вязкости и инертности, воздух не успевает сразу сомкнуться.

Струи воздуха от разорванного пограничного слоя и особенно за донной часть, стремясь заполнить эту зону разрежения, образуют сильные завихрения. Чем больше скорость пули и чем менее совершенна ее форма, тем больше перепад давления на головной и донной частях и тем на большей части ее поверхности нарушается пограничный слой. В результате этого образуются мощные завихрения за пулей и возникающая сила вихревого сопротивления существенно уменьшает скорость ее полета.

Пуля, летящая в воздухе, сталкиваясь с его частицами и, вследствие упругости воздуха, эти частицы испытывают колебания. Колебательное движение частиц воздуха около пули создает звуковые волны. Поэтому пули в воздухе сопровождаются характерным звуком. При скорости полета пули, меньшей скорости звука, на образование этих волн расходуется незначительная часть кинетической энергии пули. При скоростях снаряда больше скорости звука перед головной часть. Пули создается волна сильно уплотненного воздуха – баллистическая волна. На создание баллистической волны и звуковых волна пулей тратится значительная часть его кинетической энергии. Равнодействующая всех вил (суммарная), образующихся вследствие влияния воздуха на полет снаряда, составляет силу сопротивления воздуха.

Величина силы сопротивления воздуха зависит от формы пули, площади наибольшего поперечного сечения, плотности воздуха, скорости снаряда и состояния его поверхности.

Влияние формы пули. Разнообразие форм современных пуль, снарядов в основном определяется стремлением уменьшить силу сопротивления воздуха. Теоретические исследования и практический опыт показывают, что пуля должна быть продолговатой (длина в несколько раз больше поперечного сечения), цилиндрической формы, с заостренной головной частью и скошенной хвостовой частью в виде усеченного конуса. В зависимости от скорости движения пули наивыгоднейшая ее форма должна быть различной. С увеличением скорости полета относительная длина пули (выраженная в калибрах) должна увеличиваться. При этом особенно резко должна возрастать длина заостренной головной части. С ростом скорости необходимо в свою очередь уменьшить длину цилиндрической и хвостовой частей пули.

Влияние площади поперечного сечения, разность давлений на головную и донную часть пули составляют главную долю силы сопротивления воздуха. Эта разность давлений, называемая в баллистике скоростным  напором, прямо пропорциональна площади поперечного сечения пули. Чем больше площадь наибольшего поперечного сечения пули, тем больше скоростной напор и сила сопротивления воздуха такой пули.

Влияние плотности воздуха. Плотность воздуха определяется числом частиц, заключенных в единице объема. При  движении в более плотном воздухе пуля на своем пути будет встречать большее число частиц воздуха и, следовательно, испытывать большее сопротивление.

Нормальная (табличная) плотность воздуха считается при температуре +15оС, давления 100 кПа (х 50 мм рт.ст.) и относительной влажности воздуха 50%. При этих условиях 1 м3 воздуха имеет массу 1,206 кг. Плотность воздуха уменьшается с повышением температуры и влажности и увеличивается с повышением атмосферного давления воздуха.

Влияние скорости движения пули. С увеличением скорости движения пули при всех прочих равных условиях увеличивается сила сопротивления воздуха. Это происходит потому, что при более высокой скорости пуля в единицу времени взаимодействует на своем пути с большим объемом и большей массой воздуха. С ростом скорости пули увеличивается каждая составляющая силы сопротивления воздуха. Однако при разных скоростях движения пули степень этого увеличения различна.

При скорости до 300 м/с сила сопротивления нарастает медленно, а при больших скоростях растет быстро и равномерно. На дозвуковых скоростях основное сопротивление пули оказывают силы трения и сила вихревого сопротивления. При скорости пули, близкой к скорости вихревого сопротивления. При скорости пули, близкой к скорости звука (300 – 350 м/с), сила сопротивления возрастает скачком за счет расхода энергии на образование баллистической          волны. При сверхзвуковой скорости основная энергия пули расходуется на преодоление баллистической волны (слоя сильно сжатого воздуха).

 

Пробивное 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.

Пробивное действие пули со стальным сердечником 5,45мм патрона при стрельбе из АК-74

№ п/п Наименование преграды (защитных средств) Дальность стрельбы % сквозных пробитий  или глубина проникновения пули
1. Стальные листы (при угле  встречи 90о)толщиной:    
  2 мм 950  50%
  3 мм 670 50%
  5 мм 350 50%
2. Стальной шлем (каска) 800 80 –  90%
3. Бронежилет 550 75 – 100%
4. Бруствер из плотного утрамбованного снега 400 50 –  60%
5. Земляная преграда из утрамбованного суглинистого грунта 400 20 –  25%
6. Стенка из сухих сосновых брусьев толщиной 20 см. 650 50%

 

7.

Кирпичная кладка 100 10 – 12%

Кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания называется превышением траектории над линией прицеливания.

Основы стрельбы

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *