Приклади. 1. Кут між напрямками на правий і лівий край цілі (окопу), обмірюваний біноклем із спостережного пункту

1. Кут між напрямками на правий і лівий край цілі (окопу), обмірюваний біноклем із спостережного пункту, дорівнює 0-20. Визначити фронт цілі в метрах, якщо дальність спостереження дорівнює 2500м.

Рішення:

= 20´2,5 = 50 м.

2. Визначити дальність до рейки висотою 2 м якщо вона видна під кутом 0-16.

Рішення:

Д = ´1000 = ´1000 =125 м.

3. Фронт артилерійської батареї супротивника дорівнює 180 м (визначений по аерознімку). Визначити фронт цілі в розподілах кутоміра щодо вогневої позиції, якщо дальність стрільби дорівнює 4500 м.

Рішення:

n = ´1000 = = 40 п.к.

Найпростіші задачі на тисячну вирішуються усно і без застосування формул.

У основі цього засобу рішення лежить міркування. При усному рішенні 1-го приклада міркуємо так: одній поділці кутоміра відповідає лінійний розмір 2,5м, 20 поділкам кутоміра відповідає лінійний розмір в 20 разів більше, тобто 50 м

.

1.3 П’ятивідсоткова поправка.

При рішенні задач на залежність між кутовими і лінійними розмірами були зроблені два допущення:

- дуга, що відповідає куту в один розподіл кутоміра, приймалася рівній хорді;

- одна поділка кутоміра приймалася рівною 1/1000 Д замість 1/955 Д .

При точних розрахунках варто враховувати ці допущення. тобто вводити відповідну поправку.

Роздивимося розміри помилок при рішенні задач на тисячну, що будуть мати місце через те, що одна поділка кутоміра приймається рівною 1/1000 Д замість 1/955 Д.

Це призводить до того, що в розрахунках завжди буде систематична помилка.

Визначимо відносний розмір цієї помилки:

Це означає, що розрахований по формулі тисячних розмір кута необхідно змінити на 5% (або на 1/20).

1. При рішенні задач на тисячну для усунення помилки, що виникає внаслідок того, що одна поділка кутоміра приймається рівній 1/1000 Д замість 1/955 Д, необхідно вводитип’ятивідсоткову поправку в абсолютний розмір обумовленого куту або лінійної відстані.

2. Для визначення точного значення розміру кута лінійну відстань, що відповідає цьому кутові, поділяють на 0,001 дальності ізменшують абсолютний розмір результату на 1/20 (тобто на 5%).

3. Для визначення по розміру кута лінійної відстані розмір кута множать на 0,001 дальності ізбільшують абсолютний розмір результату на 1/20 (тобто на 5%).

Приклади.

1. Висота цілі над рівнем моря, визначена по карті, hц = 246 м; висота точки стояння гармати hб = 12 м. Дальність стрільби. = 3600 м (мал. 1.3). Визначити кут місця цілі.

Рішення. Перевищення цілі над гарматою Dh = 246 - 12= +234 м. Кутмісця цілі e = +234:3,6 = +65 п.к. , або +0-65. Зменшуємо абсолютний розмір кута на 1/20 від результату, тобто на 65/20 » 3 поділки. Виходить, більш точне значення кута місця цілі дорівнює e = (+O-65) - (0-03) = +0-62.

Рисунок 1.3. - до прикладу №1

2. Визначити перевищення повітряного розриву в метрах над обрієм спостережного пункту, якщо по сітці горизонтованого приладу вертикальний кут виявився рівним +0-34. Дальність спостереження 3500 м (мал.1.4).

Рішення. Перевищення дорівнює 3,5 ´34 = +119 м. Збільшуємо абсолютний розмір результату на п’ятивідсоткову поправку, тобто на 119/20 = 6 м. Виходить, більш точно перевищення повітряного розриву над обрієм спостережного пункту дорівнює 119+6=125 м.

Рисунок 1.4 .- до приклада 2

1.4 Поняття про сутність пострілу.

Постріл - процес викидання снаряда (міни) із каналу ствола артилерійської гармати (міномета) за рахунок енергії газів, що утворюється при вибуховому перетворенні (горінні) метального заряду.

Явище пострілу характеризується короткочасністю і складністю, він триває десяті і навіть соті частки секунди, причому за настільки короткий проміжок часу відбувається множина процесів різноманітної природи, пов'язаних один з одним.

До основних процесів явища пострілу відноситься:

горіння пороху,

утворення і розширення порохових газів,

поступальне прямування снаряда,

витікання порохових газів із каналу ствола.

Хімічна енергія, укладена в пороховому заряді, звільняється при горінні пороху і переходить у теплову енергію порохових газів , що утворилися, при цьому найбільший тиск газів 3000-4000 кгс/см², температура газів 3000-3500 С.

На поступальне прямування снаряда затрачується 25-35% енергії заряду, інша її частина йде на другорядну роботу (відкат рухливих частин, забезпечення роботи автоматики й ін.). Гази, що виходять із каналу ствола, утворять полум'я, дим і ударну хвилю, що є джерелом звука.

Тиск порохових газів у каналі ствола гармати залежить, головним чином, від процесу горіння пороху. Характер горіння пороху залежить від ряду чинників.

Найбільше істотними з них є:

вологість пороху, температура порохового заряду,

тиск у зарядної каморі, при якому відбувається горіння,

щільність заряджання.

Вплив вологості пороху.

Зі збільшенням вологості пороху швидкість його горіння сповільнюється, тому що частина виділяємого в процесі реакції тепла витрачається на випар води, що знаходиться в cкладі пороху. Так, із збільшенням вологи в піроксиліновому поросі на 1% значення швидкості горіння пороху зменшується на 13%. Зменшення швидкості горіння пороху призведе до зменшення початкової швидкості снаряда, а отже, до того, що снаряд не долетить до цілі. Звідси практичний висновок: потрібно заряди берегти в сухому місці, стежити за тим, щоб укупорка зарядів і додаткових пучків у мінометів була герметичною, при збереженні боєприпасів на вогневій позиції вкривати їх від атмосферних осадків.

Вплив температури пороху заряду.

Підвищення (зниження) температури порохового заряду збільшує (зменшує) швидкість його горіння. Так, із збільшенням температури пороху на 10°С значення швидкості горіння пороху збільшується на 1,6%. Більш швидке згорання пороху викликає підвищення тиску в каналі ствола в момент пострілу, а це призводить до збільшення початкової швидкості снаряда, і снаряд летить далі. Тому при визначенні установок для стрільби необхідно враховувати вплив відхилення температури заряду від нормальної (+15°С), вводячи відповідну поправку.

На вогневих позиціях батарей забезпечують збереження боєприпасів в однакових температурних умовах і організують вимір температури зарядів через кожні 1-2 ч. Для самохідних гармат вимірюють окремо температуру зарядів у бойовому відділенні і зарядів, викладених на ґрунт. З метою зменшення впливу відхилення температури зарядів не можна довго тримати заряд у розігрітому стволі гармати.

Вплив тиску в зарядній каморі.

Значення тиску в зарядній каморі тісно пов'язано з щільністю заряджання.

Щільність заряджання гармати визначається шляхом розподілу значення маси заряду в кілограмах на значення обсягу камори в кубічних дециметрах і характеризує ступінь заповнення камори порохом. Іншими словами, це маса, що припадає на одиницю об'єму.

Якщо зарядну камору повністю заповнити пороховим зарядом, то щільність заряджання дорівнює одиниці. При збільшенні щільності заряджання збільшується тиск порохових газів, унаслідок цього збільшується швидкість горіння пороху. При цьому різко збільшується тиск у зарядної камори. Снаряд одержить більшу початкову швидкість і полетить далі.

На щільність заряджання, а отже, і на зміну тиску в каналі ствола впливає знос каналу ствола гармати при стрільбі, що призводить до розширення обсягу камори. Тиск у каналі ствола при пострілі стає менше розрахункового, снаряд одержить початкову швидкість менше нормальної і полетить ближче.

Тому при визначенні установок для стрільби необхідно враховувати ступінь зносу ствола - вводити поправку на відхилення початкової швидкості снарядів через знос каналів стволів гармат.

Прямування снаряда усередині каналу ствола гармати вивчає внутрішня балістика, а подальше прямування снаряда в просторі (поза гарматою) - зовнішня балістика.

1.5 Траєкторія польоту снаряда і її основні елементи

Траєкторією називається шлях, що описується центром мас снаряда в просторі після вильоту снаряда з каналу ствола.

При вивченні прямування снарядів у повітрі застосовують такі основні визначення і позначення, які мають назву елементи траєкторії

Рисунок 1.5 - Елементи траєкторії

Точка вильоту О - положення центру мас снаряда в момент вильоту. У якості точки вильоту практично приймають центр дулового зрізу гармата.

Лінія пострілу ОА - напрямок осі каналу ствола наведеного гармата.

Лінія цілі ОЦ - пряма, що проходить через точку вильоту і ціль.

Лінія кидання ОБ - напрямок осі каналу ствола в момент вильоту снаряда.

Горизонт гармати - горизонтальна площина, що проходить через точку вильоту.

Площина стрільби - вертикальна площина, що проходить через лінію пострілу.

Кут прицілювання a(альфа) - кут між лінією цілі і лінією пострілу.

Кут місця цілі e(епсилон) - кут, утворений обрієм гармати і лінією цілі. Кут місця цілі рахується позитивним, коли ціль вище горизонту гармати, і негативним, коли ціль нижче горизонту гармати.

Кут узвишшя j(фі)- кут, утворений горизонтом гармати і лінією пострілу. З малюнка очевидно, що j = a + e.

Кут кидання Q₀(тета)- кут, складений лінією кидання з горизонтом гармати.

Кут вильоту g- кут між лінією кидання і лінією пострілу.

Час польоту t - проміжок часу від моменту вильоту до моменту досягнення снарядом аналізованої точки траєкторії.

Повний час польоту tc - час польоту снаряда від точки вильоту до точки падіння.

Вершина траєкторії S -найвища точка траєкторії над горизонтом гармати.

Висота траєкторії Уs - відстань від вершини траєкторії до горизонту гармати.

Точка падіння С - точка перетинання траєкторії з горизонтом гармати.

Кут падінняQ_С (тета)-кут нахилу дотичної до траєкторії в точці падіння.

Точка зустрічі Ц - точка зустрічі снаряда з перепоною (ціллю).

Деривація Z - значення бічного відхилення в горизонтальній площині точки падіння від площини кидання.

Кут зустрічі m(мю)- кут між дотичної до траєкторії в точці зустрічі і площиною, дотичної до поверхні цілі (перепони) у тієї ж точці.

Повна горизонтальна дальність Х_С. - відстань від точки вильоту до точки падіння.

Похила дальність Д_e - відстань по лінії цілі від точки вильоту до цілі.

Топографічна дальність Д_Т - проекція похилої дальності на обрій гармати.

У залежності від значення рогу узвишшя траєкторії бувають двох видів:

відлога - при настильній стрільбі із гармат (при кутах узвишшя до 20 );

крута - при навісній стрільбі зі гармат і мінометів (при кутах узвишшя понад 20 ) і мортирній стрільбі із гармат і мінометів (при кутах узвишшя більше 45 ).

1.6 Вплив сили тяжіння й опору повітря на політ снаряда

При русі снаряда в повітрі на нього, крім сили ваги діє сила опору повітряного середовища.

Опір повітря польоту снаряда визивається трьома основними причинами.

Опір тертя. При польоті снаряда прикордонний прошарок повітря в силу грузькості захоплює за собою сусідні прошарки, у результаті чого між цими прошарками виникають значні сили тертя, на подолання яких витрачається кінетична енергія снаряда, і швидкість його прямування зменшується. Опір тертя істотно залежить від якості опрацювання поверхні снаряда. Наприклад, пофарбовані снаряди при однаковій початковій швидкості летять далі непофарбованих, тому що в пофарбованих снарядів поверхня більш гладка і сили тертя менше, ніж у непофарбованих. У зв'язку з цим при визначенні установок для стрільби непофарбованими снарядами вводять поправку в дальність, що вказується в таблицях стрільби.

Вихровий опір. Внаслідок великої швидкості прямування снаряда сила тертя стає більше сили зчеплення між частками прикордонного прошарку і корпусом снаряда, прикордонний прошарок повітря як би зривається зі стінок снаряда, створюючи за донним зрізом вихровий слід. Відрив прикордонного прошарку відбувається в запоясковій частині снаряда і за донним зрізом. Це викликає утворення за донним зрізом снаряда області зниженого тиску, у якому з поверхні снаряда зриваються повітряні вихори.

Тиск повітря на снаряд із боку головної частини значно більше, ніж із боку дна, у результаті чого відбувається як би засмоктування снаряда убік, зворотній до його прямування. Сила опори повітря внаслідок цього істотно зростає, а швидкість снаряда зменшується.

Рисунок 1.6 - Дія сили опору повітря:

а - на безперий снаряд; б - на оперений снаряд

Хвильовий опір. Хвильовий опір утворюється внаслідок пружності повітря. Коли швидкість снаряда більше швидкості звука (340 м/с), снаряд обганяє породжувані їм хвилі, безупинно пробиваючи їхні гребені згущення і створюючи балістичні хвилі. На стиск повітря, повідомлення йому поступального прямування і пробивання снарядом області згущення витрачається значна частина кінетичної енергії снаряда. У цих умовах хвильовий опір стає головним чинником сили опору повітря. Для зменшення хвильового опору головна частина снаряда робиться по можливості більш подовженою із загостреною вершиною.

Сила опору повітря спрямована під деяким кутом до подовжньої осі снаряда і прикладена не до центру ваги, а до центру опору, що знаходиться в довгастих снарядів ближче до головної частини (мал.1.6).

Сумарна сила опору, що утвориться внаслідок розглянутих причин, і є сила опору повітря.

1.7 Явище деривації й урахування її впливи на напрямок польоту снаряду.

Швидке обертальне прямування в польоті снаряда призводить до того, що снаряд набуває властивість гіроскопа (дзиґи), тобто намагається зберегти незмінним напрямок своєї подовжньої осі в просторі. Обертаючийся снаряд завжди летить із трохи піднятою головною частиною щодо напрямку свого польоту, тому нижня його поверхня відчуває більший, ніж інші частини снаряда, зустрічний потік повітря, що намагається перекинути головну частину снаряда. Але завдяки гіроскопічній властивості головна частина снаряда під дією сили відхиляється не туди, а зноситься у бік обертання. При обертанні снаряда зліва праворуч (права нарізка) він відхиляється вправо.

Явище відхилення снаряда від площини стрільби внаслідок обертального руху снаряда у повітрі називаєтьсядеривацією.

Деривація виникає завдяки спільній дії трьох сил: сили обертання снаряда, сили ваги (викривляє траєкторію) і сили опору повітря (викликає поворот осі снаряда вправо).

Значення деривації залежить від дальності стрільби і виду траєкторії. З збільшенням дальності стрільби деривація збільшується. При мортирній стрільбі вона значно зростає. Так, наприклад, при навісній стрільбі з 122-мм гаубиці Д-30 на заряді четвертому на дальність 5000 м деривація дорівнює 8 тис., а при мортирній стрільбі (кут узвишшя більш 45⁰ ) на цю же дальність деривація дорівнює 44 тис.

Відхилення снаряда управо внаслідок деривації необхідно враховувати при визначенні установок для стрільби, вводячи поправку напрямку. Ця поправка береться з таблиць стрільби по обчисленій дальності і вводиться зі знаком мінус (уліво) у доворот по цілі.

1.8 Явище розсіювання і його причини.

При стрільбі на поразку цілі, що спостерігається з тої самої гармати (міномета) у можливо однакових умовах (однакові заряди і снаряди (міни), та сама установка прицільних пристосувань і т.д.) можна зауважити, що розриви снарядів (мін) відбуваються не в одній точці, а розсіюються на деякій площі, яка має назву площина розсіювання. (У подальшому всесказане про гармату і снаряд відноситься до міномета і міни)

Явище розкиду точок падіння снарядів при стрільбі з тої самої

гармати в можливо однакових умовах називається розсіюванням снарядів.

Розсіювання снарядів залежить від багатьох причин. Усі причини розсіювання можна розбити на три групи, що приводяться в таблиці.

Причини розсіювання траєкторій снарядів

Сукупність усіх траєкторій, які можуть бути отримані пристрільбі з даної гармати в даних умовах, називається снопом траєкторій.

Уявна траєкторія, що проходить у середині снопа траєкторій,називається середньою траєкторією.

Точка перетинання середньої траєкторії з горизонтом гарматиназивається середньою точкою падіння, або центром розсіюванняснарядів і позначається буквою С.