Чем обеспечивается устойчивость пули в полете
Основы внешней баллистики, вращение пули и деривация
Основы внешней баллистики
После вылета из ствола пуля летит не по прямой, а по так называемой баллистической траектории, близкой к параболе. Иногда на малых дистанциях стрельбы отклонением траектории от прямолинейной можно пренебречь, однако на больших и предельных дистанциях стрельбы (что характерно для охоты) знание законов баллистики абсолютно необходимо.
Основы внешней баллистики, вращение пули и деривация
На пулю, вылетевшую из ствола с определенной скоростью, в полете действуют две основные силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Действие силы тяжести направлено вниз, оно заставляет пулю непрерывно снижаться. Действие силы сопротивления воздуха направлено навстречу движению пули, оно заставляет пулю непрерывно снижать скорость полета. Все это приводит к отклонению траектории вниз.
Вследствие вращения пули в полете
А теперь рассмотрим траекторию полета пули и ее элементы (см. рисунок 1).
Прямая линия, представляющая продолжение оси канала ствола до выстрела, называется линией выстрела. Прямая линия, являющаяся продолжением оси ствола при вылете из него пули, называется линией бросания. Из-за колебаний ствола его положение в момент выстрела и в момент вылета пули из ствола будет отличаться на угол вылета.
В результате действия силы тяжести и силы сопротивления воздуха пуля летит не по линии бросания, а по неравномерно изогнутой кривой, проходящей ниже линии бросания.
Рассматривая положение цели относительно стрелка, можно выделить три ситуации:
— стрелок и цель расположены на одном уровне.
— стрелок расположен ниже цели (стреляет вверх под углом).
— стрелок расположен выше цели (стреляет вниз под углом).
Прямая линия, соединяющая середину прорези целика с вершиной мушки, называется прицельной линией.
Угол, образованный линией прицеливания и линией выстрела, называется углом прицеливания. Этот угол при наводке получается путем установки прорези прицела (или мушки) по высоте, соответствующей дальности стрельбы.
Точка пересечения нисходящей ветви траектории с линией прицеливания называется точкой падения. Расстояние от точки вылета до точки падения называется прицельной дальностью. Угол между касательной к траектории в точке падения и линией прицеливания называется углом падения.
Угол места цели и угол прицеливания вместе составляют угол возвышения. При отрицательном угле места цели линия выстрела может быть направлена ниже горизонта оружия; в этом случае угол возвышения становится отрицательным и называется углом склонения.
В своем конце траектория пули пересекается либо с целью (преградой), либо с поверхностью земли. Точка пересечения траектории с целью (преградой) или поверхностью земли называется точкой встречи. От угла, под каким пуля попадает в цель (преграду) или в землю, их механических характеристик, материала пули зависит возможность рикошета. Расстояние от точки вылета до точки встречи называется действительной дальностью. Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем протяжении прицельной дальности, называется прямым выстрелом.
При стрельбе обычно приходится вводить вертикальные поправки, если:
Горизонтальные поправки обычно приходится вводить в процессе стрельбы в ветреную погоду или при стрельбе по движущейся цели. Обычно поправки для открытых прицелов вводятся путем стрельбы с упреждением (выносом точки прицеливания вправо или влево от цели), а не подстройкой прицельных приспособлений.
Новое в блогах
Баллистика. Основы внешней баллистики
Вращение пули в полете. Деривация
Стрельба с упреждением и сопровождением
Площадь рассеивания
Пристрелка механического прицела
Пристрелка оружия
Вращение пули в полете. ДеривацияБаллистика. Основы внешней баллистики
Основы внешней баллистики
На пулю, вылетевшую из ствола с определенной скоростью, в полете действуют две основные силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Действие силы тяжести направлено вниз, оно заставляет пулю непрерывно снижаться. Действие силы сопротивления воздуха направлено навстречу движению пули, оно заставляет пулю непрерывно снижать скорость полета. Все это приводит к отклонению траектории вниз.
Рассматривая положение цели относительно стрелка, можно выделить три ситуации:
стрелок и цель расположены на одном уровне
стрелок расположен ниже цели (стреляет вверх под углом)
стрелок расположен выше цели (стреляет вниз под углом)
При стрельбе обычно приходится вводить вертикальные поправки, если:
размер цели меньше, чем обычно
дистанция стрельбы превышает дистанцию пристрелки оружия
дистанция стрельбы ближе, чем первая точка пересечения траектории с линией прицеливания (характерно для стрельбы с оптическим прицелом)
Горизонтальные поправки обычно приходится вводить в процессе стрельбы в ветреную погоду или при стрельбе по движущейся цели. Обычно поправки для открытых прицелов вводятся путем стрельбы с упреждением (выносом точки прицеливания вправо или влево от цели), а не подстройкой прицельных приспособлений.
Для Вальтера СР88 открытые прицельные приспособления расположены на 15 мм выше оси канала ствола, а для Дианы 48 оптический прицел смонтирован на 50 мм выше оси канала ствола.
Дистанция,
м
Начальная скорость
пули, м/с
Энергия пули,
Дж
Отклонение, мм
ТП = 10 м
Деривация по Магнусу Физические эффекты, с которыми сталкиваются сухопутные войска
Фото: Министерство обороны России
Физические эффекты присутствуют в нашей жизни повсюду; иногда они заметны невооруженному глазу, а порой их можно обнаружить лишь с помощью специального оборудования. «Лента.ру» уже рассматривала наиболее интересные явления, с которыми сталкиваются военные пилоты и моряки. Теперь настала очередь сухопутных войск.
Деривация
Деривационное отклонение пули
Эффект Магнуса
Непосредственно с вращением пули или снаряда связано еще одно физическое явление, которое называется эффект Магнуса. Этот эффект проявляется при ведении огня при боковом ветре. Его особенность заключается в том, что с той стороны пули, где вращение совпадает с направлением обтекающего потока воздуха, скорость движения воздуха возрастает, а с противоположной — уменьшается. В итоге возникает разница давлений с разных сторон пули, из-за чего появляется сила, направленная перпендикулярно движению газового потока и отклоняющая боеприпас в сторону.
На практике это означает, что при боковом ветре слева пулю начинает сносить несколько вверх, и наоборот. Поскольку на небольших дистанциях эффект Магнуса заметного влияния на траекторию полета пули не оказывает, его как правило не учитывают. Однако, стрелки, подготовленные для поражения целей на значительных дистанциях, как правило пользуются специальным прибором — анемометром, измеряющим скорость ветра.
В начале января 2013 года американская компания Tracking Point представила компьютеризованный снайперский комплекс PGF, оборудованный цифровым прицелом. Комплекс работает на базе операционной системы Linux и оборудован модулем Wi-Fi. Снайперская система позволяет значительно повысить точность стрельбы за счет автоматического слежения за перемещением цели, а также учета деривации и эффекта Магнуса. При нажатии спускового крючка выстрел производится не сразу. Сначала компьютер перейдет в боевую готовность и потребует вручную скорректировать прицел. Выстрел будет произведен, когда перекрестие прицела совпадет с целью.
Акустический удар
Свисток Гальтона
Современные военные научились использовать для своих целей и другие виды звуковых колебаний. Например, не слышимый для человеческого уха ультразвук, с помощью которого можно дрессировать животных и отдавать им различные команды. Для получения ультразвука используется так называемый свисток Гальтона — акустическое устройство, которое способно генерировать звуковые колебания. Частота колебаний, как правило, составляет 170 килогерц, однако существуют и свистки, позволяющие получать инфразвук с частотой колебаний от 0,001 до 16 герц.
Конструкция свистка Гальтона может различаться. Обычно он представляет собой полый цилиндр со встроенным клином и расположенным рядом с ним акустическим резонатором. Воздушный поток в этом устройстве рассекается клином-«губой», в результате чего возникают колебания, частота которых зависит от размера «губы» и сопла. Как правило, военные кинологи используют свистки Гальтона при проведении боевых операций, когда собакам необходимо отдавать «неслышные» приказы, чтобы не выдать свое местоположение. Военные кавалеристы также иногда используют такие свистки.
Чем обеспечивается устойчивость пули в полете
Билеты с ответами для принятия экзамена по огневой подготовке у военнослужащих контрактной службы
1. Принцип работы автоматики АК-74 основан на использовании энергии:
2. 5,45 АК-74 предназначен для:
а) уничтожение живой силы противника
б) уничтожение легко бронированных целей
в) уничтожение долговременных огневых сооружений
3. Время выполнения на оценку «отлично» норматива №1 по ОП (изготовка к стрельбе из различных положений) для автомата:
1. При сгорании порохового заряда на сообщение пули поступательного движения затрачивается энергия:
2. Емкость магазина 5,45 мм АК-74 составляет: а) 20 патронов
б) 30 патронов в) 40 патронов
3. Время выполнения на оценку «хорошо» норматива №1 по ОП (изготовка к стрельбе из различных положений) для автомата:
1. Количество периодов выстрела:
2. Емкость магазина 5,45 мм РПК-74 составляет:
3. Время выполнения на оценку «удовлетворительно» норматива №1 по ОП (изготовка к стрельбе из различных положений) для автомата:
1. Второй период выстрела отсутствует у:
а) автоматического оружия
б) короткоствольного оружия
в) полуавтоматического оружия
2. Наиболее действительный огонь из автомата ведется на расстоянии:
1. Начальной скоростью пули называется скорость движения пули:
а) в момент ее вылета из канала ствола
б) в момент ее врезания в каналы ствола
в) у дульного среза ствола.
2. Темп стрельбы из автомата:
а) около 400 выстрелов в минуту
б) около 500 выстрелов в минуту
в) около 600 выстрелов в минуту
1. Какая скорость пули больше:
а) до 60 выстрелов в минуту
б) до 80 выстрелов в минуту
в) до 100 выстрелов в минуту
1. Деривацией называется отклонение пули от плоскости стрельбы:
в) в сторону ее вращения
а) до 30 выстрелов в минуту
б) до 40 выстрелов в минуту
в) до 50 выстрелов в минуту
3. Время выполнения на оценку «отлично» норматива №12 по ОП (неполная разборка оружия) для автомата:
1. Устойчивость пули в полете обеспечивается:
а) наличием стабилизатора
б) вращательным движением вокруг своей оси
2. Запирание затвора автомата осуществляется:
а) поворотом затвора
б) перекосом затвора
3. Время выполнения на оценку «хорошо» норматива №12 по ОП (неполная разборка оружия) для автомата:
1. Устойчивость гранаты в полете обеспечивается:
а) наличием стабилизатора
б) вращательным движением вокруг своей оси
б) наблюдением за противником
в) направления полета пули
3. Время выполнения на оценку «удовлетворительно» норматива №12 по ОП (неполная разборка оружия) для автомата:
1. Величина какого угла больше:
2. Компенсатор служит для:
а) повышения кучности боя при стрельбе очередями
б) придания пуле дополнительной скорости
1. Какая ветвь траектории пули в воздухе короче:
2. Газовая камера служит для:
а) сбора отработанных пороховых газов
б) направления пороховых газов из ствола на газовый поршень
в) направления полета пули
2. Прицельное приспособление автомата служит для:
а) наводки автомата при стрельбе по целям на различные расстояния
б) определения дальностей до целей
в) наблюдения за полем боя
1. Прямой выстрел это выстрел при котором траектория:
а) поднимается выше цели вблизи своей вершины
б) поднимается на 1/3 выше цели
в) не поднимается выше цели на всем своем протяжении
2. Приклад и пистолетная рукоятка автомата служат для:
а) поражения противника в рукопашном бою
б) удобства действия автоматом
в) увеличения габаритов автомата
3. Время выполнения на оценку «отлично» норматива №15 по ОП (снаряжение магазина патронами) для автомата:
1. Глубина поражаемого пространства будет больше в следующих случаях:
а) чем выше высота цели
б) чем ниже высота цели
в) чем выше угол бросания пули
2. При стрельбе из 5,45 АК-74 (РПК-74) используются патроны:
б) 7,62 мм патроны образца 43 г.
в) 7,62 мм винтовочные патроны
3. Время выполнения на оценку «хорошо» норматива №15 по ОП (снаряжение магазина патронами) для автомата:
1. Какое пространство больше:
2. Калибр АК-74 (РПК-74) составляет:
3. Время выполнения на оценку «удовлетворительно» норматива №15 по ОП (снаряжение магазина патронами) для автомата:
1. Уменьшение мертвого пространства можно достичь:
2. Для производства автоматической стрельбы из автомата необходимо составить переводчик в положение:
в) в крайнее верхнее
3. Время выполнения на оценку «отлично» норматива №1 по ОП (изготовка к стрельбе из различных положений) для автомата:
1. Боковой ветер отклоняет пулю в:
а) сторону направления ветра
б) сторону противоположную направления ветра
2. Для производства одиночной стрельбы из автомата необходимо составить переводчик в положение:
в) в крайнее верхнее
3. Время выполнения на оценку «хорошо» норматива №1 по ОП (изготовка к стрельбе из различных положений) для автомата:
1. Боковой ветер отклоняет гранату в:
а) сторону направления ветра
б) сторону противоположную направления ветра
2. Для постановки автомата на предохранитель необходимо составить переводчик в положение:
в) в крайнее верхнее
3. Время выполнения на оценку «удовлетворительно» норматива №1 по ОП (изготовка к стрельбе из различных положений) для автомата:
1. При крупной мушке средняя точка попадания отклоняется от точки прицеливания:
2. При передвижении личного состава на автомобиле автомат удерживается:
б) на полу автомобиля
в) между коленями отвесно
1. При мелкой мушке средняя точка попадания отклоняется от точки прицеливания:
2. Автомат готовится к стрельбе под руководством:
а) командира отделения
б) командира взвода
в) заместителя командира взвода
1. При мушке придержанной к правой стенке прорези прицела средняя точка попадания отклоняется от точки прицеливания:
2. Ручные осколочные гранаты предназначаются:
а) уничтожения легко бронированных целей
б) уничтожения долговременных оборонительных сооружений
в) поражения осколками живой силы противника в ближнем бою
а) 20 с б) 21 с в) 25 с
1. При мушке придержанной к левой стенке прорези прицела средняя точка попадания отклоняется от точки прицеливания:
2. Ручные осколочные гранаты делятся на:
а) наступательные, оборонительные
б) наступательные, оборонительные, унифицированные
в) наступательные, оборонительные, фугасные
3. Время выполнения на оценку «отлично» норматива №12 по ОП (неполная разборка оружия) для автомата:
1. Неплавный спуск курка (дерганье) влечет за собой, как правило отклонение средней точки попадания:
2. Радиус разлета осколков гранаты Ф-1 составляет:
3. Время выполнения на оценку «хорошо» норматива №12 по ОП (неполная разборка оружия) для автомата:
1. При боковом ветре вынос точки прицеливания при стрельбе из автомата производится:
а) в сторону откуда дует ветер
б) в сторону противоположную стороне откуда дует ветер
2. Радиус разлета осколков гранаты РГД-5 составляет:
3. Время выполнения на оценку «удовлетворительно» норматива №12 по ОП (неполная разборка оружия) для автомата:
а) 12 с б) 15 с в) 17 с
1. При стрельбе по движущейся цели точку прицеливания необходимо выносить:
а) в сторону движения цели
б) в сторону противоположную стороне движения цели
в) выносить не нужно
1. Упреждение при стрельбе по цели, движущейся под углом 90 градусов к плоскости стрельбы со скоростью 10 км/час на дальности 200 метров составляет:
2. Непосредственно перед броском гранаты необходимо:
а) отсоединить от гранаты спусковой рычаг
б) переложить гранату с левой руки в правую
в) выдернуть предохранительную чеку с кольцом
1. Прицельная дальность стрельбы из АК-74 (РПК-74) составляет:
2. Для метания граната берется в руку так чтобы:
а) спусковой рычаг был прижат к корпусу гранаты пальцами
б) спусковой рычаг был прижат к корпусу гранаты ладонью
в) спусковой рычаг не прижимался к корпусу гранаты
1. Поправки при стрельбе на изменение температуры воздуха и порохового заряда необходимо вносить при:
а) высоких температурах
б) средних температурах
в) низких температурах
2. В пешем порядке метаются боевые гранаты:
а) только наступательные
б) только оборонительные
в) наступательные и оборонительные
3. Время выполнения на оценку «отлично» норматива №15 по ОП (снаряжение магазина патронами) для автомата:
1. Какая скорострельность выше:
2. На время стрельбы на войсковом стрельбище на командном пункте, участковых пунктах управления и укрытиях поднимаются флаги (включаются фонари) следующего цвета:
3. Время выполнения на оценку «хорошо» норматива №15 по ОП (снаряжение магазина патронами) для автомата:
1. При стрельбе из АК-74 (РПК-74) по грудной фигуре на дальность 300 метров с прицела 3 точка прицеливания должна быть:
в) в верхнюю часть цели
2. В перерывах стрельб на войсковом стрельбище на командном пункте, участковых пунктах управления и укрытиях поднимаются флаги (включаются фонари) следующего цвета:
3. Время выполнения на оценку «удовлетворительно» норматива №15 по ОП (снаряжение магазина патронами) для автомата: а) 30 с б) 35 с в) 40 с
Теория баллистики. Часть 3: Внешняя баллистика
Продолжаем наш разговор о баллистике. В прошлый раз мы закончили на внутренней баллистике, предметом сегодняшнего разговора будет внешняя баллистика. Наш источник — Учебный Циркуляр TC 3-22.9 «Винтовка и Карабин» (Training Circular TC 3-22.9 Rifle and Carbine), приложение B (изменение 1 от января 2017 года).
Внешняя баллистика изучает движение снаряда с момента выхода из ствола до момента столкновения с целью, какой бы она ни была. ТС 3-22.9 определяет её так:
«Внешняя баллистика изучает физические процессы — воздействие гравитации, торможение о воздушную среду и влияние ветра во время полета снаряда (пули) к цели».
Терминология внешней баллистики
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.
Угол возвышения (angle of elevation) – угол между землей (горизонтом оружия) и осью канала ствола.
Баллистическая траектория (ballistic trajectory) – путь снаряда под влиянием только внешних сил, как то гравитация и атмосферное трение.
Высота траектории (maximum ordinate) – максимальная высота снаряда над линией прицеливания на пути к точке попадания.
Время полёта (time of flight) – время, которое требуется конкретному снаряду для достижения цели после выстрела.
Подброс (jump) – вертикальный рывок ствола вверх и назад, вызванный отдачей. Обычно это угол, измеряемый в тысячных, между исходной позицией и линией выстрела.
Дульный срез (muzzle) – конец ствола.
Осцилляция (oscillation) – вращательное движение пули вокруг своей оси во время полета.
Деривация (drift) – движение пули в сторону во время полета, вызванное вращением.
Рыскание пули (yaw) – отклонения от стабильного полета из-за осцилляции. Может быть вызвано встречным ветром или дестабилизацией во время вхождения или выхода снаряда из трансзвуковой фазы.
Гран, гр (grain, gr ) – единица измерения веса пули либо снаряда. В одном фунте 7000 гранов, в одной унции – 437,5 (1 гран — 0,0647989 грамма).
Траектория (trajectory) – путь полета снаряда после выхода из ствола. В рамках этого пособия будем считать, что траектория заканчивается в точке встречи (точке столкновения к целью, point of impact).
На рисунках показано, как влияют эти факторы на траекторию полёта пули. Помните, что они взаимодействуют со снарядом на протяжении отрезка от миллисекунд до секунд.
Теперь поговорим о том, как эти факторы учитываются солдатами для расчёта горизонтальных и вертикальных поправок при стрельбе.
Внешняя баллистика на практике
Понимание внешней баллистики поможет нам лучше попадать в цели на разных расстояниях, так как мы будем знать, где они находятся по отношению к нашей линии прицеливания, или проще говоря, нашей точке прицеливания. При работе с внешней баллистикой можно встретить несколько заблуждений, с которыми нужно разобраться, а также нужно выяснить несколько основных фактов.
Торможение о воздух и рыскание пули
Расширяющийся за пулей газ выходит вместе с ней и рассеивается вокруг пули и ствола. После выхода из канала пуля нестабильна из-за отсутствия ограничений, накладываемых стволом и выходящими газами. Пуля начинает вилять в полете до тех пор, пока не стабилизируется гироскопическим воздействием (прецессия). Это первичное виляние называется эффектом Магнуса.
Отрезок полета пули, когда она не стабилизирована, достаточно короткий. Из-за гироскопической стабилизации пуля может отклоняться от линии полета, и будет вращаться вокруг своего центра тяжести. Эффект Магнуса стабилизирует пулю и заставит её смотреть вперед (с отклонением примерно на один градус) на цель.
Нарезы в канале ствола и стабилизация пули
На полет пули влияет шаг нарезов в стволе. Чтобы иметь равномерное торможение, пуля должна быть стабилизирована. Если пуля виляет в полете, у каждого витка будет своя траектория, и точность будет падать.
Главное правило для выбора шага нарезов – чем длиннее пуля (и, обычно, тяжелее), тем больше стабилизации ей нужно. Получается, что более легким снарядам нужно меньше нарезов, а более тяжелым – больше. Исключение – трассирующие боеприпасы, из-за их длины.
Оптимальное количество оборотов для пули в 62 грана (SS109 в M855) – один оборот на длину от восьми до девяти дюймов (1:8, 1:9). Оптимальное количество оборотов для трассирующей пули M856 – до 1:5 до 1:6, потому что она длиннее. Лучший компромисс для достижения примерно одинаковых траекторий – выбрать боевую винтовку с твистом 1:7. Не оптимально, но приемлемо.
Влияние бокового ветра на траекторию снаряда
На рисунке показано, как определить направление и силу ветра.
Перед тем, как делать поправку на ветер, десантник должен определить направление и скорость ветра. Для этого можно использовать некоторые индикаторы. Флаги на полигоне, дым, деревья, трава, дождь и физические ощущения — нет одного наиболее предпочтительного метода метод определения направления и скорости ветра, стрелку надо уметь оценивать скорость и направление ветра по совокупности индикаторов. В Приложении С Циркуляра ТС 3-22.9 приведены такие примеры для определения скорости ветра:
Учитывайте, что ветер, который дует возле десантника, может отличаться от ветра, который дует на пути к цели.
Расчёт боковых поправок
Наконец, когда определены расстояние, направление и скорость, десантники могут компенсировать действие ветра. Существует три основных метода определить надлежащую задержку для поправки на сильный ветер: использование ветровой формулы, оценка ветра и обращение к общей баллистической таблице поправок на ветер.
Баллистическая таблица показывает деривацию ветра в дюймах на расстоянии от 100-300 метров и при скорости до 9 метро в секунду. Данные о 100 метрах показывают, что даже при скорости ветра 9 м/с деривация пули очень мала. На 300 м ветер 9 м/с отодвинет пулю на 26 дюймов. Это показывает, что влияние ветра на пулю растет с ростом расстояния до цели.
В следующий раз мы продолжим говорить о баллистике и рассмотрим, как на ветер влияет воздушное пространство над зоной боевых действий.