Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2014 » Июнь » 27 » Деривация и вращение снаряда
23:37
Деривация и вращение снаряда

    Для обеспечения устойчивости снаряда в полете, ему придают вращение путем нанесения в канале ствола нарезов. Врезаясь ведущим пояском в нарезы, снаряд приобретает при движении в канале ствола не только поступательное движение, но и вращательное. Это движение, так же как и поступательное движение, остается у снаряда после вылета из ствола за счет инерции. На придание снаряду вращения расходуется всего 0,1-0,2% энергии пороховых газов, хотя, нарезы несколько увеличивают потери энергии на трение о стенки канала ствола. Поэтому, для нарезных систем изготавливают более массивные стволы при том же калибре и дульной энергии.

   Вращение обеспечивает компенсацию несимметричности снаряда, которая вызывает опрокидывание и кувыркание невращающихся снарядов. Для сферических ядер все было проще, но и для них симметрия сказывалась на кучности боя. Отдельная тема – оперенные снаряды, как вращающиеся (гранатометы), так и не вращающиеся (минометы). Иногда вращение вредно, например, для кумулятивных снарядов, так как, центробежная сила вращения вызывает нарушение процесса образования кумулятивного песта.

    Центробежная сила достигает для высокоскоростных снарядов высоких пределов, так как, частота вращения может принимать значения до нескольких тысяч оборотов в секунду. Это стоит учитывать для снарядов крупных калибров и АРС (активно-реактивных снарядов), в которых находится весьма непрочная шашка ракетного топлива.

     На рисунке представлена упрощенная схема сил, воздействующих на вращающийся снаряд.

    Пологая кривая – это траектория, по ней происходит движение центра тяжести снаряда, обозначенного черным кружочком. Желтая и серая тонкие линии, проходящие через центр тяжести снаряда – это ось снаряда в различных положениях в процессе вращения снаряда. Так как, длина передней и задней частей снаряда (от центра тяжести) не равны, то передняя часть снаряда описывает окружность значительного диаметра (показано зеленым цветом). Основные причины образования этой окружности заключаются в продольной несимметричности снаряда и в несимметричности положения ведущего пояска снаряда относительно центра тяжести.

    При снижении скорости вращения снаряда происходит увеличение диаметра описываемой им окружности. Наравне со снижением поступательной скорости движения снаряда, и увеличением окружности, описываемой головной частью снаряда, резко снижается пробивное действие снаряда. Для примера, пуля АК-74 в 10 метрах от дульного среза может при угле встречи в 90о пробить лист стали толщиной до 13 мм. На дистанции в 100 метров под тем же углом, пробивная способность достигает всего 9-10 мм. На дистанции в 500 метров, пуля пробивает лист стали до 4-6 мм. При этом с увеличением дистанции происходит резкое увеличение разброса средней пробивной способности пули (снаряда). Поэтому, в ГОСТах так подробно описаны условия проведения испытания стойкости брони танков, БМП, БТР и средств индивидуальной защиты к пулям и снарядам.

    Это явление связано с углом встречи головной части снаряда с поверхностью цели. Чем ниже частота вращения снаряда, следовательно, больше амплитуда вращения головной части снаряда относительно линии траектории, тем под более острым углом снаряд касается брони головной частью. Это приводит к большей площади распределения энергии снаряда на броню и к увеличению опрокидывающего момента в момент удара снаряда в броню. При очень низкой частоте вращения снаряда, снаряд ударяется в цель практически плашмя, что приводит к максимальному распределению энергии снаряда по поверхности брони. Этот эффект необходимо учитывать при проектировании противотанковых орудий и других систем.

    Кроме кучности и пробивных свойств снаряда, вращение оказывает сильное действие на форму траектории. Это явление называется – деривация. Оно заключается в отклонении снаряда в сторону вращения. В России принята правосторонняя нарезка стволов, в англоязычных странах – левосторонняя. Это указывает на то, в какую сторону вращается снаряд при движении по каналу ствола и после вылета из него. Если смотреть в казенный срез в направлении полета снаряда, то правостороннее вращение происходит по часовой стрелке, левостороннее – против часовой стрелки.

   Деривация связана с несимметричностью снаряда, вызванный эксцентриситет смещает снаряд за счет сложения силы тяжести и момента вращения снаряда. Так как, при движении более тяжелой стороны сверху вправо происходит сложение силы тяжести с моментом инерции и происходит некоторый унос снаряда вправо. При движении более тяжелой части вверх и влево, происходит некоторое противостояние силы тяжести и момента инерции (как на качелях). Таким образом, при правосторонней нарезке ствола происходит смещение траектории снаряда вправо.

    Так как, чем выше частота вращения, тем в большей степени компенсируется несимметричность снаряда за счет близости реальной оси вращения к направлению траектории. То, деривация более ярко проявляется на конечном участке траектории, где частота вращения наименьшая. Например, для винтовки СВД на дистанции в 200 метров отклонение, обусловленное деривацией, составляет всего около 10 мм. А, на дистанции в 300 метров, уже около 20 мм. На дистанции в 800 метров, деривация отклоняет винтовочную пулю вправо почти на 30 см.

Категория: Баллистика | Просмотров: 1830 | Добавил: Chemadm | Теги: устойчивость снаряда в полете, траектория полета, силы действующие на пулю | Рейтинг: 4.8/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]