Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2014 » Июнь » 27 » Силы воздействующие на летящий снаряд
23:31
Силы воздействующие на летящий снаряд

    При движении по каналу ствола, на снаряд действуют в основном, сила инерции, зависящая от массы снаряда, сила трения о поверхность канала ствола и давление пороховых газов. Последняя сила тем больше, чем больше площадь поперечного сечения снаряда и выше давление пороховых газов в данный момент времени. После вылета из дульного среза картина меняется.

    Основная сила, действующая на снаряд на траектории, тем более, на ее начальном участке – сила инерции. Она зависит от дульной энергии снаряда, а точнее, от его скорости в данной точки траектории. Чем дальше снаряд удаляется от дульного среза, тем ниже его скорость, тем меньше значение силы инерции. Силу инерции движении снаряда вперед можно выразить через энергию снаряда, равную (mv2)/2, то есть, чем выше масса снаряда, тем большим запасом энергии он обладает в полете. Напротив, чем выше масса снаряда, тем выше его момент инерции в стволе орудия, когда мы разгоняли снаряд до высокой начальной скорости давлением пороховых газов. Поэтому, более тяжелые и длинные снаряды разгоняют в длинных стволах при высоком давлении пороховых газов, и используют для стрельбы на большие дистанции (снайперские винтовки, зенитные орудия). Короткие и легкие снаряды напротив, разгоняют в коротких стволах и используют для ведения огня на небольшие дистанции (пистолеты, револьверы, обрезы).

    От чего же снижается скорость снаряда, и следовательно, его энергия? Главным противником движения снаряда является атмосфера, то есть, воздух. При движении снаряда в газовой среде происходит передача энергии снаряда молекулам воздуха, это приводит последние в движение. Кроме того, большая доля энергии снаряда расходуется на трение молекул воздуха (а так же, пыли, песчинок, капелек воды и пр.). Эта энергия расходуется на нагревание поверхности снаряда и обдувающего его в полете воздуха.

    Вторым врагом снаряда является гравитация, то есть, притяжение Земли. Сила тяжести равна произведению массы снаряда на ускорение свободного падения, следовательно, сила тяжести действует на всей траектории с одинаковой величиной, зависящей от массы снаряда.

   Сопротивление воздушной среды имеет большое значение. Подсчитано, если бы не было атмосферы (плотность газовой среды стремилась бы к нулю), а движение пули затормаживало бы в основном притяжение Земли, то пуля трехлинейной магазинной винтовки летела бы примерно на сорок километров. Поэтому, стремятся снизить влияние атмосферы на полет снарядов и пуль. Главное, от чего зависит сила сопротивления воздуха, это форма снаряда, чем обтекаемее форма снаряда, тем меньше сопротивление он испытывает в полете. Кроме того, трение снаряда о газовую среду зависит от площади поверхности снаряда, а площадь поверхности снаряда растет пропорционально квадрату его радиуса, в то время, как объем снаряда растет пропорционально кубу радиуса. Это позволяет, увеличивая размер снаряда при сохранении его формы и плотности, увеличивать объем металла и начинки снаряда, приходящийся на единицу площади поверхности. То есть, увеличивать запасенную снарядом кинетическую энергию, приходящуюся на единицу силы сопротивления газовой среды при полете снаряда с определенной скоростью.

    Этот прием реализуется для дальнобойных орудий большого калибра. Например, осадная мортира первой мировой войны “Большая Берта”, имея калибр 420 мм и массу снаряда в 900 кг, при начальной скорости снаряда в 400 м/с, бросала снаряд на 14 км. Для сравнения, пуля пистолета “ТТ”, имеющая калибр в 7,62 мм и массу в 5,5 гр., летит всего чуть больше чем на 3 км, при той же начальной скорости. При этом, конечно же, стоит отметить форму снаряда и пули, но, это уже детали.

    Нельзя не обратить внимания на зависимость силы сопротивления газовой среды от скорости снаряда, чем больше скорость, тем выше сопротивление. Поэтому, основные потери энергии снаряда приходятся на начальный участок траектории.

   Для снижения влияния воздушной среды на движение снаряда используют следующие приемы: заостряют головную часть снаряда и делают более пологой донную часть снаряда (при этом следует учитывать влияние скорости снаряда и плотности газовой среды на оптимальную форму снаряда), повышают плотность вещества снаряда, что позволяет запасти в стволе больше кинетической энергии (разумеется, нужен длинный ствол), завышение траектории снаряда до высот с более низкой плотностью атмосферы, а так же, предпринимают меры по дополнительному ускорению снаряда в полете (реактивным ускорителем). Существуют так же, более экзотические методы снижения сопротивления газовой среды, например, донные газогенераторы. Об этих методах и особенностях формы снарядов мы поговорим в другой раз.

Категория: Баллистика | Просмотров: 1716 | Добавил: Chemadm | Теги: силы воздействующие на снаряд, траектория пули, внешняя баллистика | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]