Полет пули в воздухе

25. Внешняя баллистика — это наука, изучающая дви­жение пули (гранаты) после прекращения действия на нее пороховых газов.

Вылетев из канала ствола под действием пороховых газов, пуля (граната) движется по инерции. Граната, име­ющая реактивный двигатель, движется по инерции после истечения газов из реактивного двигателя.

Траектория и её элементы

26. Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули (гранаты) в полете (рис. 5).

Пуля (граната) при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю (гранату) постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули (гранаты) и стремится опрокинуть ее.

Рис. 5. Траекторя пули (вид сбоку)

В результате действия этих сил скорость полета пули (гранаты) постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию.

Рис. 6. Образование силы сопратевления воздуха

27. 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 (рис. 6): трением воздуха, образованием завихрений и образованием баллистической волны,

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

29. 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, вследствие чего появляется разность давлений на головную и донную части. Эта разность создает силу, направленную в сторону, обратную движению пули, и уменьшающую скорость ее полета. Частицы воздуха, стремясь заполнить разрежение, образовавшееся за пулей, создают завихрение.

30. Пуля (граната) при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Вследствие 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 воли друг на друга создается волна сильно уплотненного воздуха — баллистическая волна, замедляющая скорость полета пули, так как пуля тратит часть своей энергии па создание этой волны.

31. Равнодействующая (суммарная) всех сил, образующихся вследствие 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 15° и начальной скорости 800 м/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.

32. Величина силы сопротивления воздуха зависит от скорости полета, формы и калибра пули (гранаты), а также от ее поверхности и плотности воздуха.

Сила сопротивления воздуха возрастает с увеличением скорости полета пули, ее калибра и плотности воздуха.

Рис. 7. Действие силы сопротевления воздуха на полёт пули:

ЦТ — центр тяжести; ЦС — центр сопротивления воздуха

При сверхзвуковых скоростях полета пули, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование уплотнения воздуха перед головной частью (баллистической волны), выгодны пули с удлиненной остроконечной головной частью. При дозвуковых скоростях полета гранаты, когда основной причиной сопротивления воздуха является образование разреженного пространства и завихрений, выгодны гранаты с удлиненной и суженной хвостовой частью.

Чем глаже поверхность пули, тем меньше сила трения и сила сопротивления воздуха.

Разнообразие форм современных пуль (гранат) во многом определяется необходимостью уменьшить силу сопротивления воздуха.

33. Под действием начальных возмущений (толчков) в момент вылета пули из канала ствола между осью пули и касательной к траектории образуется угол (б) и сила сопротивления воздуха действует не вдоль оси пули, а под углом к ней, стремясь не только замедлить движение пули, но и опрокинуть ее (рис. 7).

Для того чтобы пуля не опрокидывалась под действием силы сопротивления воздуха, 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 равна около 3000 оборотов в секунду.

При полете быстро вращающейся пули в воздухе происходят следующие явления. Сила сопротивлении воздуха стремится повернуть пулю головной частью вверх и назад.

Рис. 8. Медленное конисеское движений пули

Но головная часть пули в результате быстрого вращения согласно свойству гироскопа стремится сохранить приданное положение и отклониться не вверх, а весьма незначительно в сторону своего вращения под прямым углом к направлению действия силы сопротивлении воздуха, т. е, вправо. Как только головная часть пули отклонится вправо, изменится направление действия силы сопротивления воздуха — она стремится повернуть головную часть пули в право и назад, но поворот головной части пули произойдет не вправо, а вниз и т. д. Так как действие силы сопротивления воздуха непрерывно, а направление ее относительно пули меняется с каждым отклонением оси пули, то головная часть пули описывает окружность, а ее ось — конус с вершиной в центре тяжести. Происходит так называемое медленное коническое, или прецессионное движение, и пуля летит головной частью вперед, т. е. как бы следит за изменением кривизны траектории (рис. 8).

34, Ось медленного конического движения несколько отстает от касательной к траектории (располагается выше последней). Следовательно, пуля с потоком воздуха сталкивается больше нижней частью, и ось медленного конического движения отклоняется в сторону вращения (в право при правой нарезке ствола). Отклонение пули от плоскости стрельбы в сторону ее вращения называется деривацией (рис. 9).

Таким образом, причинами деривации являются: вращательное движение пули, сопротивление воздуха и понижение под действием силы тяжести касательной к траектории.

Рис. 9. Деревация (вид траектории сверху)

При отсутствии хотя бы одной из этих причин деривации не будет.

В таблицах стрельбы деривация дается как поправка направления в тысячных. Однако при стрельбе из стрелкового оружия величина деривации незначительная (например, на дальности 500 м она не превышает 0,1 тысячной) и ее влияние на результаты стрельбы практически не учитывается.

35. Устойчивость гранаты на полете обеспечивается наличием стабилизатора, который позволяет перенести центр сопротивления воздуха назад, за центр тяжести гранаты (рис. 10). Вследствие этого сила сопротивления воздуха поворачивает ось гранаты касательной к траектории, заставляя гранату двигаться головной частью вперед.

Для улучшения кучности некоторым гранатам придают за счет истечения газов медленное вращение.

Рис. 10. Действие силы сопротивления воздуха на полёт гранаты

Вследствие вращения гранаты моменты сил, отклоняющие ось гранаты, действуют последовательно в разные стороны, поэтому кучность стрельбы улучшается.

38. Для изучения траектории пули (гранаты) приняты следующие определения (рис. 11).

Центр дульного среза ствола называется точкой вылета. Точка вылета является началом траектории.

Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета, называется горизонтом оружия. На чертежах, изображающих оружие и траекторию сбоку, горизонт оружия имеет вид горизонтальной линии. Траектория дважды пересекает горизонт оружия: в точке вылета и в точке падения.

Рис. 11. Элементы траектории

Прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола наведенного оружия, называется линией возвышения.

Вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения, называется плоскостью стрельбы.

Угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия, называется углом возвышения (φ).

Если этот угол отрицательный, то он называется углом склонения (снижения).

Прямая линия являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули, называется линией бросания.

Угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия, называется углом бросания (0О).

Угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания, называется углом вылета (у).

Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называется точкой падения.

Угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия, называется углом падения (Ос).

Расстояние от точки вылета до точки падения называется полной горизонтальной дальностью (X).

Скорость пули (гранаты) в точке падения называется окончательной скоростью (vc).

Время движения пули (гранаты) от точки вылета до точки падения называется полным временем полета (Г).

Наивысшая точка траектории называется вершиной траектории.

Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия называется высотой траектории (У).

Часть траектории от точки вылета до вершины называется восходящей ветвью; часть траектории от вершины до точки падения называется нисходящей ветвью траектории.

Точка на цели или вне ее, в которую наводится оружие, называется точкой прицеливания (наводки).

Прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела (на уровне с ее краями) и вершину мушки в точку прицеливания, называется линией прицеливания.

Угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания, называется углом прицеливания (а).

Угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия, называется углом места цели (ε). Угол места цели считается положительным (+), когда цель выше горизонта оружия, и отрицательным (—), когда цель ниже горизонта оружия. Угол места цели может быть определен с помощью приборов или по формуле тысячной:

где ε угол места цели в тысячных;

В — превышение цели над горизонтом оружия в метрах;

Д — дальность стрельбы в метрах.

Расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания называется прицельной дальностью (Дп).

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

Прямая, соединяющая точку вылета с целью, называется линией цели. Расстояние от точки вылета до цели, по линии цели называется наклонной дальностью. При стрельбе прямой наводкой линия цели практически совпадает с линией прицеливания, а наклонная дальность — q прицельной дальностью.

Точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды) называется точкой встречи.

Угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели (земли, преграды) в точке встречи, называется углом встречи (μ). За угол встречи принимается меньший из смежных углов, измеряемый от 0 до 90°.

37. Траектория пули в воздухе имеет следующие свойства:

— нисходящая ветвь короче и круче восходящей;

— угол падения больше угла бросания;

— окончательная скорость пули меньше начальной;

— наименьшая скорость полета пули при стрельбе под большими углами бросания — на нисходящей ветви траектории, а при стрельбе под небольшими углами бросания — в точке падения;

— время движения пули по восходящей ветви траектории меньше, чем по нисходящей;

— траектория вращающейся пули вследствие понижения пули под действием силы тяжести и деривации представляет собой линию двоякой кривизны.

38. Траекторию гранаты в воздухе можно разделить на два участка (рис. 12): активный — полет гранаты под действием реактивной силы (от точки вылета до точки, где действие реактивной силы прекращается) и пассивный полет гранаты по инерции. Форма траектории гранаты примерно такая же, как и у пули.

Рис. 12. Траектория гранаты (вид сбоку)

AMP

Многие люди практически ничего не знают о глушителях для стрелкового оружия. Все их сведения в этом вопросе почерпнуты из многочисленных фильмов и компьютерных игр.

Глушитель никогда не подавляет звук выстрела полностью. Представления многих обывателей о подобном устройстве и его действии основаны в первую очередь на работе звукорежиссеров. Многие представляют выстрел из оружия с глушителем как едва слышимый звук, но это не более чем звуковой эффект. Настоящие глушители для стрелкового оружия – это приспособления, которые действительно уменьшают звук выстрела на несколько десятков децибел, но далеко не полностью, защищая от звука выстрела в первую очередь самого стрелка.

Об устройстве глушителя

Классический оружейный глушитель представляет собой специальное дульное механическое устройство, которое может использоваться с различными моделями стрелкового оружия. Глушитель крепится к стволу, либо изначально является интегрированной частью конструкции стрелкового оружия. Основное предназначение данного устройства – ослабление звука выстрела, одновременно с этим прибор для бесшумной стрельбы (ПБС, распространенная в России аббревиатура) также скрывает пламя пороховых газов, что усложняет процесс обнаружения стрелка и не привлекает к нему дополнительного внимания.
Последнее особенно актуально для военных, так как обычным охотникам в лесу или стрелкам-любителям на стрельбище нет нужды прятаться. А вот военные при ведении боевых действий в сумерках или в ночные часы больше опасаются не звука выстрела, который малоинформативен в темноте, а ярких вспышек и искр. По вспышкам выстрела стрелка можно очень легко засечь, и он быстро превратится в хорошую мишень для вражеских солдат. Поэтому для военных именно скрытие пламени пороховых газов при стрельбе является гораздо более полезной функцией всех глушителей.

AMP
Глушители в разрезе

При этом у такого устройства есть и другие полезные качества, например, повышение кучности стрельбы. Специалисты отмечают, что и автомат, и винтовка с правильно установленным глушителем демонстрируют лучшую кучность стрельбы, чем без подобного приспособления. Одновременно с этим уменьшается и отдача оружия. Все это в совокупности и делает ПБС очень востребованными и на гражданском рынке в странах, где их продажа разрешена.
Классический глушитель чаще всего выглядит как пустотелый цилиндр, изготовленный из различных металлов: стали, меди или алюминия, в некоторых случаях используется ударопрочный пластик. Внутри такого цилиндра конструкторы расположили специальные камеры, предназначенные для отвода пороховых газов. В подавляющем большинстве случаев глушитель прикручивается к концу ствола стрелкового оружия по специально выполненной для этого резьбе.
Все виды глушителей, в том числе интегрированные в конструкцию оружия, снижают шум, который является следствием ударной волны воспламенившегося заряда, который и создает силу, выталкивающую пулю из канала ствола. В момент выстрела, образующиеся газы попадают сразу в несколько расположенных друг за другом камер внутри глушителя. В этих камерах они теряют скорость, одновременно с этим расширяясь и охлаждаясь. Благодаря этому газы выходят из глушителя, существенно потеряв свою скорость.

AMP

Глушитель или супрессор?

В наши дни не все согласны с самим определением глушителя (англ. silencer), к примеру, распространение в мире получил и такой термин, как «супрессор», который некоторые специалисты считают более точным. От английского слова suppressor (переводится как «подавитель»). При этом во многих странах приборы снижения уровня звука выстрела разрешены для продажи даже на гражданском рынке. К примеру, подобные устройства разрешены к свободному обороту в 42 штатах США. В то же время в России на законодательном уровне запрещены к продаже на гражданском рынке любые устройства для бесшумной стрельбы.
О том, что «глушитель» — не лучший термин для обозначения приборов для бесшумной стрельбы, говорят достаточно много. К примеру, один из эпизодов очень известной американской научно-популярной передачи «Разрушители легенд» был посвящен развенчанию телевизионного представления обывателя о подобных устройствах. Для этого они использовали оружие под патрон .45 (11,34х23 мм) и 9-мм пистолет. Из каждого образца оружия сделали по три выстрела, записав звук с помощью профессионального звукорежиссера, специалиста в области акустики. Эксперимент провели как с использованием приборов для снижения звука выстрела, так и без.

Эксперимент показал, что звук выстрела из пистолетов без использования супрессоров равняется 161 дБ, а при их использовании снижается до 128 дБ. При этом зафиксированная разница в 33 дБ – это очень значительная величина, особенно для человеческого слуха, такое снижение уровня шума делает звук выстрела безопасным. Одновременно с этим обычный разговор на расстоянии метра от человека фиксируется на уровне 60 дБ – это базовое значение относительной громкости. В то же время 128 дБ, которые были зафиксированы при стрельбе с использование супрессора, – это действительно тише, но одновременно и в 115 раз громче, чем базовый разговор двух людей, находящихся друг от друга на расстоянии метра.

AMP

Эксперимент показал, что человек услышит звук выстрела из пистолета с глушителем так же четко, как разговаривающего с ним собеседника, на расстоянии в 34 фута (10,36 метра), то есть на расстоянии сопоставимом с шириной многополосной городской улицы. Без глушителя расстояние отличной слышимости вырастет до 50,5 фута или 15,4 метра.
При этом любой глушитель – это не орудие для убийц и не практически бесшумное приспособление, а именно такой образ сформировался благодаря кинематографу. На самом деле военные и представители правоохранительных органов любят подобные устройства по четырем основным причинам: дополнительный вес на стволе уменьшает отдачу и отброс дула наверх, а значит стрелку легче целиться и держать мишень на мушке; также устройство значительно снижает уровень шума, делая его безопасным для стрелка; уменьшает отклонение пули и совершенно удаляет вспышку от выстрела. В совокупности все это делает стрелковое оружие более безопасным, надежным и простым в использовании.

Основные преимущества использования супрессора для стрелка

Как мы уже выяснили, супрессоры интересуют военных в первую очередь как устройства, которые убирают вспышку и повышают точность стрельбы. Для обычных пользователей стрелкового оружия повышение комфорта стрельбы за счет снижения отдачи тоже важно, но основное преимущество и достоинство всех супрессоров – защита органов слуха стрелка. Для охотников и стрелков-любителей – это основное преимущество, о котором многие из них даже не догадываются. При этом именно громкий звук выстрела в 2/3 случаев приводит к ослаблению уровня слуха у охотников и стрелков, приводя к тугоухости. А, к примеру, у спортсменов-стрелков врачи фиксируют резкий рост случаев невритов слухового нерва.

AMP

Пользуясь на охоте обычным ружьем, мы обрекаем себя на очень громкие звуки выстрелов – обычно более 150 дБ. Как известно, все познается в сравнении. К примеру, звук работающего отбойного молотка не превышает 110 дБ, а звук сирены спешащей на экстренный вызов машины скорой помощи не превышает 120 дБ. Использование приборов снижения уровня звука выстрела позволяет довести звук до приемлемых значений, снизив уровень шума на 20-35 дБ, чаще всего ниже порогового значения 140 дБ. Это значение является верхним безопасным пределом во многих странах, например в Германии супрессоры должны снижать звук выстрела не менее чем до 135-137 дБ. Так уровень шума в 160 дБ (выстрел из охотничьего ружья близко от уха) в состоянии привести человека в состояние шока, последствием может быть и разрыв барабанной перепонки.

О влиянии звука выстрелов на слух говорят многочисленные исследования, неслучайно в тире и на стрельбище, как и на соревнованиях, многие стрелки используют индивидуальные средства защиты слуха (наушники или беруши). Занятие стрельбой без подобных приспособлений через определенное время может привести к тугоухости, а в будущем – к глухоте. При этом подавляющее большинство охотников средствами защиты слуха не пользуется даже в странах, где приобрести устройства подавления звука выстрелов можно абсолютно легально. Аргументируют они это необходимостью лучше слышать все звуки и то, что происходит вокруг них в лесу. Как показывают проведенные опросы, примерно до 80 процентов охотников никогда не используют приспособления для защиты слуха.
Решение не самое дальновидное, так как многочисленные современные исследования говорят нам о том, что за каждые 5 лет занятий охотой у человека фиксируется снижение остроты слуха на 7 процентов. Наиболее большие проблемы у охотников проявляются в восприятии звуков высокой частоты, отмечает «Русский охотничий портал».

AMP
Использование супрессоров на охоте

В то же время использование современных супрессоров позволяет снизить звук выстрела на несколько десятков децибел. Это позволяет уменьшить шум до такой степени, чтобы сравнить эффективность подобных устройств с эффективностью берушей или наушников. Как не трудно заметить, то, что мы все в обиходе привыкли называть глушителем, фактически таковым устройством не является: звук выстрела лишь снижается до такого уровня, который безопасен для слуха стрелка. Звук стрельбы из стрелкового оружия никогда не устраняется полностью.
Помимо безопасности для ушей стрелка, современные супрессоры или подавители звука выстрела имеют и другое преимущество. Многие стрелки замечают, что ведение огня из оружия с супрессором оказывается для них более комфортным. По их впечатлениям, уровень отдачи оружия падает на 20-30 процентов, что является очень существенной величиной.
Все это в совокупности говорит нам о том, что супрессоры ждет очень хорошее будущее, даже несмотря на тот факт, что в некоторых странах они запрещены. Несмотря на существующие ограничения, рынок подобных устройств растет и испытывает настоящий бум, что демонстрируют многочисленные оружейные выставки. Это не представляется чем-то удивительным. В некоторых странах их уже разрешили использовать во время охоты, а начинающим стрелкам они помогают преодолевать боязнь выстрела, когда человек инстинктивно закрывает глаза при нажатии на спуск. Но самое главное, подобные устройства хорошо защищают слух охотников, стрелков, а также охотничьих собак: не будем забывать и о братьях наших меньших.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *