«Лекции по дисциплине "Огневая подготовка (методика организации и проведения занятий)"»

ГЛАВА 2.
ОСНОВЫ ВНУТРЕННЕЙ И ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ

Баллистика  (нем. Ballistik, от греч. ballo — бросаю), наука о движении артиллерийских снарядов, пуль, мин, авиабомб, активнореактивных и реактивных снарядов, гарпунов и т.п.  
Баллистика – военно-техническая наука, основывающаяся на комплексе физико-математических дисциплин. Различают внутреннюю и внешнюю баллистику.
Возникновение баллистики как науки относится к XVI в. Первыми трудами по баллистике являются книги итальянца Н. Тартальи «Новая наука» (1537) и «Вопросы и открытия, относящиеся к артиллерийской стрельбе» (1546). В XVII в. фундаментальные принципы внешней баллистики были установлены Г. Галилеем, разработавшим параболическую теорию движения снарядов, итальянцем Э. Торричелли и французом М. Мерсенном, который предложил назвать науку о движении снарядов баллистикой (1644). И. Ньютон провёл первые исследования о движении снаряда с учётом сопротивления воздуха – «Математические начала натуральной философии» (1687). В XVII – XVIII в в. исследованием движения снарядов занимались: голландец Х. Гюйгенс, француз П. Вариньон, швейцарец Д. Бернулли, англичанин Б. Робинс, русский учёный Л. Эйлер и др. Экспериментальные и теоретические основы внутренней баллистики заложены в XVIII в. в трудах Робинса, Ч. Хеттона, Бернулли и др. В XIX в. были установлены законы сопротивления воздуха (законы Н.В. Маиевского, Н.А. Забудского, Гаврский закон, закон А.Ф. Сиаччи). В начале 20 в. дано точное решение основной задачи внутренней баллистики – работы Н.Ф. Дроздова (1903, 1910), исследовались вопросы горения пороха в неизменном объёме – работы И.П. Граве (1904) и давления пороховых газов в канале ствола – работы Н.А. Забудского (1904, 1914), а также француза П. Шарбонье и итальянца Д. Бианки. В СССР большой вклад в дальнейшее развитие  в баллистики внесён учёными Комиссии особых артиллерийских опытов (КОСЛРТОП) в 1918-1926. В этот период В.М. Трофимовым, А.Н. Крыловым, Д.А. Вентцелем, В.В. Мечниковым, Г.В. Оппоковым, Б.Н. Окуневым и др. выполнен ряд работ по совершенствованию методов расчёта траектории, разработке теории поправок и по изучению вращательного движения снаряда. Исследования Н.Е. Жуковского и С.А. Чаплыгина по аэродинамике артиллерийских снарядов легли в основу работ Е.А. Беркалова и др. по совершенствованию формы снарядов и увеличению дальности их полёта. В.С. Пугачев впервые решил общую задачу о движении артиллерийского снаряда. Важную роль в решении проблем внутренней баллистики играли исследования Трофимова, Дроздова и И.П. Граве, написавшего в 1932-1938 наиболее полный курс теоретической внутренней баллистики.
Значительный вклад в развитие методов оценки и баллистического исследования артиллерийских систем и в решение специальных задач внутренней баллистики внесли М.Е. Серебряков, В.Е. Слухоцкий, Б.Н. Окунев, а из иностранных авторов – П. Шарбонье, Ж. Сюго и др.   
В период Великой Отечественной войны 1941-1945 под руководством С.А. Христиановича проведены теоретические и экспериментальные работы по повышению кучности реактивных снарядов. В послевоенное время эти работы продолжались; исследовались также вопросы повышения начальных скоростей снарядов, установления новых законов сопротивления воздуха, повышения живучести ствола, развития методов баллистического проектирования. Значительное развитие получили работы по исследованию периода последействия (В.Е. Слухоцкий и др.) и развитию методов Б. для решения специальных задач (гладкоствольные системы, активнореактивные снаряды и др.), задач внешней и внутренней Б. применительно к реактивным снарядам, дальнейшего совершенствования методики баллистических исследований, связанных с использованием ЭВМ.

2.1 СВЕДЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ
Внутренняя баллистика — это наука, занимающаяся изучением процессов, которые происходят при выстреле, и в особенности при движении пули (гранаты) по каналу ствола.
Явление выстрела, движение пули по каналу ствола
Выстрел является основным объектом, изучением которого занимается внутренняя баллистика. Выстрелом называется выбрасывание пули (гранаты) из канала ствола оружия энергией газов, образующихся, при сгорании порохового заряда.
При выстреле из стрелкового оружия происходят следующие явления. От удара бойка по капсюлю боевого патрона, досланного в патрон¬ник, взрывается ударный состав капсюля и образуется пламя, которое через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к пороховому за¬ряду и воспламеняет его. При сгорании порохового заряда образуется большое количество сильно нагретых газов, создающих в канале ство¬ла высокое давление на дно пули, дно и стенки гильзы, а также на стен¬ки ствола и затвор. В результате давления газов на дно пули она сдви¬гается с места и врезается в нарезы, вращаясь по ним, продвигается по каналу ствола с непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывает¬ся наружу по направлению оси канала ствола. Давление газов на дно гильзы вызывает движение оружия (ствола) назад. От давления газов на стенки гильзы и ствола происходит их растяжение, и гильза, плотно прижимаясь к патроннику, препятствует прорыву пороховых газов в сторону затвора. Одновременно при выстреле возникает колебательное движение (вибрация) ствола и происходит его нагревание. Раскаленные гильза и частицы несгоревшего пороха, истекающие из канала ство¬ла вслед за пулей, при встрече с воздухом порождают пламя и ударную волну, последняя является источником звука при выстреле.
При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на использовании энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенах ствола, например, у автоматов и пулеметов Калашникова, снайперской винтовки Драгунова, станковом пулемете Горюнова, часть пороховых газов, кроме того, после прохождения пулей газоотводного отверстия устремляется через него в газовую камору, ускоряет в поршень и отбрасывает поршень с затворной рамой или толкатель с затвором назад.
Пока затворная рама или стебель затвора не пройдет определенное расстояние обеспечивающее вылет пули из канала ствола, затвор про¬должает запирать затвор ствола. После вылета пули из канала ствола происходит его отпирание; затворная рама и затвор, двигаясь назад, снимают возвратную или возвратно-боевую пружину: затвор при этом из¬влекает из патронника гильзу. При движении вперед под действием сжа¬той пружины затвор досылает очередной патрон в патронник и вновь запирает канал ствола. При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи (например, пистолет Макарова, автоматический пистолет Стечкина, автомат образца 1943 года, давление газов через дно гильзы передается на затвор и вызывает движение затвора с гильзой назад. Это движение начинается в момент, когда давление пороховых газов на дно гильзы преодолевает инерцию затвора и усилие возвратно-боевой пружины. Пуля к этому времени вылетает из канала ствола. Отходя назад, затвор сжимает возвратно-боевую или возвратную пружину, затем под действием энергии сжатой пружины затвор движется вперед и досылает очередной патрон в патронник.
В некоторых образцах оружия (например, крупнокалиберный пистолет Владимирова, станковый пулемет образца 1910 года) под действием давления пороховых газов на дно гильзы вначале движется назад ствол вместе со сцепленным с ним затвором или замком. Пройдя некоторое расстояние, обеспечивающее вылет пули из канала ствола, ствол и затвор разделяются, после чего затвор по инерции отходит в крайнее зад¬нее положение и сжимает возвратную пружину, а ствол под действием пружины возвращается в переднее положение.
Иногда после удара бойка по капсюлю выстрела не последует или он произойдет с некоторым запозданием. В первом случае имеет место осечка, а во втором затяжной выстрел. Причиной осечки прежде всего бывает отсыревание порохового заряда или ударного состава капсюля, а также слабый удар бойка по капсюлю. Поэтому необходимо оберегать боеприпасы от влаги и сдержать оружие в исправном состоянии.
Затяжной выстрел является следствием медленного развития процесса зажжения или воспламенения порохового заряда. Поэтому после осечки не следует открывать затвор, так как возможен затяжной выстрел. Если осечка произойдет при стрельбе из станкового гранатомета, то перед его разряжанием необходимо выждать не менее одной минуты.
При сгорании порохового заряда примерно 25-35% выделяемой энергии затрачивается на сообщение пуле поступательного движения (основная работа); 15-25% энергии – на совершение второстепенных работ (врезание и преодоление трения пули при движении по каналу ствола; нагревание стенок ствола, гильзы и пули; перемещение подвижных частей оружия, газообразных и несгоревших частей пороха); около 40% энергии не используется и теряется после вылета пули из канала ствола.
Выстрел происходит в очень короткий промежуток времени (0,001-0,06 с). При выстреле различают пять последовательных периодов (рис. 1): пиростатический, форсирования, пиродинамический, термодинамический и период последействия пороховых газов.
Периоды выстрела:
1.    Период пиростатический длится от начала горения заряда до начала движения пули (Р = 20-50 кг/см2). В этом периоде давление возрастает от нуля до давления форсирования, а скорость равна нулю.
2.    Период форсирования - период перемещения пули в канале ствола от начала движения до полного врезания ведущего пояска в нарезную часть канала ствола (Р = 250-500 кг/см2).(В НСД эти два периода называются предварительным периодом).
3.     Период пиродинамический (первый или основной) длится от начала движения пули по нарезам ствола до полного сгорания метательного заряда. Происходит резкое возрастание давления от 500 до 2600 кг/см2, объем запульного пространства увеличивается, давление начинает падать, а скорость движения пули возрастает и достигает 3/4 начальной скорости.
4.    Период термодинамический (второй период) длится от момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола Давление падает до дульного (300-900 кг/см2), однако сильно сжатые и нагретые газы расширяются и оказывая давление на пулю, увеличивают скорость ее движения, которая в момент вылета из канала ствола (дульная скорость) несколько меньше начальной скорости.
5.     Период последействия газов длится от момента вылета пули из канала ствола до момента прекращения действия на нее пороховых газов. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/с, продолжают воздействовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость, которая становится мак¬симальной на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола.

 
Рис. 1. Периоды выстрела

Начальная скорость и энергия пули
Начальной скоростью называется скорость движения пули у дульного среза ствола
     За начальную скорость принимается условная скорость которая несколько больше дульной и меньше максимальной Она определяется опытным путем с последующими расчетами Величина начальной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия Начальная скорость является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия. При увеличении начальной скорости увеличивается дальность полета пули дальность прямого вы¬стрела, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на ее полет
Величина начальной скорости пули зависит от длины ствола веса пули, веса, температуры и влажности порохового заряда, формы и размеров зерен пороха и плотности заряжания Чем длиннее ствол тем большее время на пулю действуют пороховые газы и тем больше началь¬ная скорость. При постоянной длине ствола и постоянном весе порохового заряда начальная скорость тем больше, чем меньше вес пули
Изменение веса порохового заряда приводит к изменению количе¬ства пороховых газов, а следовательно, и к изменению величины мак¬симального давления в канале ствола и начальной скорости пули Чем больше вес порохового заряда, тем больше максимальное давление и начальная скорость пули
    С повышением температуры порохового заряда увеличивается скорость горения пороха, а поэтому увеличиваются максимальное давле¬ние и начальная скорость При понижении температуры заряда началь¬ная скорость уменьшается Увеличение (уменьшение) начальной скоро¬сти вызывает увеличение (уменьшение) дальности полета пули С повышением влажности порохового заряда уменьшается скорость его горения и начальная скорость пули
Форма и размеры пороха оказывают существенное влияние на ско¬рость горения порохового заряда, а следовательно и на начальную скорость пули.

Отдача оружия и образование угла вылета
Отдачей называется движение оружия (ствола) назад во время  выстрела. Отдача ощущается в виде толчка в плечо, руку или грунт.
    Действие отдачи  оружия характеризуется величиной  скорости и  энергии, которой оно обладает придвижении назад.
Скорость отдачи оружия примерно во столько раз меньше начальной скорости пули, во сколько раз пуля легче оружия.
Энергия отдачи у ручного стрелкового оружия обычно не превышает 2 кг/м и воспринимается стреляющим безболезненно.
При стрельбе из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии отдачи, часть ее расходуется на сообщение движения подвижным частям и на перезаряжание оружия. Поэтому энергия отдачи при выстреле из такого оружия меньше, чем при стрельбе из неавтоматического оружия или из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола.
Сила давления пороховых газов (сила отдачи)и сила сопротивления отдаче (упор приклада, рукоятки, центр тяжести оружия и т. д.) расположены не на одной прямой и направлены в противоположные стороны. Они образуют пару сил, под действием которой дульная часть ствола оружия отклоняется кверху (см. рис. 2). Величина отклонения дульной части ствола данного оружия тем больше, чем больше плечо этой пары сил.
Кроме того, при выстреле ствол оружия совершает колебательные движения – вибрирует. В результате вибрации дульная часть ствола в момент вылета пули может также отклониться от первоначального положения в любую сторону (вверх, вниз, вправо, влево). Величина этого отклонения увеличивается при неправильном использовании упора для стрельбы, загрязнении оружия и т. п.

Рис 2. Подбрасывание дульной части ствола оружия вверх при выстреле в результате действия отдачи

У автоматического оружия, имеющего газоотводное отверстие в стволе, в результате давления газов на пе¬реднюю стенку газовой каморы дульная часть ствола оружия при выстреле несколько отклоняется в сторону, противоположную расположению газоотводного отверстия.
Сочетание влияния вибрации ствола, отдачи оружия и других причин приводит к образованию угла между направлением оси канала ствола до выстрела и ее направлением в момент вылета пули из канала ствола; этот угол называется углом вылета (Y). Угол вылета считается положительным, когда ось канала ствола в момент вылета пули выше ее положения до выстрела, и отрицательным, когда она ниже. Величина угла вылета дается в таблицах стрельбы.
Влияние угла вылета на стрельбу у каждого экземпляра оружия устраняется при приведении его к нормальному бою. Однако при нарушении правил прикладки оружия, использования упора, а также правил ухода за оружием и его сбережения изменяются величина угла вылета и бой оружия. Для обеспечения однообразия угла вылета и уменьшения влияния отдачи на результаты стрельбы необходимо точно соблюдать приемы стрельбы и правила ухода за оружием, указанные в наставлениях по стрелковому делу.
С целью уменьшения вредного влияния отдачи на результаты стрельбы в некоторых образцах стрелкового оружия (например, автомат Калашникова) применяются специальные устройства - компенсаторы. Истекающие из канала ствола газы, ударяясь о стенки компенсатора, несколько опускают дульную часть ствола влево и вниз.

Полная формула скорости отдачи :
 

q – Масса пули, кг;
 Коэффициент последействия газов;
 

  масса порохового заряда, кг;
V0 –  начальная скорость, м/с;
Q – масса оружия, кг

Формула определения энергии отдачи (для винтовок и оружия основанного на принципе использования  энергии пороховых газов отводимых через газоотводное отверстие в стволе)
 

При стрельбе из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования отдачи, часть энергии расходуется на сообщение движения подвижным частям.

Особенности выстрела из ручных (станковых) противотанковых гранатометов
        Ручные (станковые) противотанковые гранатометы относятся к динамореактивному оружию. При выстреле из гранатомета часть пороховых газов выбрасывается назад через открытую казенную часть ствола. Возникающая при этом реактивная сила уравновешивает силу отдачи; другая часть пороховых газов оказывает давление на гранату, как в обычном оружии (динамическое действие), и сообщает ей необходимую начальную скорость.
        Реактивная сила при выстреле из гранатомета образуется в результате истечения пороховых газов через казенную часть ствола. В связи с тем, что площадь дна гранаты, являющегося как бы передней стенкой ствола, больше площади сопла, преграждающего путь газам назад, появляется избыточная сила давления пороховых газов (реактивная сила), направленная в сторону, обратную истечению газов. Эта сила компенсирует отдачу гранатомета (она практически отсутствует) и придает гранате начальную скорость.
При действии реактивного двигателя гранаты в полете в связи с разностью площадей его передней стенки и задней, имеющей одно или несколько сопел, давление на переднюю стенку больше и образующаяся реактивная сила увеличивает скорость полета гранаты.
Величина реактивной силы пропорциональна количеству истекающих газов и скорости их истечения. Скорость истечения газов при выстреле из гранатомета увеличивается с помощью сопла (сужающегося, а затем расширяющегося отверстия). Приближенно величина реактивной силы равна одной десятой количества истекающих газов за одну секунду, умноженной на скорость их истечения.
На характер изменения давления газов в канале ствола гранатомета оказывают влияние малые плотности заряжания и истечение пороховых газов, поэтому величина максимального давления газов в стволе гранатомета в 3-5 раз меньше, чем в стволе стрелкового оружия. Пороховой заряд гранаты сгорает к моменту вылета ее из канала ствола. Заряд реактивного двигателя воспламеняется и сгорает при полете гранаты в воздухе на некотором удалении от гранатомета. Под действием реактивной силы реактивного двигателя скорость движения гранаты все время увеличивается и достигает наибольшего значения на траектории в конце истечения пороховых газов из реактивного двигателя. Наибольшая скорость движения гранаты называется максимальной скоростью.
    При выстреле из гранатометов РПГ-7В, СПГ-9М воспламеняется стартовый заряд, часть пороховых газов оказывает давление на гранату и сообщает ей начальную скорость, а другая часть газов, истекая через открытую казенную часть ствола, создает реактивную силу, уравновешивающую силу отдачи. Скорость истечения газов (У=1000 – 1200м/с) увеличивается примерно до 2000 м/с с помощью сопла. Сопло имеет сужающуюся и расширяющуюся части. Реактивная сила возникает из-за отсутствия равновесия давлений на дно гранаты и казенную часть гранатомета (сопло), ускорения струи газов, сообщающих ускорение гранатомету в противоположном направлении.

В ручных противотанковых (противопехотных) гранатометах одноразового использования выстрелы помещаются в тонкостенные контейнеры – пусковые трубы и не имеют стартовых зарядов. Такая схема устройства гранатометов называется «...с отделенной зарядной каморой». При выстреле воспламеняется пороховой заряд реактивного двигателя. Максимальное давление газов воспринимается прочными стенками корпуса реактивного двигателя.

Износостойкость ствола. Причины разрушения ствола
В процессе стрельбы ствол подвергается износу. Причины, вызывающие износ ствола, можно разбить на три основные группы: химического, механического и термического характера.
В результате причин химического характера в канале ствола образуется нагар, который оказывает большое влияние на износ канала ствола.
Примечание. Нагар состоит из растворимых и нерастворимых веществ. Растворимые вещества представляют собой соли, образующиеся при взрыве ударного состава капсюля (в основном - хлористый калий). Нерастворимыми веществами нагара являются: зола, образовавшаяся при сгорании порохового заряда; томпак, сорванный с оболочки пули; медь, латунь, оплавленные из гильзы; свинец, выплавленный из дна пули; железо, оплавленное из ствола и сорванное с пули, и т. п. Растворимые соли, впитывая влагу из воздуха, образуют раствор, вызывающий ржавление. Нерастворимые вещества в присутствии солей усиливают ржавление.
Если после стрельбы не удалить весь пороховой нагар, то канал ствола в течение короткого времени в местах скола хрома покроется ржавчиной, после удаления которой остаются следы. При повторении таких случаев степень поражения ствола будет повышаться и может дойти до появления раковин, т. е. значительных углублений в стенках канала ствола. Немедленная чистка и смазка канала ствола после стрельбы предохраняют его от поражения ржавчиной.
Причины механического характера – удары и трение пули о нарезы, неправильная чистка (чистка ствола без применения дульной накладки или чистка с казенной части без вставленной в патронник гильзы с просверленным в ее дне отверстием) и т. п. – приводят к стиранию полей нарезов или округлению углов полей нарезов, особенно их левой грани, выкрашиванию и сколу хрома в местах сетки разгара.
Причины термического характера – высокая температура пороховых газов, периодическое расширение канала ствола и возвращение его в первоначальное состояние - приводят к образованию сетки разгара и оплавлению поверхностей стенок канала ствола в местах скола хрома.
Под действием всех этих причин канал ствола расширяется и изменяется его поверхность, вследствие чего увеличивается прорыв пороховых газов между пулей и стенками канала ствола, уменьшается начальная скорость пули и увеличивается разброс пуль.
Для увеличения срока пригодности ствола к стрельбе необходимо соблюдать установленные правила чистки и осмотра оружия и боеприпасов, принимать меры к уменьшению нагрева ствола во время стрельбы.
Прочностью ствола называется способность его стенок выдерживать определенное давление пороховых газов в канале ствола. Так как давление газов в канале ствола при выстреле не одинаково на всем его протяжении, стенки ствола делаются разной толщины – толще в казенной части и тоньше к дульной. При этом стволы изготавливаются такой толщины, чтобы они могли выдержать давление, в 1,3-1,5 раза превышающее наибольшее. Если давление газов почему-либо превысит величину, на которую рассчитана прочность ствола, то может произойти раздутие или разрыв ствола.
Раздутие ствола может произойти в большинстве случаев от попадания в ствол посторонних предметов (пакля, ветошь, песок) (рис.3). При движении по каналу ствола пуля, встретив посторонний предмет, замедляет движение и поэтому запульное пространство увеличивается медленнее, чем при нормальном выстреле. Но так как горение порохового заряда продолжается и приток газов интенсивно увеличивается, в месте замедления движения пули создается повышенное давление; когда давление превзойдет величину, на которую рассчитана прочность ствола, получается раздутие, а иногда и разрыв ствола.
Чтобы не допустить раздутия или разрыва ствола, следует всегда оберегать канал ствола от попадания в него посторонних предметов, перед стрельбой обязательно осмотреть и, если необходимо, вычистить его.
При длительной эксплуатации оружия, а также при недостаточно тщательной подготовке его к стрельбе может образоваться увеличенный зазор между затвором и стволом, который позволяет при выстреле двигаться гильзе назад. Но так как стенки гильзы под давлением газов плотно прижаты к патроннику и сила трения препятствует движению гильзы, она растягивается и, если зазор велик, рвется; происходит так называемый поперечный разрыв гильзы.
Для того чтобы избежать разрывов гильз, необходимо при подготовке оружия к стрельбе проверить величину зазора (у оружия, имеющего регуляторы зазора), содержать патронник в чистоте и не применять для стрельбы загрязненные патроны.
Живучестью ствола называется способность ствола выдержать определенное количество выстрелов, после  которого он изнашивается  и  теряет свои  качества (значительно увеличивается разброс пуль, уменьшается начальная скорость и устойчивость полета пуль). Живучесть хромированных стволов стрелкового оружия достигает 20-30 тыс. выстрелов.
Увеличение живучести ствола достигается правильным уходом за оружием и соблюдением режима огня.

Пример: Ресурс стволов (количество выстрелов):
•    5,45-7,62-мм   АК-74,   АК – 10000 – 12000
•    7,62-мм СВД,   СВ – 6000
•    5,45-7,62-мм  РПК – 12000 – 20000
•    9-мм пистолеты – 4000
•    7,62-мм ПКТ,   ПКМ – 15000 – 17500
•    РПГ-7/СПГ-9М – 250/500
 
Рис.3 Раздутие ствола

Режимом огня называется наибольшее количество выстрелов, которое может быть произведено за определенный промежуток времени без ущерба для материальной части оружия, безопасности и без ухудшения результатов стрельбы. Каждый вид оружия имеет свой режим огня.
В целях соблюдения режима огня необходимо производить смену ствола или охлаждение его через определенное количество выстрелов.
Несоблюдение режима огня приводит к чрезмерному нагреву ствола и, следовательно, к преждевременному его износу, а также к резкому снижению результатов стрельбы.

2.2 СВЕДЕНИЯ ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ
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.

Полет пули в воздухе
Вылетев из канала ствола, пуля движется по инерции и подвергается действию двух сил силы тяжести и силы сопротивления воздуха
Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. На преодоление силы сопротивления воздуха затрачивается часть энергии пули
Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными причинами трением воздуха, образованием завихрений образованием бал¬листической волны (рис. 4)
Пуля при полете сталкивается с частицами воздуха и заставляет их колебаться. Вследствие этого перед пулей повышается плотность воздуха и образуются звуковые волны, образуется баллистическая волна Сила сопротивления воздуха зависит от формы пули, скорости полета, калибра, плотности воздуха

 
Рис. 4. Образование силы сопротивления воздуха

Для того чтобы пуля не опрокидывалась под действием силы сопро¬тивления воздуха, ей придают с помощью нарезов в канале ствола быстрое вращательное движение. Таким образом, в результате действия на пулю силы тяжести и силы сопротивления воздуха она будет двигаться не равномерно и прямолинейно, а опишет кривую линию - траекторию.

Форма траектории полета пули и ее значение
Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете.
Для изучения траектории приняты следующие определения (рис. 5):
•    точка вылета – центр дульного среза ствола, в которой находится центр тяжести пули в момент вылета. Момент вылета - это прохождение дна пули через дульный срез ствола;
•    горизонт оружия – горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета;
•    линия возвышения – прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета;
•    плоскость стрельбы – вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения;
•    линия бросания – прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули;
•    угол бросания – угол, заключенный между линией бросания и горизонтом оружия;
•    угол вылета – угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания;
•    точка падения – точка пересечения траектории с горизонтом оружия,
•    угол падения – угол в точке падения, заключенный между касательной к траектории и горизонтом оружия,
•    полная горизонтальная дальность – расстояние от точки вылета до точки падения,
•    вершина траектории – наивысшая точка траектории;
•    высота траектории – кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия,
•    восходящая ветвь траектории – часть траектории от точки вылета до ее вершины;
•    нисходящая ветвь траектории – часть траектории от вершины до точки падения,
•    точка встречи – пересечение траектории с поверхностью цели (земли,преграды),
•    угол встречи – угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели в точке встречи;
•    точка прицеливания – точка на цели или вне ее, в которую наводится оружие,
•    линия прицеливания – прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела и вершину мушки в точку прицеливания,
•    угол прицеливания – угол, заключенный между линией прицеливания и линией возвышения;
•    угол места цели – угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия;
•    прицельная дальность – расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания;
•    превышение траектории над линией прицеливания – кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания;
•    угол возвышения – угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия. От угла возвышения зависит форма траектории

Рис. 5. Элементы траектории полета пули

Траектория пули в воздухе имеет следующие свойства:
•    нисходящая ветвь 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 под действием силы тяжести и деривации представляет собой линию двоякой кривизны.
Форма траектории зависит от величины угла возвышения (рис.6). С увеличением угла возвышения высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули увеличиваются, но это происходит до известного предела. За этим пределом высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность начинает уменьшаться.
 
Рис. 6. Угол наибольшей дальности, настильные,
навесные и сопряженные траектории
Угол возвышения, при котором полная горизонтальная дальность полета пули становится наибольшей, называется углом наибольшей дальности. Величина угла наибольшей дальности для стрелкового оружия 30-35 градусов, а для дальности артиллерийских систем 45-56 градусов.
Траектории, получаемые при углах возвышения, меньших угла наибольшей дальности, называются настильными.
Траектории, получаемые при углах возвышения, больших угла наибольшей дальности, называются навесными. При стрельбе из одного и того же оружия можно получить две траектории с одинаковой горизонтальной дальностью - настильную и навесную. Траектории, имеющие одинаковую горизонтальную дальность при разных углах возвышения, называются сопряженными.
Настильные траектории позволяют:
1.    Хорошо поражать открыто расположенные и быстродвижущиеся цели.
2.    Успешно вести огонь из орудий по долговременному огневому сооружению (ДОС), долговременной огневой точке (ДОТ), из каменных построек по танкам.
3.    Чем настильнее траектория, тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела (тем меньше влияние на результаты стрельбы оказывают ошибки в определении установки прицела).
Навесные траектории позволяют:
1.    Поражать цели за укрытиями и в глубоких складках местности.
2.    Разрушать потолочные перекрытия сооружений.
Эти различные тактические свойства настильных и навесных траекторий можно учитывать при организации системы огня. Настильность траектории влияет на дальность прямого выстрела, поражаемого и прикрытого пространства.

Прицеливание (наводка) оружия в цель.
Задачей всякой стрельбы является поражение цели в наиболее короткое время и с наименьшей затратой боеприпасов. Решить эту задачу можно лишь в непосредственной близости к цели и в том случае, если цель неподвижна. В большинстве же случаев поражение цели сопряжено с определенными трудностями, вытекающими из свойств траектории, метеорологических и баллистических условий стрельбы и характера цели.
Пусть цель находится в точке А - в некотором удалении от огневой позиции. Для того чтобы пуля долетела до этой точки, стволу оружия необходимо придать определенный угол в вертикальной плоскости (рис.7).
Но от ветра могут возникнуть боковые отклонения пули. Следовательно, при прицеливании необходимо брать боковую поправку на ветер. Таким образом, чтобы пуля долетела до цели и попала в нее или желаемую точку на ней, необходимо до выстрела придать оси канала ствола определенное положение в пространстве (в горизонтальной и верти¬кальной плоскости).
 Придание оси канала ствола оружия необходимого для стрельбы положения в пространстве называется прицеливанием или наводкой. Придание оси канала ствола оружия требуемого положения в горизонтальной плоскости называется горизонтальной наводкой, а в вертикальной плоскости - вертикальной наводкой.

Рис. 7. Прицеливание (наводка) с помощью открытого прицела:
О - мушка, а - целик, аО - прицельная линия; сС - ось канала ствола, оО - линия, параллельная оси канала ствола: Н - высота прицела, М - величина перемещения целика;
а - угол прицеливания; Уб - угол боковой поправки

Точное решение задач прицеливания любыми типами прицельных приспособлений зависит от правильной выверки их на оружии. Выверка прицельных приспособлений стрелкового оружия для стрельбы по наземным целям осуществляется в процессе проверки боя оружия и приведения его к нормальному бою.

Прямой выстрел и его практическое значение
Представим себе, что траектория имеет вид прямой линии. В этом случае отпадает необходимость определять расстояние до цели и устанавливать соответствующий прицел. Для поражения цели достаточно совместить нулевую линию прицеливания с целью, т. е. направить ствол оружия в цель. Однако траектория полета пули представляет собой кривую линию и поэтому решение задачи прицеливания представляет определенные трудности. Но все же мы ведем стрельбу на такие дальности, когда вершина траектории не поднимается выше цели. В этих условиях цель поражается данной траекторией на всем протяжении прицельной дальности.
Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении, называется прямым выстрелом (рис.8).
В пределах дальности прямого выстрела в напряженные моменты боя стрельба может вестись без перестановки прицела, при этом точка прицеливания по высоте выбирается на нижнем краю цели.
Дальность прямого выстрела зависит от высоты цели и настильности траектории. Чем выше цель и чем настильнее траектория, тем больше дальность прямого выстрела и тем на большем расстоянии цель может быть поражена с одной установкой прицела. Каждый стрелок должен знать величину дальности прямого выстрела по различным целям из своего оружия и умело определять дальность прямого выстрела при стрельбе.
Дальность прямого выстрела можно определить по таблицам путем сравнения высоты цели с величинами наибольшего превышения над линией прицеливания или с высотой траектории.

 
Рис.8 Прямой выстрел и округленные дальности прямого выстрела из стрелкового оружия калибра 5,45 - 7,62 мм

При ведении стрельбы необходимо знать, что расстояние на местности, на протяжении которого нисходящая ветвь траектории не превышает высоты цели, называется поражаемым пространством (глубиной поражаемого пространства Ппр.).
Глубина (Ппр.) зависит (рис.9):
•    от высоты цели (она будет тем больше, чем выше цель);
•    от настильности траектории (она будет тем больше, чем настильнее траектория);
•    от угла наклона местности (на переднем скате она уменьшается, на обратном скате – увеличивается).
Глубину поражаемого пространства (Ппр.) можно определить по таблицам превышения траекторий над линией прицеливания путем сравнения превышения нисходящей ветви траектории на соответствующую дальность стрельбы с высотой цели, а в том случае, если высота цели меньше 1/3 высоты траектории, - по формуле тысячной:
 
 
Рис. 9. Зависимость глубины поражаемого пространства от высоты цели и настильности траектории (угла) падения
Пространство за укрытием, не пробиваемым пулей, от его гребня до точки встречи называется прикрытым пространством (рис.10). Прикрытое пространство будет тем больше, чем больше высота укрытия и чем настильнее траектория.
Часть прикрытого пространства, на котором цель не может быть поражена при данной траектории, называется мертвым (непоражаемым) пространством. Мертвое пространство будет тем больше, чем больше высота укрытия, меньше высота цели и настильнее траектория. Другую часть прикрытого пространства (Пп), на которой цель может быть поражена, составляет поражаемое пространство.
 
Рис. 10 Прикрытое, мертвое и поражаемое пространство
Глубина мертвого пространства (Мпр.) равна разности прикрытого и поражаемого пространства:
Мпр = Пп- Ппр
Знание величины Пп. и Мпр. позволяет правильно использовать укрытия для защиты от огня противника, а также принимать меры для уменьшения мертвых пространств путем правильного выбора огневых позиций и обстрела целей из оружия с более навесной траекторией.
Влияние метеорологических условий на полет пули и учет
их при стрельбе
На полет пули в воздухе оказывают влияние метеорологические, баллистические и топографические условия
При пользовании таблиц необходимо помнить, что данные траектории в них соответствуют нормальным условиям стрельбы.
За нормальные (табличные) условия приняты следующие.
Метеорологические условия:
•    атмосферное давление на горизонте оружия 750 мм рт. ст.;
•    температура воздуха на горизонте оружия +15 градусов Цельсия;
•    относительная влажность воздуха 50% (относительной влажностью называется отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к наибольшему количеству водяных паров, которое может содержаться в воздухе при данной температуре),
•    ветер отсутствует (атмосфера неподвижна).
Рассмотрим, какие поправки дальности на внешние условия стрельбы приводятся в таблицах стрельбы для стрелкового оружия по наземным целям.

Табличные поправки дальности при стрельбе из стрелкового оружия по наземным целям, м
Изменение условий стрельбы от табличных    Вид патрона    Дальность стрельбы, м
        200    300    400    500    600    700    800    900    1000
Температуры воздуха и заряда на 10°С    Винтовочный     5    7    10    13    16    19    22    25    28
    Обр. 1943 г.    4    6    8    11    14    17    20    -    -
Давления воздуха на 10 мм рт. ст.    Винтовочный     0    1    1    2    3    4    5    6    7
    Обр. 1943 г.    0    1    2    3    4    4    5    -    -
Начальной скорости на 10 м/сек    Винтовочный     4    6    8    9    10    11    12    13    14
    Обр. 1943 г.    5    7    8    9    10    11    12    -    -
На продольный ветер со скоростью 10 м/сек    Винтовочный     0    1    2    3    4    6    8    10    13
    Обр. 1943 г.    1    2    3    5    8    11    15    -    -

Из таблицы видно, что наибольшее влияние на изменение дальности полета пуль имеют два фактора: изменение температуры и падение начальной скорости. Изменения дальности, вызываемые отклонением давления воздуха и продольным ветром, даже на расстояния 600-800 м практического значения не имеют, и их можно не учитывать.
Боковой ветер вызывает отклонение пуль от плоскости стрельбы в ту сторону, куда он дует (см. рис. 11).
Скорость ветра определяется с достаточной точностью по простым признакам: при слабом ветре (2-3 м/сек) носовой платок и флаг колышутся и слегка развеваются; при умеренном ветре (4-6 м/сек) флаг держится развернутым, а платок развевается; при сильном ветре (8-12 м/сек) флаг с шумом развевается, платок рвется из рук и т. д. (см. рис.12).

Рис. 11 Влияние направления ветра на полет пули:
А – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 90° к плоскости стрельбы;
А1 – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 30° к плоскости стрельбы: А1=А*sin30°=A*0,5
А2 – боковое отклонение пули при ветре, дующем под углом 45° к плоскости стрельбы: А1=А*sin45°=A*0,7
В наставлениях по стрелковому делу приведены таблицы поправок на боковой умеренный ветер (4 м/сек), дующий перпендикулярно к плоскости стрельбы.
При отклонении условий стрельбы от нормальных может возникнуть необходимость определения и учета поправок дальности и направления стрельбы, для чего необходимо руководствоваться правилами в наставлениях по стрелковому делу

Рис. 12 Определение скорости ветра по местным предметам

Таким образом, дав определение прямому выстрелу, разобрав его практическое значение при стрельбе, а также влияние условий стрельбы на полет пули, необходимо умело применять эти знания при выполнении упражнений из табельного оружия как на практических занятиях по огневой подготовке, так и при выполнении служебно-оперативных задач.