Основы стрельбы. Стрельба и управление огнем артиллерии учебное пособие
 Скачать 382.5 Kb.
|
|
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СТРЕЛЬБА И УПРАВЛЕНИЕ ОГНЕМ АРТИЛЛЕРИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Часть 1. Основы стрельбы и управления огнём. Для командиров взводов буксируемой артиллерии. Издание УВЦ СФУ Красноярск 2008 г. Стрельба и управление огнем артиллерии. Учебное пособие к занятиям по курсу. Часть 1. Основы стрельбы и управления огнем. Учебный военный центр Сибирского федерального университета. Красноярск. Изд. УВЦ СФУ 2008 г. с.53 Учебное пособие содержит основной теоретический и практический материал, позволяющий студентам освоить материал тем: “Мера углов в артиллерии”, “Движение снарядов в воздухе”, “Рассеивание снарядов при ударной стрельбе”, “Подготовка стрельбы и управления огнём”. Мера углов, принятая в артиллерии. 1.1. Деление угломера и его сущность. Стрельба наземной артиллерии связана с расчетами различных углов и линейных величин. В артиллерии за единицу меры угловых величин принято деление угломера. Если окружность с радиусом R разделить на 6000 равных частей и точки деления соединить, то получим 6000 одинаковых центральных углов (Рис.1.1). Рис.1.1. Сущность деления угломера. Центральный угол, длина дуги которого равна 1/6000 части длины окружности, называется делением угломера. Выразим длину дуги аmв, соответствующей одному делению угломера, в долях радиуса R. 2R 6.28 1 аmв = = R = R 6000 6000 955 1 1 т.е. дуги окружности равна R данной окружности. 6000 955 При практических расчетах удобно считать, что 1/6000 дуги окружности равна 1/1000 радиуса данной окружности, а поэтому деления угломера часто еще называют тысячной. Для удобства устной передачи величины угла в делениях угломера сотни произносят раздельно от десятков и единиц. Этот прием используется и для записи величины угла. Пример:
На практике иногда применяют термины: "Малое деление угломера" и "Большое деление угломера". Малым делением угломера называют одно деление угломера 0-01. Большим делением угломера называют 100 малых делений угломера 1-00. Например, угол 43-88 содержит 43 больших делений и 88 малых делений угломера. 1.2. Зависимость между делениями угломера и градусной системой В практике встречается необходимость перевода делений угломера в градусы и наоборот. Поскольку 6000 делений угломера соответствует углу в 360, то цена одного деления угломера в угловых минутах будет равна: 0-01 = (360* 60) : 6000 = 3,6 то есть: 0-01 = 3,6 15-00 = 90 0-10 = 36 7-50 = 45 0-50 = 180 = 3 30-00 = 180 1-00 = 360 = 6 60-00 = 360 10-00 = 60 6000 1о = = 17 д.у. = 0-17 360 Пользуясь этими соотношениями можно переводить деления угломера в градусную систему и наоборот. Пример 1. Перевести в градусы = 7-51. Решение: 7-00 * 6о = 42о 0-50 * 3,6` = 3 0-01 * 3,6` = 3,6 = 453,6 Пример 2. Перевести в деления угломера = 18345`. Решение: 180 : 6 = 30-00 3 * 60` = 180 : 3,6 = 0-50 45: 3,6 = 0-12,5 = 30- 62,5. Для упрощения подобных расчётов составлены специальные таблицы, которые помещены в Таблицах стрельбы ТС №141 на стр. Правила пользования таблицами рассмотрим на примерах: Пример 3. Перевести в градусы и минуты угол = 7-51. по таблице А находим 7-00 = 42 по таблице В находим 0-51 = 304. = 4504 Пример 4. Перевести в градусы и минуты угол = 16-13. Ответ: = 16-13 = 9647 Пример 5. Угол = 21231 перевести в деления угломера по таблице. Решение: по таблице А находим 210 = 35-00 по таблице В находим 231 = 0-42 = 35-42 Для перевода делений угломера в градусную меру и обратно можно использовать микрокалькулятор. Для получения угла в градусной мере необходимо ввести в МК угол в делениях угломера, отделив при этом большие деления угломера от малых делений запятой, и умножить на число 6. = д.у. * 6 Пример. = 5-27. Определить значение этого угла в градусах. Решение. =5,27 * 6= 31,62. Обратная задача - перевод угла из градусной меры в деления угломера - решается по формуле. д.у. = : 6 Пример. =165,24. Определить значение этого угла в деления угломера. Решение. = 165,24 : 6= 27,54 = 27-54 1.3. Градуировка шкал и сеток артиллерийских приборов. На вооружении артиллерийские подразделения имеют следующие приборы, использующие понятие деления угломера: 1. Приборы для графических работ: - АК- 3 в комплекте; - ПУО (прибор управления огнем). 2. Артиллерийские оптические приборы: - бинокли; - стереотрубы; - буссоли; - разведывательные теодолиты; - орудийные панорамы; - дальномеры (стереоскопические и квантовые). Бинокль - служит для наблюдения за полем боя, изучения местности и разведки целей, для наблюдения за результатами стрельбы, а также для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Перископическая артиллерийская буссоль (ПАБ) служит для ориентирования орудий и приборов в заданном направлении, определения дирекционных углов направления на местности и магнитного азимута, определения углов и расстояний, засечки целей, а также для наблюдения и разведки. Механическая углоизмерительная система, которую имеют такие приборы как буссоль, разведывательный теодолит, дальномер, орудийная панорама, состоит из двух частей - кольца и барабана. Кольцо угломера механизма (буссоли, панорамы) разбито на 60 больших делений угломера, а соединенный с ним барабанчик точкой наводки имеет шкалу, содержащую 100 малых делений угломера (цена деления 0-01). Полный оборот барабана соответствует повороту оптического прибора в горизонтальной плоскости на 1-00. Горизонтальные углы с помощью буссоли определяют по сетке монокуляра и по буссольным и угломерным шкалам, а вертикальные - по сетке монокуляра или как разность углов места местных предметов со своими знаками. Расстояния с помощью буссоли определяют по дальномерной шкале сетки монокуляра, используя специальную дальномерную рейку. Углоизмерительные сетки приборов, предназначенных для наблюдения и измерения угломеров имеют принципиально одинаковое устройство (рис.1.2). Цена большого деления сетки равна 0-10, цена малого 0-05.При помощи сетки можно измерять угол в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Рис.1.2. Углоизмерительные сетки приборов. Измерение горизонтальных и вертикальных углов с помощью углоизмерительной сетки приборов производится с точностью до 2-3 делений угломера. Чтобы с помощью углоизмерительной сетки измерять горизонтальные и вертикальные углы, поступают следующим образом: -для измерения угла между двумя ориентирами (местными предметами, целями), когда оба их изображения помещаются в поле зрения прибора, совмещают один из длинных штрихов горизонтального ряда сетки с одним из предметов, отсчитывают число делений между предметами, умножают их на пять и получают значение измеряемого угла в делениях угломера; -если же оба предмета выходят за пределы углоизмерительной сетки прибора, то угол между этими предметами измеряют по частям. В этом случае выбирают на местности резко выделяющиеся между предметами контурные точки. Перемещая последовательно от предмета к контурной точке сетку бинокля, измеряют углы между ними. Тогда сумма всех измеренных промежуточных углов и будет равна определенному углу между двумя предметами. Углы в вертикальной плоскости измеряют так же, пользуясь при этом шкалой вертикального ряда штрихов и крестиков сетки. Рис. 1.3. Измерение горизонтальных углов. При измерении горизонтального угла по буссольному кольцу и барабану буссоли наводят перекрестие сетки монокуляра в правый предмет, пользуясь отводкой и маховиками отсчётного червяка и механизма измерения вертикальных углов, и снимают отсчет по буссольному кольцу (черная шкала) и барабану. Затем при помощи тех же маховиков наводят перекрестие в левый предмет и опять снимают отсчет по буссольному кольцу и барабану. Разность отсчётов будет являться горизонтальным углом между направлениями на эти предметы. В том случае, когда отсчет по правому предмету окажется меньше отсчета по левому, к первому прибавляют 60-00. Вертикальные углы измеряют по сетке монокуляра или же определяют как разность углов места данных предметов со своими знаками. 1.4. Зависимость между угловыми линейными величинами. Сущность пятипроцентной поправки и ее учет. При решении практических задач с помощью тысячной делаются два допущения: - дуга, соответствующая углу в одно деление угломера, принимается равной хорде; - одно деление угломера принимается равным 1/1000 R вместо 1/955. При расчетах необходимо учитывать эти допущения, т.е. вводить соответствующую поправку. Рассмотрим значение ошибок при решении задач, которые будут иметь место из-за того, что одно деление угломера принимается равным 1/1000 R вместо 1/955. Это допущение приводит к систематической ошибке. Определим относительное значение этой ошибки: = (1/9551/1000):1/955 =0,045 0,05 Это значит, что рассчитанное по тысячной значение угла следует исправлять на 5 (или 1/20). "Тысячная", принятая за меру углов в артиллерии, позволяет решать практические задачи очень быстро и довольно точно даже в уме. Чтобы решать эти задачи, установим зависимость между угловыми и линейными величинами (Рис. 1.3). Обозначим расстояние между двумя равноудаленными от центра 0 точками М и N через в, угол между направлениями на них через у и расстояние от наблюдателя до этих точек через Д (Рис. 1.4). Рис.1.4. Зависимость между угловыми и линейными величинами. Известно, что длина дуги ав (в1) равна одной тысячной R: в1 = R/955 R/1000 = 0,001R= 0,001Д Так как угол между равноудаленными точками M и N в у раз больше тысячной, то и длина дуги МN будет больше дуги в1 в у раз: MN = в1* у или MN =0,001Д * у При углах до 3-00 допускается, что длина дуги примерно равна длине соответствующей хорды, т.е. MN = в Следовательно, в = 0,001Д*у или в другом виде:
Эта формула выражает зависимость между угловыми и линейными величинами и называется формулой тысячных. Для удобства запоминания её называют “Дуй в тысячу”. По формуле тысячных можно решать три типа задач: 1-й тип задач: зная угол у между двумя равноудаленными точками и дальность до них Д, определяют расстояние в между ними по формуле: в = Д у/1000 + 5(Д у/1000) Пример 1. Траншея наблюдается с КНП под углом 0-20. Дальность определена дальномером Д = 2500м. Определить длину траншеи в метрах. в = (2500 * 20) : 1000 + 5(50) = 50 + 3 = 53 м 2-й тип задач: зная расстояние между двумя точками в и дальность до них Д, определяют значение угла у в делениях угломера между направлениями на эти точки по формуле: у = в 1000/Д 5( в 1000/Д) Пример 2. Фронт артиллерийской батареи противника в=180 м. Определить ее фронт в делениях угломера, если дальность стрельбы Д= 4500 м. у = (180 * 1000) : 4500 5(40) = 40 2 = 38 тыс.= 0-38 3-й тип задач: зная расстояние между двумя точками в и значение угла между направлениями на них у, определяют дальность Д по формуле: Д = в 1000/ у 5( в 1000/ у) Пример 3. Определить дальность до телеграфного столба, если известно что его высота в=10 м и он наблюдается под углом у = 0-04 . Д = (10 * 1000): 4 5(2500) = 2500 125 = 2375 м Как видно из приведенных примеров 5% поправка при расчетах вводится: -при определении линейных размеров целей (предметов) в - со знаком "плюс"; -при определении угловых размеров целей (предметов) у , а также дальности до них Д - со знаком "минус". 5% поправка вводится всегда при определении угла места цели, если он больше 0-10, а также при определении дальности и линейной величины, требующих высокой точности. ГЛАВА 2. Движение снаряда в воздухе. Движение снаряда в воздухе. Деривация причины её возникновения и учет. Выстрел из орудия длится какие-нибудь сотые доли секунды, но за это короткое время в стволе протекают сложнейшие физико-химические процессы. После вылета из канала ствола снаряд движется свободно в атмосфере значительно большее время – иногда до нескольких десятков секунд, но процессы, которые при этом имеют место, тоже достаточно сложны и разнообразны. Чтобы артиллерия могла точно стрелять и тем самым эффективно выполнять свои боевые задачи, необходимо знать и понимать, как движется снаряд в стволе и в атмосфере, научиться управлять ходом упомянутых физических и химических процессов. Этими вопросами занимается баллистика – наука о движении снарядов, мин и ракет. Она разделяется на внутреннюю баллистику, изучающую движение снаряда внутри ствола, и на внешнюю баллистику, изучающую движение снаряда от момента вылета до окончания полёта, то есть до попадания в цель, разрыва в воздухе и т. п. В данной главе будут рассмотрены некоторые понятия внешней баллистики. В безвоздушном пространстве, при отсутствии силы тяжести, снаряд будут двигаться равномерно и прямолинейно (Рис. 2.1.). Рис. 2.1. Рис. 2.2. При наличии же силы тяжести траектория полета в безвоздушном пространстве приобретает форму параболы, у которой восходящая ветвь траектории по своей форме и протяженности равна нисходящей (Рис.2.2). При движении снаряда в воздухе на него кроме силы тяжести действует сила сопротивления воздуха. Воздействие силы сопротивления воздуха приводит к тому, что снаряд теряет свою скорость, увеличивается кривизна траектории и сокращается дальность стрельбы. (Рис. 2.3.) В прошлом артиллерийские орудия вели стрельбу ядрами. Однако ядро в полете испытывает большое сопротивление воздуха и поэтому дальность стрельбы была невелика. В настоящее время для стрельбы в артиллерии используют снаряды и мины удлиненной, аэродинамической формы, так как они обладают большой мощностью и лучше преодолевают сопротивление воздуха. Однако из-за того, что сила тяжести приложена к центру масс снаряда, а сила сопротивления воздуха к его центру давления, в полете возникает опрокидывающий момент. Если не принять каких-либо мер снаряд будет в полете кувыркаться. При стрельбе из минометов для стабилизации мины в полете ее оснащают стабилизатором. Стабилизатор смещает центр давления далеко назад за центр масс и возникающий момент сил постоянно разворачивает мину головной частью вперед, стабилизируя ее. Другим способом придания устойчивости продолговатому снаряду в полете является сообщение ему быстрого вращательного движения вокруг продольной оси. Вращательное движение снаряду придают посредством устройства на снаряде ведущего пояска и нарезов в канале ствола. Благодаря вращательному движению снаряд, подобно волчку или гироскопу, стремится сохранить неизменным направление своей продольной оси в пространстве, траектория искривляется и направление продольной оси начинает отставать от касательной траектории, образуя с ней некоторый угол. В этом случае встречный поток воздуха будет стремиться опрокинуть головную часть снаряда назад. Но благодаря гироскопическим свойствам (при этом возникает известное в механике Кориолисово ускорение) головная часть отклоняется не назад, а в сторону вращения (вправо - при правой нарезке ствола). Так как траектория непрерывно искривляется вниз, то преобладает отклонение головной части снаряда вправо. Боковое отклонение снаряда от плоскости бросания, вызываемое вращательным движением снаряда в воздухе, называется деривацией. Величина деривации зависит от дальности стрельбы и от вида траектории. Отклонение снаряда вправо вследствие деривации необходимо учитывать при определении установок для стрельбы, вводя поправку направления. Эта поправка берется из таблиц стрельбы по исчисленной дальности и вводится со знаком минус (влево) в доворот на цель. Насколько значительна деривация снаряда показывает такой пример. При стрельбе на дальность 10 км из 122 мм гаубицы Д-30 на заряде 2-м, деривация при табличных условиях составляет -0-16, т.е. если не вводить поправку в направление, то снаряд отклонится вправо примерно на 160 м от намеченной точки (см. расчёт по формуле “тысячной”). Элементы траектории, их определение и обозначение. Виды траекторий и виды стрельб. При изучении движения снарядов в воздухе применяют следующие основные определения и обозначения, называемые элементами траектории (Рис. 2.3.). а) В вертикальной плоскости б) В горизонтальной плоскости Рис. 2.3. Элементы траектории. Точка вылета О- центр дульного среза ствола орудия. Горизонт орудия - горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета. Линия выстрела ОА - направление оси канала ствола наведенного орудия. Линия цели ОЦ - прямая, проходящая через точку вылета и цель. Линия бросания ОБ - направление оси канала ствола в момент вылета снаряда. Плоскость стрельбы - вертикальная плоскость, проходящая через линию выстрела. Угол прицеливания - угол между линией цели и линией выстрела. Угол возвышения - угол между линией выстрела и горизонтом орудия. Угол места цели ц - угол между линией цели и горизонтом орудия. Угол места цели считается положительным, когда цель выше горизонта орудия, и отрицательным, когда цель ниже горизонта орудия. Угол падения с - угол наклона касательной к траектории в точке падения. Угол бросания о - угол, составленный линией бросания с горизонтом орудия. Угол вылета - угол между линией бросания и линией выстрела. Деривация - значение бокового отклонения в горизонтальной плоскости точки падения от плоскости бросания. Вершина траектории S- наивысшая точка траектории над горизонтом орудия. Высота траектории YS -расстояние от высшей точки траектории до горизонта орудия. Ветви траектории: восходящая OS, нисходящая SC Точка падения С - точка пересечения траектории с горизонтом орудия. Точка встречи Ц - точка встречи снаряда с преградой (целью). Полная горизонтальная дальность Хс- расстояние от точки вылета до точки падения. Топографическая дальность до цели Дцт - расстояние от точки вылета до проекции цели на горизонт орудия. Угол возвышения равен алгебраической сумме угла прицеливания и угла места цели:
Мерой крутизны траектории является величина угла возвышения и угла падения. В зависимости от величины угла возвышения траектория бывает: -отлогая - углы возвышения до 20; -крутая - углы возвышения свыше 20. Стрельба при углах возвышения до 20 называется настильной. Стрельба при углах возвышения от 20 до 45 называется навесной. Стрельба при углах возвышения свыше 45 называется мортирной. Из пушек ведут настильную и навесную стрельбу, из гаубиц - настильную, навесную и мортирную, из минометов- мортирную стрельбу. 2.3. Таблицы стрельбы, их назначение и содержание. Определение элементов траектории по таблицам стрельбы На вооружении артиллерии состоит значительное число различных систем орудий. Для каждой артиллерийской системы путем расчетов, исследований и опытных стрельб составляется сборник основных цифровых и справочных сведений, позволяющий проводить подготовку и ведение стрельбы из данного орудия. Этот сборник называется Таблицами стрельбы. С помощью Таблиц стрельбы можно: -выбрать заряд, вид траектории и в соответствии с дальностью назначить установку прицела; -рассчитать поправки на баллистические и метеорологические условия стрельбы; определить поправку на превышение цели или поправку угла прицеливания на угол места цели. Кроме того, в Таблицах стрельбы помещены указания по применению боеприпасов и по эксплуатации артиллерийской системы. В зависимости от полноты сведений, помещаемых в таблицах стрельбы, они могут быть полными, краткими или временными. Полные Таблицы стрельбы включают справочный и цифровой материалы, которые помещены в разделах: 1. Основные указания. 2. Собственно таблицы стрельбы. 3. Вспомогательные таблицы. 4. Определение условий стрельбы и справочные сведения. |