Зеленин. В. А. Левченко, М. Ю. Сергин, В. А. Иванов, Г. В. Зеленин стрельба и управление огнем
 Скачать 2.42 Mb.
|
|
В. А. ЛЕВЧЕНКО, М. Ю. СЕРГИН, В. А. ИВАНОВ, Г. В. ЗЕЛЕНИН СТРЕЛЬБА И УПРАВЛЕНИЕ ОГНЕМ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ♦ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ ♦ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В. А. ЛЕВЧЕНКО, М. Ю. СЕРГИН, В. А. ИВАНОВ, Г. В. ЗЕЛЕНИН СТРЕЛЬБА И УПРАВЛЕНИЕ ОГНЕМ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ Учебное пособие Тамбов ♦Издательство ТГТУ ♦ 2004 ББК Ц2, 8(2)5 я 73 С84 Рецензент Начальник факультета военного обучения, полковник Л. А. Харкевич В. А. Левченко, М. Ю. Сергин, В. А. Иванов, Г. В. Зеленин С84 Стрельба и управление огнем артиллерийских подразделений: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. 268 с. ISBN 5-8265-0114-6 Содержательной частью данного учебного пособия является теоретическое обоснование вопро- сов определения зависимостей линейных и угловых величин, обеспечивающих основополагающую базу расчетов для стрельбы и управления огнем артиллерии. Рассматриваются вопросы изучения способов подготовки и выполнения различных огневых задач. Раскрыта сущность и приведена по- следовательность выполнения огневых задач, показан порядок расчета величин и норм времени вы- полнения огневой задачи, а также определены величины и нормы возможных отклонений (ошибок). Кроме того, в учебном пособии предложены варианты схем для разбора огневых задач и продемон- стрированы примеры их решения. Предназначено для студентов военных кафедр (факультетов) вузов, обучающихся по специали- зации "Наземная артиллерия". ББК Ц2, 8(2)5 я 73 ISBN 5-8265-0114-6 Левченко В. А., Сергин М. Ю., Иванов В. А., Зеленин Г. В., 2004 Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ), 2004 УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ ЛЕВЧЕНКО Владимир Алексеевич, СЕРГИН Михаил Юрьевич, ИВАНОВ Валерий Анатольевич, ЗЕЛЕНИН Григорий Васильевич СТРЕЛЬБА И УПРАВЛЕНИЕ ОГНЕМ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Редактор М.А. Евсейчева Инженер по компьютерному макетированию Т.А. Сынкова Подписано в печать 9.08.2004 Формат 60 × 84 / 16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Times. Объем: 15,58 усл. печ. л.; 12,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. С. 553 М Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета, 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14 ВВЕДЕНИЕ Истоки развития артиллерии уходят в глубь веков, на что указывает слово артиллерия, проис- хождение которого точно не установлено. Предполагают, что оно происходит от латинских "аркус" и "телум", что означает лук и стрела. Есть и другое предположение от французского "приготовлять", "снаряжать". В наше время артиллерия имеет три основные понятия: 1 Артиллерия, как один из родов войск. 2 Артиллерия, как совокупность предметов вооружения. 3 Артиллерия, как наука о конструировании артиллерийского вооружения, теория и практика его боевого использования. Огнестрельная артиллерия зародилась на древнем Востоке. Первое упоминание о применении ар- тиллерии на Руси относится к 1382 г. Сэтого времени русские артиллеристы всегда занимали ведущее место в развитии артиллерийской науки. В 1586 г. Андрей Чохов отлил самое крупное орудие того времени знаменитую царь-пушку. Ее ка- либр 890 мм, ствол весит 40 000 кг, длина 5,34 м. При Иване Грозном русская артиллерия во многом превосходила артиллерию западных стран. В 1647 г. при учреждении стрелецких полков в их состав была введена артиллерия, т.е. артиллерия и пехота в бою были в основной боевой единице - полку. Повторно полковая артиллерия появилась сто лет спустя. Большое развитие артиллерия получила при Петре I. Петр I впервые в мире создал регулярные артиллерийские части, впервые орудия стали из- готовляться по чертежам. Артиллерия Петра превосходила иностранные образцы. Вторая половина XIX в. ознаменовалась крупнейшими достижениями в области артиллерийской науки и техники, в которых русские ученые и изобретатели заняли ведущие места. Создателем первой в мире полевой пушки стал талантливый рус- ский изобретатель Барановский. Это была лучшая по тому времени скорострельная пушка. В русско-японской войне русская артиллерия показала значительное превосходство над японской. В этой войне русские артиллеристы впервые в мире применили стрельбу с закрытых огневых позиций. Командир батареи подполковник Курнак впервые применил щиты на орудии для прикрытия людей и матчасти. После войны вся наша и иностранная артиллерия были снабжены щитовыми прикрытиями. В1904 г. мичман Власов и капитан Гобято разработали первый в мире миномет. В 1909 г. в России была создана первая в мире звукометрическая станция. Особенно выдающуюся роль сыграла артиллерия в годы Великой Отечественной войны. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 21 октября 1944 г. установлен праздник - День артиллерии. С 1964 г. - День ракетных войск и артиллерии (РВ и А) отмечался еже- годно 19 ноября. С 1989 г. день РВ и А отмечается в третье воскресенье ноября. Более тысячи восьми- стам артиллеристам присвоено звание Героя Советского Союза. В настоящее время артиллерия оснащена усовершенствованными средствами оптической, звуковой, радиолокационной разведки, вертолетами-корректировщиками и другой военной техникой, что позво- ляет в считанные минуты выполнять поставленную задачу. Уровень артиллерии поднимается на качест- венно новую ступень и, несмотря на наличие ракетно-ядерного оружия, артиллерия продолжает играть важную роль. Она остается главным средством огневого поражения противника. Г л а в а 1 МЕРА УГЛОВ В АРТИЛЛЕРИИ 1.1 Деление угломера и его сущность. Зависимость между делениями угломера и градусной системой Стрельба наземной артиллерии связана с выполнением многочисленных операций с различны- ми угловыми и линейными величинами. Общепринятые единицы измерения углов - градусы, минуты и секунды неудобны в проведении расчетов в полевых условиях, так как при их применении прихо- дится пользоваться таблицами тригонометрических функций. В артиллерии применяют особую меру углов, наименьшее целое значение которой называется деле- нием угломера (рис. 1.1). AB R = 2 6000 π Рис. 1.1 Еслиокружность радиуса R разделить на 6000равных частей и точки деления соединить с центром окружности, то получится 6000 одинаковых центральных углов. Делением угломера называется центральный угол, опирающийся на дугу равную 1/6000 части дли- ны окружности. Для удобства устной передачи величины угла в делениях угломера сотни и тысячи делений произ- носят раздельно от десятков и единиц. Этот прием используют и для записи величины угла (табл. 1.1). В некоторых случаях упрощают произношение углов, например, говорят "влево 15" - (0-15), "6 де- лений угломера" - (0-06), "одиннадцать тысячных" - (0-11). На практике применяют термины "малое деление угломера" и "большое деление угломера". 1.1 Упрощенное произношение углов Угол в делениях уг- ломера Записыва- ется Произносится 4562 45-62 Сорок пять шестьдесят два 3000 30-00 Тридцать ноль 1740 17-40 Семнадцать сорок 106 1-06 Один ноль шесть 73 0-73 Ноль семьдесят три 1 0-01 Ноль ноль один Малым делением угломера называют одно деление угломера. Большим делением угломера называют 100 делений угломера. Перевод градусов в деления угломера осуществляется следующим образом: так как окружность со- держит 360 °, или 360° × 60 ' = 21 600 ', то одно деление угломера равно 21 600 '/6000 = 3,6 ', а одно большое деление угломера равно 3,6 ' × 100 = 6 °, а один градус содержит: 1 ° = 60 '/3,6 ' = = 16,7 дел. угл. ≈ 17 дел. угл. Основные соотношения приведены в табл. 1.2. 1.2 Основные соотношения между градусами и делениями угломера Градусы Деление угломера Запись 360 ° 6000 60-00 180 ° 3000 30-00 90 ° 1500 15-00 45 ° 750 7-50 36 ° 600 6-00 6 ° 100 1-00 1 ° 17 0-17 Пример Выразить в делениях угломера 144 ° 36 ' Решение: 144 ° : 6 ° = 24-00; 36 ' : 3,6 ' = 0-10. Ответ: 24-10. Для перевода делений угломера в градусы и наоборот пользуются также таблицами, помещенными в таблицах стрельбы. 1.2 Зависимость между угловыми и линейными величинами. Сущность пятипроцентной поправки и ее учет Длина дуги АВ (см. рис. 1.1), соответствующая одному делению угломера, в долях радиуса опреде- ляется следующей формулой: AB R R R = = = 2 6000 1 955 0 00105 π , . (1.1) Приближенно длина дуги соответствующая углу в одно деление угломера принята равной 0,001R, и поэтому деление угломера часто называют тысячной. Вартиллерии радиус окружности отождествляют с дальностью, тогда приближенно можно считать, что если предмет наблюдается под углом в одно деление угломера, то его линейная величина равна од- ной тысячной дальности наблюдения (рис. 1.2). Рассмотрим поэтапно зависимость линейных и угловых величин на примере рис. 1.3. 1 Для получения искомой зависимости определим расстояние между двумя предметами M и N, ес- ли ∠MON равен n делениям угломера, а расстояние от наблюдателя (точка О) до этих предметов равно Д. 2 Разделим ∠МОN на n углов каждый по одному делению угломера, тогда ∠АОВ = 0-01 соответ- ствует дуга АВ, значение которой равно l 1 = 0,001Д. 3 Так как угол под которым наблюдаются точки М и N в n раз больше одного деления угломера, то и соответствующая ему дуга будет больше дуги l 1 , в n раз. 4 Примем приближенно, что длина дуги MN равна длине стягивающей ее хорды l, тогда l = 0,001Д × n или: l n = Ä 1000 . (1.2) Формула (1.2), выражающая зависимость между угловыми и линейными величинами, называется формулой тысячных. Тогда соответственно: Ä = n l 1000 ; (1.3) n l = 1000 Ä . (1.4) ПЯТИПРОЦЕНТНАЯ ПОПРАВКА И ЕЕ УЧЕТ При выводе формулы (1.2) было сделано два допущения: а) длина дуги, соответствующая центральному углу из n делений угломера, принята равной Рис. 1.2 Рис. 1.3 l n l длине стягивающей ее хорды; б) длина дуги, соответствующая углу водно деление угломера, принята равной Д : 1000, а требуется Д : 955. Проанализируем влияние сделанных допущений по табл. 1.3, где приведены результаты расчетов значении дуг и хорд, выраженных в радиусах окружности. Из таблицы 1.3 видно, что при небольших углах разность между длиной дуги и стягивающей ее хорды незначительна, а при 3-00 ошибка уже существенна. Учитывая, что в практике артиллерийской стрельбы углы больше 3-00 встречаются редко, а дальность наблюдений в этих случаях мала, то этой ошибкой пренебрегают. 1.3 Значение разности между длиной дуги и хорды в радиусах окружности Угол Значение Разность ме- жду длиной дуги и в дел. угл. в радиу- сах Дуги Хорды хорды 0-01 0,36 0,001047 2 0,00110446 8 0,0000004 0-10 3,6 0,010472 0,0110468 0,000004 1-00 6 0,104720 0,10468 0,00004 2-00 12 0,289436 0,28897 0,000439 2-50 15 0,261798 0,261008 0,000790 3-00 18 0,314159 0,312880 0,001279 5-00 30 0,52359 0,56401 0,005958 10-00 60 1,0472 1,0 0,0472 Вследствие второго допущения, возникает ошибка, количественное выражение которой определя- ется следующим образом ∆ ′ ′ − = = ≈ n n = 1 955 1 955 1 1000 45 1000 0 045 5 , % . (1.5) Таким образом, при решении задач по формуле тысячных необходимо вводить 5 % поправку в ве- личину определенного угла или линейного расстояния. Поэтому расстояние, определяемое по формуле (1.2), необходимо увеличить на 5 %, т.е. l n = + Ä 1000 5 % . (1.6) Угловую величину, определяемую по формуле (1.4), необходимо уменьшить на 5 %, т.е. n l = 1000 Ä − 5 % . (1.7) При определении дальности по формуле (1.3), как правило, не учитывают 5 % поправку. 1.3 Решение задач на определение угловых и линейных величин Задача 1 Определить длину траншеи l, которая наблюдается под углом n = 0-50, если дальность до траншеи Д = 4250 м. Решение: l n = + = ⋅ + = + ≈ Ä ì ì 1000 5 50 4250 1000 5 213 5 223 % % % Задача 2 Определить под каким углом n видна траншея, если дальность до нее Д = 5000 м, а ее длина l = 150 м. Решение: n l = 1000 Ä − = ⋅ − = − − = − 5 1000 150 5000 5 0 30 5 0 28 % % % Задача 3 Определить дальность до цели, если батарея противника расположена на опушке рощи, высота ко- торой l = 10 м и она наблюдается под углом n = 0-05. Решение: Ä = ì 1000 1000 10 5 2000 n l = ⋅ = Г л а в а 2 ÄÂÈÆÅÍÈÅ ÑÍÀÐßÄÀ  ÂÎÇÄÓÕÅ 2.1 Движение снаряда в безвоздушном пространстве и в воздухе ДВИЖЕНИЕ СНАРЯДА В БЕЗВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Из курса средней школы известно, что если после вылета снаряда из канала ствола на него не дей- ствовали бы никакие силы, то он летел бы по инерции вдоль линии бросания безостановочно, прямоли- нейно и равномерно. В действительности же с самого начала полета на снаряд действует сила тяжести, которая сообщает ему ускорение g направленное вертикально вниз. Это приводит к тому, что снаряд непрерывно понижа- ется под линией бросания. Рассчитав траекторию полета снаряда в безвоздушном пространстве, полу- чим кривую второго порядка - параболу (рис. 2.1). Рис. 2.1 Параболическая траектория имеет следующие свойства: 1) восходящая ветвь траектории равна ее нисходящей ветви; 2) вершина траектории приходится над серединой горизонтальной дальности; 3) точки траектории равноудаленные от начала и конца находятся на одинаковых высотах над гори- зонтом орудия; 4) угол падения равен углу бросания; 5) форма траектории не зависит от веса, формы и калибра снаряда. Математические расчеты приводят к следующим выводам: 1 Величина горизонтальной дальности зависит только от начальной скорости и угла бросания. 2 С увеличением начальной скорости дальность полета снаряда быстро возрастает, так как она пропорциональна квадрату начальной скорости. Например, при увеличении скорости в два раза, при неизменном угле бросания, дальность полета снаряда возрастает в четыре раза. 3 С увеличением угла бросания горизонтальная дальность увеличивается, но только до известного предела, после которого она постепенно уменьшается. Таким пределом является угол θ 0 = 45 °. Следо- вательно при стрельбе в безвоздушном пространстве угол наибольшей дальности равен 45 °. ДВИЖЕНИЕ СНАРЯДА В ВОЗДУХЕ (рис. 2.2) Для уменьшения влияния силы сопротивления воздуха и обеспечения устойчивости снаряда в поле- те, ему придают вращательное движение или снабжают стабилизирующим оперением. Первый способ применяется к нарезным орудиям, второй для мин к минометам. Вращательное движение снаряду вокруг егооси придают посредством устройства на снаряде веду- щего пояска и нарезов в канале ствола. Рис. 2.2 Схема движения снаряда в воздухе: y V 0 θ 0 x θ с Ñ 0 R - аэродинамическая сила; R 1 , R 2 - пара противоположно-направленных сил, приложенных в ЦТ (показывает неустойчивость невращающегося снаряда на траектории); V - вектор скорости; δ - угол между продольной осью снаряда и вектором скорости; M опр - опрокидывающий момент; M ст - стабилизирующий момент; ЦТ - центр тяжести; ЦД - центр давления Снаряд как любое быстро вращающееся тело, приобретает свойства так называемой гироскопиче- ской устойчивости. Это свойство проявляется в том, что быстро вращающийся снаряд устойчиво со- храняет в пространстве направление своей оси вращения, а при воздействии внешних сил, стремящихся изменить это направление (опрокинуть снаряд), ось отклоняется не вдоль плоскости опрокидывания, а перпендикулярно ей и притом в сторону вращения. Для определения направления отклонения оси при- меняют такое правило: от толчка ось снаряда отклоняется в ту сторону, куда должна прийти через 3/4 оборота точка снаряда, получившая толчок (рис. 2.3, 2.4). Рис. 2.3 Направление отклонения оси Направление толчка О О 1 А R ∠АОО 1 = 270 ° Рис. 2.4 Следствием всего вышеизложенного является возникновение явления деривации. ДЕРИВАЦИЯ, ПРИЧИНЫ ЕЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И УЧЕТ Деривацией называется явление отклонения снаряда от плоскости бросания, вследствие вращатель- ного движения в воздухе. Рис. 2.5 Деривация возникает в результате действия сил сопротивления воздуха на вращающийся снаряд (у мин деривации нет). Выше было показано, что если в какой-либо точке A (см. рис. 2.3) вращающегося тела прило- жить внешнюю силу, то ось вращения этого тела отклонится в сторону, куда придет точка A через 3/4 оборота. Таким образом, вращающийся снаряд всегда летит с несколько приподнятой головной частью отно- сительно направления своего полета, поэтому нижняя его поверхность испытывает больше толчков встречных частиц воздуха, в результате чего (при вращении снаряда по часовой стрелке) снаряд откло- нится вправо. Следует заметить, что при подготовке установок для стрельбы, необходимо угол деривации учиты- вать со знаком "минус". 2.2 Элементы траектории, их определение и обозначение. Виды траекторий Направление толчка (снизу вверх) Отклонение оси снаряда вправо (Правило левой руки) Проекция плоскости стрельбы (бросания) Угол деривации Проекция траектории Линейная величина деривации |