ГЛАВА IV

СВЕДЕНИЯ ИЗ ВНЕШНЕЙ БАЛЛИСТИКИ

 

 

Рассмотрим на основе свойств гироскопа полёт в воздухе вращающихся снарядов.

а) Полёт снаряда на начальном, прямолинейном участке траектории и при стрельбе вертикально вверх и вниз.

Рассматривая вращательное движение снаряда, траекторию обычно делят условно на начальную (прямолинейную) часть и криволинейную часть.

При движении на прямолинейном участке траектории, а также при стрельбе вверх и вниз, вследствие образования угла δ, на снаряд начнёт действовать опрокидывающий момент.

Пусть в первый момент снаряд отклонится головной частью вверх. Тогда воздух будет давить на его нижнюю часть.

Снаряд вследствие свойств гироскопа не опрокинется, а отклонится головной частью вправо.

Теперь воздух будет давить на левый бок снаряда, но снаряд повернётся головной частью вниз, и воздух будет давить на верхнюю часть снаряда, в результате чего он отклонится влево.

Так как действие воздуха будет непрерывным, то ось снаряда будет описывать конус (рис. 41).

Такое движение снаряда называется прецессией.

 

Рис. 41. Прецессионное движение снаряда

 

б) Полёт снаряда на криволинейном участке траектории.

На криволинейном участке касательная к траектории всё время понижается.

Это приводит к тому, что снаряд будет получать больший импульс снизу, чем со всех других сторон. Следовательно, головная часть снаряда будет больше отклоняться вправо и вниз, чем влево и вверх.

Проследим подробно один виток прецессионного движения на криволинейном участке траектории.

Пусть первоначально головная часть была выше касательной к траектории. Получив импульс силы снизу, снаряд отклонится головной частью вправо и получит давление на левый бок.

Вследствие этого он отклонится головной частью ниже касательной к траектории. Но к этому времени снаряд опустится на какую-то величину и касательной к траектории.

Угол δ будет значительно меньше, чем он был в тот момент, когда головка снаряда была выше касательной к траектории.

Следовательно, снаряд получит меньшее давление на верхнюю сторону относительно оси и только немного отойдет головной частью левее касательной к траектории.

А раз так, то он получит небольшой толчок по правому боку относительно оси и снаряд не сможет занять первоначального положения. Ось его после этого витка будет находиться ниже первоначального.

Но к этому времени снова опустится касательная к траектории.

Угол δ в верхнем положении будет снова большим и снаряд, резко отклонившись вправо, начнёт новый цикл, в результате которого его ось опять не возвратится в прежнее положение по высоте.

Так, вылетевший снаряд постепенно поворачивается в воздухе головной частью вниз.

Для достижения такого правильного полёта нужна определённая скорость вращения снаряда. При малой скорости вращения снаряд опрокидывается, при большой скорости вращения мы можем получить "перестабилизированный" снаряд, который не следит головной частью за траекторией.

Так летел бы вращающийся снаряд в безвоздушном пространстве (рис. 42).

 

Рис. 42. Схема полета вращающегося снаряда в безвоздушном пространстве

 

В артиллерийской практике очень долгое время подбирали опытным путём крутизну нарезки, пока профессор Н.А. Забудский не вывел формулу определения необходимой скорости вращательного движения для придания устойчивости снаряду.

Таким образом, вращательное движение не даёт опрокинуться снаряду и заставляет его следить за траекторией (рис. 43).

 

Рис. 43. Схема полета стабилизированного снаряда в воздухе

 

Вращательное движение позволило добиться правильности полёта снаряда в воздухе.

Однако вращающиеся пули и снаряды отклоняются от направления стрельбы в сторону вращения.