Informationen zur Ballistik: Innen- und Außenballistik. Wundballistik. Anfängliche Geschossgeschwindigkeit und ihre praktische Bedeutung Was ist eine mittelballistische Waffe?

Ballistik ist die Wissenschaft von der Bewegung, dem Flug und der Wirkung von Projektilen. Es ist in mehrere Disziplinen unterteilt. Die Innen- und Außenballistik befasst sich mit der Bewegung und dem Flug von Projektilen. Der Übergang zwischen diesen beiden Modi wird als Zwischenballistik bezeichnet. Die Endballistik befasst sich mit der Einwirkung von Projektilen, wobei eine eigene Kategorie das Ausmaß der Zielbeschädigung abdeckt. Was untersucht die Innen- und Außenballistik?

Waffen und Raketen

Kanonen- und Raketentriebwerke sind Arten von Wärmekraftmaschinen, die chemische Energie teilweise in Treibstoff (kinetische Energie des Projektils) umwandeln. Treibstoffe unterscheiden sich von herkömmlichen Treibstoffen dadurch, dass für ihre Verbrennung kein Luftsauerstoff erforderlich ist. In begrenzten Mengen führt die Produktion heißer Gase durch brennbare Brennstoffe zu einem Druckanstieg. Der Druck treibt das Projektil an und erhöht die Brenngeschwindigkeit. Heiße Gase neigen dazu, den Lauf einer Waffe oder den Hals einer Rakete zu erodieren. Innen- und Außenballistik kleine Arme untersucht die Bewegung, den Flug und die Wirkung eines Projektils.

Wenn die Treibladung im Patronenlager der Waffe zündet, werden die Verbrennungsgase vom Schuss zurückgehalten, sodass der Druck steigt. Das Projektil beginnt sich zu bewegen, wenn der Druck auf es seinen Bewegungswiderstand überwindet. Der Druck steigt noch eine Weile weiter an und sinkt dann, wenn der Schuss auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Der schnell brennende Raketentreibstoff ist bald erschöpft und mit der Zeit wird das Geschoss aus der Mündung ausgestoßen: Es werden Schussgeschwindigkeiten von bis zu 15 Kilometern pro Sekunde erreicht. Die hochklappbaren Kanonen geben Gas durch die Rückseite der Kammer ab, um den Rückstoßkräften entgegenzuwirken.

Bei einer ballistischen Rakete handelt es sich um eine Rakete, die während einer relativ kurzen anfänglichen aktiven Flugphase gelenkt wird und deren Flugbahn anschließend durch die Gesetze der klassischen Mechanik bestimmt wird, im Gegensatz zu z. B. der Flugbahn. Marschflugkörper, die bei laufendem Motor im Flug aerodynamisch geführt werden.

Schussflugbahn

Projektile und Werfer

Ein Projektil ist ein beliebiges Objekt, das unter Einwirkung einer Kraft in den Weltraum geschleudert wird (leer oder nicht). Obwohl jedes Objekt, das sich durch den Raum bewegt (z. B. ein geworfener Ball), ein Projektil ist, bezieht sich der Begriff am häufigsten auf eine Fernkampfwaffe. Zur Analyse der Flugbahn eines Projektils werden mathematische Bewegungsgleichungen verwendet. Beispiele für Projektile sind Kugeln, Pfeile, Kugeln, Artilleriegeschosse, Raketen usw.

Unter Werfen versteht man das manuelle Abfeuern eines Projektils. Menschen können aufgrund ihrer hohen Beweglichkeit, einer weiterentwickelten Eigenschaft, außerordentlich gut werfen. Beweise für menschliches Werfen reichen 2 Millionen Jahre zurück. Die bei vielen Sportlern anzutreffende Wurfgeschwindigkeit von 145 km/h ist viel höher als die Geschwindigkeit, mit der Schimpansen Gegenstände werfen können, die bei etwa 32 km/h liegt. Diese Fähigkeit spiegelt die Fähigkeit menschlicher Schultermuskeln und -sehnen wider, ihre Elastizität aufrechtzuerhalten, bis sie zum Antrieb eines Objekts benötigt wird.

Innen- und Außenballistik: kurz über Waffentypen

Zu den ältesten Abschussgeräten gehörten gewöhnliche Schleudern, Pfeil und Bogen sowie ein Katapult. Im Laufe der Zeit erschienen Waffen, Pistolen und Raketen. Zu den Informationen aus der Innen- und Außenballistik zählen Informationen über verschiedene Waffenarten.

• Ein Splitter ist eine Waffe, die typischerweise zum Abfeuern stumpfer Projektile wie Stein, Ton oder Bleigeschossen verwendet wird. Die Schlinge verfügt über eine kleine Halterung (Tasche) in der Mitte der beiden verbundenen Schnurlängen. Der Stein wird in einen Beutel gelegt. Mittelfinger bzw Daumen wird durch die Schlaufe am Ende einer Kordel geführt, und die Lasche am Ende der anderen Kordel wird zwischen dem großen und platziert Zeigefinger. Die Schlinge schwingt in einem Bogen und die Lasche wird in einem bestimmten Moment freigegeben. Dadurch kann das Projektil auf sein Ziel zufliegen.
• Bogen und Pfeile. Ein Bogen ist ein flexibles Stück Material, das aerodynamische Projektile abfeuert. Eine Schnur verbindet die beiden Enden, und wenn man sie zurückzieht, biegen sich die Enden des Stocks. Wenn die Saite losgelassen wird, potenzielle Energie Der gebogene Stock wird in Pfeilgeschwindigkeit umgewandelt. Bogenschießen ist die Kunst oder Sportart des Bogenschießens.
• Ein Katapult ist ein Gerät, mit dem ein Projektil ohne die Hilfe von Sprengkörpern – insbesondere verschiedener Arten antiker und mittelalterlicher Belagerungsmaschinen – über große Entfernungen abgefeuert werden kann. Das Katapult wird seit der Antike eingesetzt, da es sich im Krieg als einer der wirksamsten Mechanismen erwiesen hat. Das Wort „Katapult“ kommt aus dem Lateinischen, das wiederum vom Griechischen καταπέλτης stammt, was „werfen, schleudern“ bedeutet. Katapulte wurden von den alten Griechen erfunden.
• Eine Pistole ist eine herkömmliche Rohrwaffe oder ein anderes Gerät zum Abfeuern von Projektilen oder anderem Material. Das Projektil kann fest, flüssig, gasförmig oder energetisch sein und kann lose sein, wie bei Kugeln und Artilleriegeschossen, oder mit Klammern, wie bei Sonden und Walfangharpunen. Die Art der Projektion variiert je nach Konstruktion, wird jedoch normalerweise durch Gasdruck bewirkt, der durch schnelle Verbrennung des Treibmittels erzeugt wird, oder durch mechanische Mittel, die in einem Rohr mit offenem Ende in Form eines Kolbens arbeiten, komprimiert und gespeichert. Das kondensierte Gas beschleunigt das sich bewegende Projektil entlang der Länge des Rohrs und verleiht ihm eine ausreichende Geschwindigkeit, um das Projektil in Bewegung zu halten, wenn die Wirkung des Gases am Ende des Rohrs aufhört. Alternativ kann die Beschleunigung durch die Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes genutzt werden, wobei dann auf das Rohr verzichtet und die Führung ersetzt werden kann.
• Eine Rakete ist eine Rakete, ein Raumschiff, ein Flugzeug oder ein anderes Fahrzeug, das von einem Raketentriebwerk getroffen wird. Die Abgase eines Raketentriebwerks bestehen vollständig aus Treibstoffen, die vor dem Einsatz in der Rakete transportiert werden. Raketentriebwerke funktionieren durch Aktion und Reaktion. Raketentriebwerke treiben Raketen voran, indem sie ihre Abgase einfach sehr schnell zurückwerfen. Obwohl sie für den Einsatz bei niedrigen Geschwindigkeiten relativ unwirksam sind, sind die Raketen relativ leicht und leistungsstark und in der Lage, große Beschleunigungen zu erzeugen und mit angemessener Effizienz extrem hohe Geschwindigkeiten zu erreichen. Raketen sind unabhängig von der Atmosphäre und funktionieren im Weltraum hervorragend. Chemische Raketen sind die häufigste Art von Hochleistungsraketen und erzeugen ihre Abgase typischerweise durch die Verbrennung von Raketentreibstoff. Chemische Raketen gelagert große Menge Energie in einer leicht freigesetzten Form und kann sehr gefährlich sein. Durch sorgfältiges Design, Tests, Konstruktion und Verwendung werden jedoch Risiken minimiert.

Grundlagen der Außen- und Innenballistik: Hauptkategorien

Ballistik kann mit Hochgeschwindigkeitsfotografie oder Hochgeschwindigkeitskameras untersucht werden. Von oben aufgenommenes Foto hohe Geschwindigkeit Der Luftspaltblitz hilft dabei, das Geschoss zu sehen, ohne das Bild zu verwackeln. Ballistik wird häufig in die folgenden vier Kategorien unterteilt:

• Innenballistik - Untersuchung der Prozesse, die Projektile zunächst beschleunigen.
• Transiente Ballistik - Untersuchung von Projektilen beim Übergang zum bargeldlosen Flug.
• Außenballistik - Untersuchung des Durchgangs eines Projektils (Flugbahn) im Flug.
• Terminalballistik - Untersuchung des Projektils und seiner Folgen nach seiner Fertigstellung

Die Innenballistik befasst sich mit der Bewegung von Projektilen. Bei Geschützen umfasst es die Zeit von der Zündung des Raketentreibstoffs bis zum Austritt des Projektils aus dem Geschützrohr. Das ist es, was die interne Ballistik studiert. Dies ist wichtig für Entwickler und Benutzer von Schusswaffen aller Art, von Gewehren und Pistolen bis hin zu High-Tech-Artillerie. Informationen aus der Innenballistik für Raketengeschosse decken den Zeitraum ab Raketenantrieb sorgt für Traktion.

Transiente Ballistik, auch Intermediate Ballistics genannt, ist die Untersuchung des Verhaltens eines Projektils von dem Moment an, in dem es die Mündung verlässt, bis der Druck hinter dem Projektil ausgeglichen ist. Sie liegt also zwischen den Konzepten der Innen- und Außenballistik.

Die Außenballistik untersucht die Dynamik Luftdruck um das Geschoss herum und ist Teil der Wissenschaft der Ballistik, die sich mit dem Verhalten eines antriebslosen Projektils im Flug befasst. Diese Kategorie wird häufig mit Schusswaffen in Verbindung gebracht und ist mit der unbesetzten Freiflugphase eines Geschosses verbunden, nachdem es den Waffenlauf verlassen hat und bevor es das Ziel trifft, sodass sie zwischen transienter Ballistik und terminaler Ballistik liegt. Die Außenballistik befasst sich jedoch auch mit dem freien Flug von Raketen und anderen Projektilen wie Kugeln, Pfeilen usw.

Unter Endballistik versteht man die Untersuchung des Verhaltens und der Auswirkungen eines Projektils beim Erreichen seines Ziels. Diese Kategorie hat Wert sowohl für kleinkalibrige Granaten als auch für großkalibrige Granaten (Artilleriefeuer). Die Untersuchung von Aufschlägen mit extrem hoher Geschwindigkeit ist noch sehr neu und wird derzeit hauptsächlich auf die Konstruktion von Raumfahrzeugen angewendet.

Forensische Ballistik

Bei der forensischen Ballistik geht es um die Analyse von Geschossen und Geschosswirkungen, um Informationen über den Einsatz vor Gericht oder anderswo zu ermitteln Rechtsordnung. Abgesehen von ballistischen Informationen umfassen Prüfungen von Schusswaffen und Werkzeugmarkierungen („ballistischer Fingerabdruck“) die Analyse von Beweisen von Schusswaffen, Munition und Werkzeugen, um festzustellen, ob eine Schusswaffe oder ein Werkzeug bei der Begehung einer Straftat verwendet wurde.

Astrodynamik: Orbitalmechanik

Astrodynamik ist die Anwendung der Waffenballistik, der Außen- und Innenballistik sowie der Orbitalmechanik auf praktische Probleme des Raketen- und anderen Raumfahrzeugantriebs. Die Bewegung dieser Objekte wird üblicherweise anhand der Newtonschen Bewegungsgesetze und dem Gesetz der universellen Gravitation berechnet. Es handelt sich um eine Kerndisziplin bei der Gestaltung und Steuerung von Weltraummissionen.

Flugweg eines Projektils

Die Grundlagen der Außen- und Innenballistik betreffen die Flugbewegung eines Projektils. Die Flugbahn des Geschosses umfasst: den Lauf hinunter, durch die Luft und durch das Ziel. Die Grundlagen der Innenballistik (oder Rohballistik im Inneren der Waffe) variieren je nach Waffentyp. Aus einem Gewehr abgefeuerte Kugeln haben mehr Energie als vergleichbare aus einer Pistole abgefeuerte Kugeln. Auch in Waffenpatronen kann noch mehr Pulver verwendet werden, da die Geschosskammern so ausgelegt werden können, dass sie einem höheren Druck standhalten.

Höhere Drücke erfordern eine größere Waffe mit mehr Rückstoß, die langsamer lädt und mehr Hitze erzeugt, was zu einem stärkeren Verschleiß des Metalls führt. In der Praxis ist es schwierig, die Kräfte im Inneren eines Waffenlaufs zu messen, aber ein leicht zu messender Parameter ist die Geschwindigkeit, mit der das Geschoss den Lauf verlässt (Mündungsgeschwindigkeit). Die kontrollierte Expansion von Gasen aus brennendem Schießpulver erzeugt Druck (Kraft/Fläche). Hier ist die Basis des Geschosses (entspricht dem Durchmesser des Laufs) und ist konstant. Daher hängt die auf ein Geschoss (mit einer bestimmten Masse) übertragene Energie von der Massenzeit multipliziert mit dem Zeitintervall ab, über das die Kraft ausgeübt wird.

Der letzte dieser Faktoren ist eine Funktion der Lauflänge. Die Geschossbewegung durch ein Maschinengewehr ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung zunimmt, wenn die expandierenden Gase dagegen drücken, der Laufdruck jedoch abnimmt, wenn sich das Gas ausdehnt. Bis zur Druckreduzierung gilt: Je länger der Lauf, desto größer die Beschleunigung des Geschosses. Wenn eine Kugel durch den Lauf einer Waffe wandert, kommt es zu einer leichten Verformung. Dies ist auf kleinere (selten größere) Mängel oder Abweichungen im Zug oder auf Markierungen im Lauf zurückzuführen. Die Hauptaufgabe Ziel der Innenballistik ist es, günstige Bedingungen zu schaffen, um solche Situationen zu vermeiden. Die Auswirkungen auf die spätere Flugbahn des Geschosses sind in der Regel vernachlässigbar.

Von der Waffe zum Ziel

Außenballistik kann kurz als die Reise vom Geschütz zum Ziel beschrieben werden. Kugeln fliegen normalerweise nicht geradlinig zum Ziel. Es gibt Rotationskräfte, die das Geschoss von der geraden Flugachse fernhalten. Zu den Grundlagen der Außenballistik gehört das Konzept der Präzession, das sich auf die Drehung eines Geschosses um seinen Massenschwerpunkt bezieht. Nutation ist eine kleine kreisförmige Bewegung an der Spitze des Geschosses. Beschleunigung und Präzession nehmen mit zunehmender Entfernung des Geschosses vom Lauf ab.

Zu den Aufgaben der Außenballistik gehört die Schaffung des idealen Geschosses. Um den Luftwiderstand zu verringern, wäre das ideale Geschoss eine lange, schwere Nadel, aber ein solches Projektil würde das Ziel direkt durchdringen, ohne sich zu zerstreuen am meisten Deine Energie. Die Kugeln werden verzögert und geben mehr Energie ab, treffen aber möglicherweise nicht einmal das Ziel. Eine gute aerodynamische Kompromissform der Geschossform ist eine parabolische Kurve mit einer niedrigen Frontfläche und einer verzweigten Form.

Die beste Geschosszusammensetzung ist Blei, das eine hohe Dichte aufweist und kostengünstig herzustellen ist. Seine Nachteile bestehen darin, dass es bei >1000 fps dazu neigt, weich zu werden, was dazu führt, dass es den Lauf schmiert und die Genauigkeit verringert, und dass das Blei dazu neigt, vollständig zu schmelzen. Blei (Pb) legiert mit Nicht Große anzahl Antimon (Sb) hilft, aber die eigentliche Antwort besteht darin, das Bleigeschoss durch ein anderes Metall, das weich genug ist, um das Geschoss im Lauf abzudichten, an einen harten Stahllauf zu binden, aber mit hohe Temperatur schmelzen. Für dieses Material eignet sich am besten Kupfer (Cu) als „Mantel“ für Blei.

Endballistik (das Ziel treffen)

Das kurze Hochgeschwindigkeitsgeschoss beginnt zu knurren, sich zu drehen und sogar zu rotieren, wenn es in das Gewebe eindringt. Dadurch bewegt sich mehr Gewebe, was den Widerstand erhöht und mehr kinetische Energie auf das Ziel überträgt. Ein längeres, schwereres Geschoss hat möglicherweise über eine größere Reichweite mehr Energie, wenn es das Ziel trifft, kann aber so gut durchdringen, dass es das Ziel mit dem größten Teil seiner Energie verlässt. Selbst ein Geschoss mit geringer Kinetik kann erhebliche Gewebeschäden verursachen. Kugeln verursachen auf drei Arten Gewebeschäden:

1. Zerstörung und Zerschlagung. Der Durchmesser einer Gewebequetschverletzung entspricht dem Durchmesser des Geschosses oder Splitters bis hin zur Länge der Achse.
2. Kavitation – ein „permanenter“ Hohlraum entsteht durch die Flugbahn (Laufbahn) des Geschosses selbst, wodurch Gewebe zerquetscht wird, während ein „vorübergehender“ Hohlraum durch radiale Dehnung um die Geschossbahn aufgrund der kontinuierlichen Beschleunigung des Mediums (Luft oder Gewebe) entsteht. durch das Geschoss, wodurch sich die Wundhöhle nach außen ausdehnt. Bei Projektilen, die sich mit niedriger Geschwindigkeit bewegen, sind die permanenten und temporären Hohlräume nahezu gleich, bei hoher Geschwindigkeit und Gieren des Geschosses wird der temporäre Hohlraum jedoch größer.
3. Stoßwellen. Stoßwellen komprimieren das Medium und bewegen sich vor dem Geschoss sowie zu den Seiten, aber diese Wellen dauern nur wenige Mikrosekunden und verursachen bei niedrigen Geschwindigkeiten keine tiefe Zerstörung. Bei hohen Geschwindigkeiten können die erzeugten Stoßwellen einen Druck von bis zu 200 Atmosphären erreichen. Knochenbrüche aufgrund von Kavitation sind jedoch ein äußerst seltenes Ereignis. Die ballistische Druckwelle eines weitreichenden Geschosseinschlags kann bei einer Person eine Gehirnerschütterung verursachen, die akute neurologische Symptome hervorrufen kann.

Bei experimentellen Methoden zum Nachweis von Gewebeschäden wurden Materialien verwendet, deren Eigenschaften denen von Weichgewebe und menschlicher Haut ähneln.

Bullet-Design

Das Geschossdesign ist für das Verwundungspotential von Bedeutung. Das Haager Abkommen von 1899 (und später das Genfer Abkommen) verbot den Einsatz expandierender, verformbarer Geschosse in Kriegszeiten. Aus diesem Grund haben Militärgeschosse eine Metallbeschichtung um einen Bleikern. Natürlich hatte der Vertrag weniger mit der Einhaltung als mit der Tatsache zu tun, dass moderne Militärs Sturmgewehre Feuern Sie Projektile mit hoher Geschwindigkeit ab und die Kugeln müssen einen Kupfermantel haben, da das Blei aufgrund der bei >2000 fps erzeugten Hitze zu schmelzen beginnt.

Die äußere und innere Ballistik der PM (Makarov-Pistole) unterscheidet sich von der Ballistik der sogenannten „zerbrechlichen“ Geschosse, die beim Aufprall auf eine harte Oberfläche zerbrechen sollen. Solche Geschosse werden normalerweise aus einem anderen Metall als Blei hergestellt, beispielsweise aus Kupferpulver, das zu einer Kugel verdichtet wird. Der Abstand des Ziels von der Mündung spielt große Rolle in der Verwundungsfähigkeit, da die meisten aus Handfeuerwaffen abgefeuerten Kugeln auf 100 Yards erhebliche kinetische Energie (KE) verloren haben, während militärische Hochgeschwindigkeitsgeschütze selbst auf 500 Yards immer noch erhebliche KE haben. Daher wird sich die äußere und innere Ballistik von PMs sowie Militär- und Jagdgewehren unterscheiden, die darauf ausgelegt sind, Kugeln mit einer großen Anzahl EC über eine größere Entfernung abzufeuern.

Es ist nicht einfach, ein Geschoss so zu konstruieren, dass es effizient Energie auf ein bestimmtes Ziel überträgt, da sich die Ziele unterscheiden. Zum Konzept der Innen- und Außenballistik gehört auch die Projektilkonstruktion. Um die dicke Haut und die zähen Knochen eines Elefanten zu durchdringen, muss die Kugel einen kleinen Durchmesser und stark genug sein, um dem Zerfall zu widerstehen. Eine solche Kugel durchdringt jedoch das meiste Gewebe wie ein Speer und verursacht etwas mehr Schaden als eine Messerwunde. Eine Kugel, die menschliches Gewebe schädigen soll, benötigt bestimmte „Bremsen“, damit die gesamte CE auf das Ziel übertragen wird.

Es ist einfacher, Funktionen zu entwickeln, die dazu beitragen, ein großes, sich langsam durch Gewebe bewegendes Geschoss zu verlangsamen, als ein kleines, sich mit hoher Geschwindigkeit bewegendes Geschoss. Zu diesen Maßnahmen gehören Formänderungen wie rund, abgeflacht oder gewölbt. Rundgeschosse bieten den geringsten Luftwiderstand, sind in der Regel ummantelt und eignen sich vor allem für Pistolen mit geringer Geschwindigkeit. Das abgeflachte Design bietet allein aufgrund der Form den größten Widerstand, ist nicht ummantelt und wird in Pistolen mit niedriger Geschwindigkeit verwendet (oft für Zielübungen). Das Kuppeldesign liegt zwischen einem Rundwerkzeug und einem Schneidwerkzeug und eignet sich für mittlere Geschwindigkeiten.

Das Hohlspitzdesign des Geschosses erleichtert das „Umstülpen“ des Geschosses und das Ausrichten der Vorderseite, was als „Flare“ bezeichnet wird. Die Expansion erfolgt zuverlässig erst bei Geschwindigkeiten über 1200 fps und ist daher nur für Pistolen mit Höchstgeschwindigkeit geeignet. Ein aus Pulver bestehendes Splittergeschoss ist so konzipiert, dass es beim Aufprall zerfällt und dabei die gesamte CE abgibt, jedoch ohne nennenswerte Durchschlagskraft; die Fragmentgröße sollte mit zunehmender Aufprallgeschwindigkeit abnehmen.

Verletzungspotenzial

Die Art des Gewebes beeinflusst sowohl das Verletzungspotenzial als auch die Eindringtiefe. Spezifisches Gewicht (Dichte) und Elastizität sind die wichtigsten Gewebefaktoren. Je höher das spezifische Gewicht, desto größer der Schaden. Je größer die Elastizität, desto weniger Schaden. Daher wird leichtes Gewebe mit geringer Dichte und hoher Elastizität weniger geschädigt als Muskeln mit höherer Dichte, aber einiger Elastizität.

Leber, Milz und Gehirn haben keine Elastizität und können ebenso wie Fettgewebe leicht verletzt werden. Durch die entstehenden Druckwellen können mit Flüssigkeit gefüllte Organe (Blase, Herz, große Gefäße, Darm) platzen. Wenn eine Kugel auf einen Knochen trifft, kann dies zur Knochenfragmentierung und/oder zur Bildung zahlreicher Sekundärgeschosse führen, die jeweils zusätzliche Verletzungen verursachen.

Pistolenballistik

Diese Waffen sind leicht zu verbergen, aber es ist schwierig, genau zu zielen, insbesondere an Tatorten. Die meisten Kleinwaffenschüsse erfolgen aus einer Entfernung von weniger als 7 Metern, aber selbst dann verfehlen die meisten Kugeln ihr beabsichtigtes Ziel (in einer Studie trafen nur 11 % der Geschosse der Angreifer und 25 % der Kugeln der Polizei ihr beabsichtigtes Ziel). Typischerweise werden bei Straftaten Kleinkaliberwaffen eingesetzt, da sie billiger und leichter zu tragen und beim Schießen leichter zu kontrollieren sind.

Mit einem expandierenden Hohlspitzgeschoss kann die Gewebezerstörung um jedes Kaliber erhöht werden. Die beiden Hauptvariablen in der Handfeuerwaffenballistik sind der Geschossdurchmesser und das Pulvervolumen im Patronenkörper. Ältere Patronenkonstruktionen waren durch die Drücke, denen sie standhalten konnten, begrenzt, aber Fortschritte in der Metallurgie ermöglichten eine Verdoppelung und Verdreifachung des maximalen Drucks, sodass mehr kinetische Energie erzeugt werden konnte.

Der Inhalt des Artikels

BALLISTIK, ein Komplex physikalischer und technischer Disziplinen, der theoretische und experimentelle Untersuchungen der Bewegung und des endgültigen Aufpralls geworfener fester Körper – Kugeln, Artilleriegeschosse, Raketen, Flugzeugbomben und Weltraum – umfasst Flugzeug. Die Ballistik ist unterteilt in: 1) interne Ballistik, die Methoden zum Initiieren eines Projektils untersucht; 2) Außenballistik, die die Bewegung eines Projektils entlang einer Flugbahn untersucht; 3) Ballistik am Endpunkt, deren Untersuchungsgegenstand die Muster des Aufpralls von Projektilen auf die von ihnen getroffenen Ziele sind. Die Entwicklung und Konstruktion von Typen und Systemen ballistischer Waffen basiert auf der Anwendung mathematischer, physikalischer, chemischer und gestalterischer Erkenntnisse zur Lösung zahlreicher und komplexer ballistischer Probleme. I. Newton (1643–1727) gilt als Begründer der modernen Ballistik. Er stützte sich auf die Formulierung der Bewegungsgesetze und die Berechnung der Flugbahn eines materiellen Punktes im Raum mathematische Theorie Lautsprecher solide, das im 15. und 16. Jahrhundert von I. Müller (Deutschland) und den Italienern N. Fontana und G. Galileo entwickelt wurde.

Das klassische Problem der Innenballistik, das aus der Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit eines Projektils, des maximalen Drucks im Lauf und der Abhängigkeit des Drucks von der Zeit besteht, ist für Kleinwaffen und Kanonen theoretisch völlig gelöst. Was moderne Artillerie- und Raketensysteme – rückstoßfreie Gewehre, Gaskanonen, Artillerieraketen und Raketensysteme – betrifft, besteht weiterer Klärungsbedarf in der ballistischen Theorie. Typische ballistische Probleme, bei denen aerodynamische, Trägheits- und Gravitationskräfte auf ein Projektil oder eine Rakete im Flug einwirken, sind in den letzten Jahren komplexer geworden. Hyperschall- und kosmische Geschwindigkeiten, das Eindringen des Nasenkegels in die dichten Schichten der Atmosphäre, die enorme Länge der Flugbahn, Flüge außerhalb der Atmosphäre und interplanetare Raumflüge – all dies erfordert eine Aktualisierung der Gesetze und Theorien der Ballistik.

Die Ursprünge der Ballistik gehen in die Antike verloren. Seine allererste Manifestation war zweifellos das Werfen von Steinen durch den prähistorischen Menschen. Vorläufer moderner Waffen wie Bogen, Katapult und Balliste könnten die frühesten Anwendungen der Ballistik darstellen. Fortschritte in der Waffenkonstruktion haben dazu geführt, dass Artilleriegeschütze heute 90-Kilogramm-Granaten über Entfernungen von mehr als 40 km abfeuern. Panzerabwehrgranaten Sie sind in der Lage, 50 cm dicke Stahlpanzerungen zu durchdringen, und Lenkflugkörper können tonnenweise Kampflast an jeden Punkt der Welt befördern.

Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Methoden zur Beschleunigung von Projektilen eingesetzt. Der Bogen beschleunigte den Pfeil mithilfe der im gebogenen Holzstück gespeicherten Energie. Die Federn der Balliste waren gedrehte Tiersehnen. Es wurden elektromagnetische Kraft, Dampfkraft und Druckluft getestet. Allerdings war keine der Methoden so erfolgreich wie das Verbrennen brennbarer Stoffe.

INNENBALLISTIK

Die Innenballistik ist ein Zweig der Ballistik, der die Prozesse untersucht, die ein Projektil in translatorische Bewegung bringen. Solche Prozesse erfordern: 1) Energie; 2) das Vorhandensein einer Arbeitssubstanz; 3) das Vorhandensein einer Vorrichtung, die die Energiezufuhr steuert und das Projektil beschleunigt. Die Vorrichtung zur Beschleunigung des Projektils kann ein Geschützsystem oder ein Strahltriebwerk sein.

Laufbeschleunigungssysteme.

Das allgemeine klassische Problem der Innenballistik, wie sie auf Laufsysteme zur Anfangsbeschleunigung eines Projektils angewendet wird, besteht darin, die Grenzbeziehungen zwischen den Ladeeigenschaften und den ballistischen Elementen des Schusses zu finden, die zusammen den Schussvorgang vollständig bestimmen. Zu den Ladungsmerkmalen zählen die Abmessungen der Pulverkammer und des Laufs, die Konstruktion und Form des Gewehrs sowie die Masse der Pulverladung, des Projektils und der Waffe. Zu den ballistischen Elementen zählen der Gasdruck, die Temperatur des Schießpulvers und der Pulvergase, die Geschwindigkeit der Gase und des Projektils, die vom Projektil zurückgelegte Distanz und die Anzahl der einwirkenden Elemente dieser Moment Gase Bei der Waffe handelt es sich im Wesentlichen um einen Eintakt-Verbrennungsmotor, bei dem sich das Projektil wie ein freier Kolben unter dem Druck eines sich schnell ausdehnenden Gases bewegt.

Der Druck, der bei der Umwandlung eines festen brennbaren Stoffes (Schießpulver) in Gas entsteht, steigt sehr schnell auf einen Maximalwert von 70 bis 500 MPa an. Während sich das Projektil im Lauf nach unten bewegt, sinkt der Druck recht schnell. Die Dauer des Hochdrucks liegt bei einem Gewehr in der Größenordnung von mehreren Millisekunden und bei Großkaliberwaffen bei mehreren Zehntelsekunden (Abb. 1).

Die Eigenschaften der internen Ballistik des Laufbeschleunigungssystems hängen davon ab chemische Zusammensetzung Treibstoff, seine Brenngeschwindigkeit, die Form und Größe der Pulverladung und die Ladungsdichte (die Masse der Pulverladung pro Volumeneinheit der Waffenkammer). Darüber hinaus können die Eigenschaften des Systems durch die Länge des Waffenrohrs, das Volumen der Pulverkammer, die Masse und die „laterale Dichte“ des Projektils (die Masse des Projektils geteilt durch das Quadrat seines Durchmessers) beeinflusst werden. . Aus innenballistischer Sicht ist eine niedrige Dichte wünschenswert, da das Projektil dadurch eine höhere Geschwindigkeit erreichen kann.

Um eine Rückstoßpistole während eines Schusses im Gleichgewicht zu halten, ist eine erhebliche äußere Kraft erforderlich (Abb. 2). Die äußere Kraft wird typischerweise durch einen Rückstoßmechanismus bereitgestellt, der aus mechanischen Federn, hydraulischen Vorrichtungen und Gasstoßdämpfern besteht, die den Rückstoß des Laufs und des Verschlusses der Waffe dämpfen sollen. (Impuls oder Impuls ist definiert als das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit; nach dem dritten Newtonschen Gesetz ist der auf die Waffe übertragene Impuls gleich dem auf das Projektil übertragenen Impuls.)

Bei einem rückstoßfreien Gewehr nicht erforderlich äußere Kraft um das Gleichgewicht des Systems aufrechtzuerhalten, da hier die Gesamtimpulsänderung, die allen Elementen des Systems (Gase, Projektil, Lauf und Verschluss) für eine bestimmte Zeit verliehen wird, Null ist. Um einen Rückstoß einer Waffe zu verhindern, muss der Impuls der Gase und des Projektils, die sich vorwärts bewegen, gleich und entgegengesetzt zum Impuls der Gase sein, die sich rückwärts bewegen und durch den Verschluss austreten.

Gaspistole.

Die Gaspistole besteht aus drei Hauptteilen, wie in Abb. 3: Kompressionsabschnitt, Restriktionsabschnitt und Abschussrohr. In der Kammer wird eine herkömmliche Pulverladung gezündet, wodurch sich der Kolben im Kompressionsabschnitt des Laufs nach unten bewegt und das die Bohrung füllende Heliumgas komprimiert. Wenn der Heliumdruck auf ein bestimmtes Niveau ansteigt, reißt das Diaphragma. Ein plötzlicher Hochdruckgasstoß drückt das Projektil aus dem Abschussrohr und der Drosselabschnitt stoppt den Kolben. Die Geschwindigkeit eines mit einer Gaskanone abgefeuerten Projektils kann 5 km/s erreichen, während sie bei einer herkömmlichen Waffe maximal 2000 m/s beträgt. Die höhere Effizienz der Gaspistole erklärt sich durch das niedrige Molekulargewicht des Arbeitsstoffs (Helium) und dementsprechend durch die hohe Schallgeschwindigkeit des Heliums, das auf den Boden des Projektils wirkt.

Reaktive Systeme.

Raketenwerfer erfüllen im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie Artilleriegeschütze. Diese Installation fungiert als fester Träger und legt normalerweise die anfängliche Flugrichtung der Rakete fest. Beim Abschuss einer Lenkwaffe, die in der Regel über ein Bordleitsystem verfügt, ist das beim Abfeuern einer Waffe erforderliche präzise Zielen nicht erforderlich. Bei ungelenkten Raketen müssen die Trägerraketen die Rakete auf eine zum Ziel führende Flugbahn bringen.

AUSSENBALLISTIK

Die Außenballistik befasst sich mit der Bewegung von Projektilen im Raum zwischen Abschussvorrichtung und Ziel. Wenn ein Projektil in Bewegung gesetzt wird, zeichnet sein Massenschwerpunkt eine Kurve im Raum, die als Flugbahn bezeichnet wird. Die Hauptaufgabe der Außenballistik besteht darin, diese Flugbahn zu beschreiben, indem sie die Lage des Massenschwerpunkts und die räumliche Lage des Projektils in Abhängigkeit von der Flugzeit (Zeit nach dem Abschuss) bestimmt. Dazu müssen Sie ein Gleichungssystem lösen, das die auf das Projektil wirkenden Kräfte und Kraftmomente berücksichtigt.

Vakuumbahnen.

Der einfachste Sonderfall der Projektilbewegung ist die Bewegung eines Projektils im Vakuum über einer flachen, stationären Erdoberfläche. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass auf das Projektil keine anderen Kräfte als die Schwerkraft einwirken. Die dieser Annahme entsprechenden Bewegungsgleichungen lassen sich leicht lösen und ergeben eine parabolische Flugbahn.

Flugbahnen eines materiellen Punktes.

Ein weiterer Sonderfall ist die Bewegung eines materiellen Punktes; Dabei wird das Projektil als materieller Punkt betrachtet und sein Widerstand (einwirkende Luftwiderstandskraft) berücksichtigt umgekehrte Richtung tangential zur Flugbahn und Verlangsamung der Bewegung des Projektils), Schwerkraft, die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und die Krümmung der Erdoberfläche. (Die Rotation der Erde und die Krümmung der Erdoberfläche können vernachlässigt werden, wenn die Flugzeit entlang der Flugbahn nicht sehr lang ist.) Ein paar Worte sollten zum Luftwiderstand gesagt werden. Zugkraft D, ausgeübt auf die Bewegung des Projektils, wird durch den Ausdruck gegeben

D = rSv 2 CD (M),

Wo R- Luftdichte, S– Querschnittsfläche des Projektils, v– Bewegungsgeschwindigkeit und CD (M) ist eine dimensionslose Funktion der Machzahl (gleich dem Verhältnis der Projektilgeschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit in dem Medium, in dem sich das Projektil bewegt), der sogenannte Luftwiderstandsbeiwert. Im Allgemeinen kann der Luftwiderstandsbeiwert eines Projektils experimentell in einem Windkanal oder auf einem mit Präzisionsmessgeräten ausgestatteten Testgelände bestimmt werden. Erleichtert wird die Aufgabe dadurch, dass bei Projektilen unterschiedlichen Durchmessers bei gleicher Form der Luftwiderstandsbeiwert gleich ist.

Die Theorie der Bewegung eines materiellen Punktes (obwohl sie nicht viele Kräfte berücksichtigt, die auf ein reales Projektil wirken) beschreibt mit sehr guter Näherung die Flugbahn von Raketen, nachdem der Motor nicht mehr funktioniert (im passiven Teil der Flugbahn). sowie die Flugbahn konventioneller Artilleriegeschosse. Daher wird es häufig zur Berechnung von Daten verwendet, die in Zielsystemen für Waffen dieser Art verwendet werden.

Starre Körperbahnen.

In vielen Fällen beschreibt die Bewegungstheorie eines materiellen Punktes die Flugbahn eines Projektils nicht ausreichend, und dann ist es notwendig, es als starren Körper zu betrachten, d.h. Berücksichtigen Sie, dass es sich nicht nur translatorisch bewegt, sondern auch rotiert, und berücksichtigen Sie alle aerodynamischen Kräfte und nicht nur den Luftwiderstand. Dieser Ansatz ist beispielsweise erforderlich, um die Bewegung einer Rakete mit laufendem Triebwerk (im aktiven Teil der Flugbahn) und senkrecht zur Flugbahn eines Hochgeschwindigkeitsflugzeugs abgefeuerten Projektilen jeglicher Art zu berechnen. In manchen Fällen ist es überhaupt nicht möglich, auf die Idee eines festen Körpers zu verzichten. Um beispielsweise das Ziel zu treffen, muss das Projektil entlang der Flugbahn stabil sein (sich mit dem Kopf nach vorne bewegen). Dies gelingt sowohl bei Flugkörpern als auch bei konventionellen Artilleriegeschossen auf zwei Arten – mit Hilfe von Heckstabilisatoren oder durch schnelle Drehung des Projektils um die Längsachse. Wenn wir über die Flugstabilisierung sprechen, stellen wir außerdem einige Überlegungen fest, die in der Theorie eines materiellen Punktes nicht berücksichtigt werden.

Die Schwanzstabilisierung ist eine sehr einfache und naheliegende Idee; Nicht umsonst wurde eines der ältesten Projektile – ein Pfeil – genau auf diese Weise im Flug stabilisiert. Wenn sich ein Projektil mit Flossen mit einem Anstell- oder Gierwinkel (Winkel zwischen der Tangente an die Flugbahn und der Längsachse des Projektils) ungleich Null bewegt, ist der Bereich hinter dem Massenschwerpunkt, der vom Luftwiderstand beeinflusst wird mehr Fläche vor dem Massenschwerpunkt. Der Unterschied in den unausgeglichenen Kräften führt dazu, dass sich das Projektil um den Massenschwerpunkt dreht, sodass dieser Winkel Null wird. Hier können wir einen wichtigen Umstand feststellen, der in der Theorie eines materiellen Punktes nicht berücksichtigt wird. Bewegt sich ein Projektil mit einem Anstellwinkel ungleich Null, so wirken auf es Auftriebskräfte, die durch das Auftreten eines Druckunterschieds auf beiden Seiten des Projektils entstehen. (Darauf basiert die Flugfähigkeit eines Flugzeugs.)

Die Idee der Rotationsstabilisierung ist nicht so offensichtlich, lässt sich aber durch einen Vergleich erklären. Es ist bekannt, dass ein Rad, wenn es sich schnell dreht, dem Versuch widersteht, seine Drehachse zu drehen. (Ein gewöhnlicher Kreisel ist ein Beispiel, und dieses Phänomen wird in Kontroll-, Navigations- und Leitsystemgeräten – Gyroskopen – genutzt.) Die gebräuchlichste Methode, ein Projektil in Rotation zu versetzen, besteht darin, spiralförmige Rillen in die Laufbohrung zu schneiden, in die der Metallgürtel eindringt Der Teil des Projektils würde abstürzen, wenn das Projektil entlang des Laufs beschleunigt wird, wodurch es sich drehen würde. Bei drallstabilisierten Raketen wird dies durch den Einsatz mehrerer geneigter Düsen erreicht. Auch hier können wir einige Merkmale feststellen, die von der Theorie eines materiellen Punktes nicht berücksichtigt werden. Wenn Sie vertikal nach oben schießen, wird das Projektil durch die stabilisierende Wirkung der Rotation gezwungen, mit seinem unteren Teil nach unten zu fallen, nachdem es den oberen Flugpunkt erreicht hat. Dies ist natürlich unerwünscht, und deshalb werden Waffen nicht in einem Winkel von mehr als 65–70° zur Horizontalen abgefeuert. Das zweite interessante Phänomen hängt mit der Tatsache zusammen, dass, wie anhand der Bewegungsgleichungen gezeigt werden kann, ein durch Rotation stabilisiertes Projektil mit einem Nutationswinkel ungleich Null fliegen muss, der als „natürlich“ bezeichnet wird. Daher unterliegt ein solches Projektil Kräften, die eine Ableitung bewirken – eine seitliche Abweichung der Flugbahn von der Schussebene. Eine dieser Kräfte ist die Macht von Magnus; Genau dies ist der Grund für die Krümmung der Flugbahn eines „Spin“-Balls im Tennis.

Alles, was über die Flugstabilität gesagt wurde, deckt zwar nicht vollständig die Phänomene ab, die den Flug eines Projektils bestimmen, verdeutlicht jedoch die Komplexität des Problems. Beachten wir nur, dass in den Bewegungsgleichungen viele verschiedene Phänomene berücksichtigt werden müssen; Diese Gleichungen umfassen eine Reihe variabler aerodynamischer Koeffizienten (z. B. den Luftwiderstandsbeiwert), die bekannt sein müssen. Die Lösung dieser Gleichungen ist eine sehr zeitaufwändige Aufgabe.

Anwendung.

Der Einsatz ballistischer Waffen im Kampf erfordert die Platzierung des Waffensystems an einem Ort, der es ihm ermöglicht, das beabsichtigte Ziel schnell und effektiv zu treffen, wobei das Risiko für das Bedienpersonal minimal ist. Die Abgabe einer Rakete oder eines Projektils an ein Ziel erfolgt üblicherweise in zwei Phasen. In der ersten taktischen Phase wird die Kampfposition von Laufwaffen und bodengestützten Raketen oder die Position des Trägers von Luftraketen ausgewählt. Das Ziel muss innerhalb des Sprengkopf-Abgaberadius liegen. In der Schießphase wird gezielt gezielt und geschossen. Dazu ist es notwendig, die genauen Koordinaten des Ziels relativ zur Waffe – Azimut, Höhe und Reichweite – und im Falle eines sich bewegenden Ziels – seine zukünftigen Koordinaten unter Berücksichtigung der Flugzeit des Projektils zu bestimmen.

Vor dem Abfeuern müssen Korrekturen für Änderungen der Anfangsgeschwindigkeit im Zusammenhang mit Bohrungsverschleiß, Pulvertemperatur, Abweichungen in der Projektilmasse und ballistischen Koeffizienten sowie Korrekturen für ständige Änderungen vorgenommen werden Wetter und damit verbundene Änderungen der atmosphärischen Dichte, Windgeschwindigkeit und -richtung. Darüber hinaus müssen Korrekturen für die Projektilableitung und (bei großen Entfernungen) für die Erdrotation vorgenommen werden.

Mit zunehmender Komplexität und Erweiterung des Problemspektrums der modernen Ballistik entstehen neue technische Mittel, ohne die die Fähigkeit zur Lösung aktueller und zukünftiger ballistischer Probleme stark eingeschränkt wäre.

Berechnungen erdnaher und interplanetarer Umlaufbahnen und Flugbahnen unter Berücksichtigung der gleichzeitigen Bewegung der Erde, des Zielplaneten und des Raumfahrzeugs sowie des Einflusses verschiedener Himmelskörper wären ohne Computer äußerst schwierig. Die Annäherungsgeschwindigkeiten von Hyperspeed-Zielen und -Projektilen sind so hoch, dass die Lösung von Schießproblemen auf der Grundlage herkömmlicher Tabellen und die manuelle Einstellung von Schießparametern völlig ausgeschlossen sind. Derzeit werden die Schussdaten der meisten Waffensysteme in elektronischen Datenbanken gespeichert und von Computern schnell verarbeitet. Die Ausgabebefehle des Computers positionieren die Waffe automatisch auf den Azimut und die Höhe, die erforderlich sind, um den Gefechtskopf zum Ziel zu bringen.

Flugbahnen gelenkter Projektile.

Bei gelenkten Projektilen wird die ohnehin komplexe Aufgabe der Beschreibung der Flugbahn dadurch erschwert, dass zu den Bewegungsgleichungen eines starren Körpers ein Gleichungssystem namens Führungsgleichungen hinzugefügt wird, das die Abweichungen des Projektils von einer vorgegebenen Position in Beziehung setzt Flugbahn mit Korrekturmaßnahmen. Das ist die Essenz der Flugkontrolle von Projektilen. Wird auf die eine oder andere Weise anhand der Bewegungsgleichungen eine Abweichung von einer gegebenen Flugbahn ermittelt, so wird auf Basis der Führungsgleichungen eine Korrekturmaßnahme für diese Abweichung berechnet, zum Beispiel Drehen des Luft- oder Gasruders, Veränderung Schub. Diese Korrekturmaßnahme, die bestimmte Terme der Bewegungsgleichungen verändert, führt zu einer Änderung der Flugbahn und einer Verringerung ihrer Abweichung von der vorgegebenen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Abweichung auf ein akzeptables Maß reduziert ist.

BALLISTIK AM ENDPUNKT

Die Endpunktballistik untersucht die Physik der zerstörerischen Wirkung von Waffen auf die von ihnen getroffenen Ziele. Seine Daten werden zur Verbesserung der meisten Waffensysteme verwendet – von Gewehren über Handgranaten bis hin zu Atomsprengköpfe durch Interkontinentalraketen an das Ziel geliefert, sowie Schutzausrüstung - Soldatenkörperschutz, Panzerpanzerung, unterirdische Schutzräume usw. Es werden sowohl experimentelle als auch theoretische Studien zu den Phänomenen Explosion (chemischer Sprengstoff oder Nuklearladungen), Detonation, Eindringen von Kugeln und Splittern in verschiedene Umgebungen, Stoßwellen in Wasser und Boden, Verbrennung und nuklearer Strahlung durchgeführt.

Explosion.

Experimente auf dem Gebiet der Explosion werden sowohl mit chemischen Sprengstoffen in Grammmengen als auch mit Nuklearladungen mit einer Sprengkraft von bis zu mehreren Megatonnen durchgeführt. Explosionen können in einer Vielzahl von Umgebungen auftreten, beispielsweise auf der Erde und im Gestein, unter Wasser, nahe der Erdoberfläche unter normalen atmosphärischen Bedingungen oder in dünner Luft in großen Höhen. Das Hauptergebnis der Explosion ist die Bildung einer Stoßwelle in der Umgebung. Die Stoßwelle breitet sich vom Explosionsort zunächst mit einer Geschwindigkeit aus, die über der Schallgeschwindigkeit im Medium liegt; Wenn dann die Intensität der Stoßwelle abnimmt, nähert sich ihre Geschwindigkeit der Schallgeschwindigkeit. Stoßwellen (in Luft, Wasser, Boden) können feindliches Personal treffen, unterirdische Befestigungen, Seeschiffe, Gebäude, Bodenfahrzeuge, Flugzeuge, Raketen und Satelliten zerstören.

Um intensive Stoßwellen zu simulieren, die bei nuklearen Explosionen in der Atmosphäre und nahe der Erdoberfläche auftreten, werden spezielle Geräte, sogenannte Stoßwellenrohre, verwendet. Das Stoßrohr ist typischerweise ein langes Rohr, das aus zwei Abschnitten besteht. An einem Ende befindet sich eine Kompressionskammer, die mit Luft oder einem anderen auf einen relativ hohen Druck komprimierten Gas gefüllt ist. Sein anderes Ende ist eine zur Atmosphäre hin offene Expansionskammer. Wenn die dünne Membran, die zwei Rohrabschnitte trennt, augenblicklich reißt, entsteht in der Expansionskammer eine Stoßwelle, die sich entlang ihrer Achse ausbreitet. In Abb. Abbildung 4 zeigt Stoßwellendruckkurven in drei Querschnitten des Rohrs. Im Querschnitt 3 Es hat die klassische Form einer Stoßwelle, die bei einer Detonation entsteht. In den Schockrohren können Miniaturmodelle platziert werden, die Stoßbelastungen ausgesetzt sind, die den Auswirkungen einer nuklearen Explosion ähneln. Häufig werden Tests durchgeführt, bei denen größere Modelle und manchmal auch maßstabsgetreue Objekte Explosionen ausgesetzt werden.

Experimentelle Studien werden durch theoretische ergänzt und semiempirische Regeln entwickelt, die es ermöglichen, die zerstörerische Wirkung einer Explosion vorherzusagen. Die Ergebnisse solcher Studien fließen in die Konstruktion interkontinentaler Sprengköpfe ein ballistische Raketen Und Raketenabwehrsysteme. Solche Daten sind auch beim Entwurf von Raketensilos und unterirdischen Schutzräumen zum Schutz der Bevölkerung vor der explosiven Wirkung von Atomwaffen erforderlich.

Um spezifische Probleme der oberen Atmosphärenschichten zu lösen, gibt es spezielle Kammern, in denen Höhenbedingungen simuliert werden. Eine dieser Aufgaben ist die Beurteilung der Reduzierung der Explosionskraft in großen Höhen.

Es werden auch Untersuchungen durchgeführt, um die Intensität und Dauer der Stoßwelle im Boden zu messen, die bei unterirdischen Explosionen auftritt. Die Ausbreitung solcher Stoßwellen wird von der Art des Bodens und dem Grad seiner Schichtung beeinflusst. Bei Laborexperimenten werden chemische Sprengstoffe in Mengen von weniger als 0,5 kg durchgeführt, bei Großexperimenten können Ladungen in Hunderten von Tonnen gemessen werden. Solche Experimente werden ergänzt theoretische Forschung. Die Forschungsergebnisse dienen nicht nur der Verbesserung des Designs von Waffen und Unterständen, sondern auch der Erkennung unerlaubter Untertage nukleare Explosionen. Die Detonationsforschung erfordert Grundlagenforschung in der Festkörperphysik, der chemischen Physik, der Gasdynamik und der Metallphysik.

Fragmente und Durchdringungsfähigkeit.

Splittergefechtsköpfe und -geschosse haben eine metallische Außenhülle, die bei der Detonation der darin eingeschlossenen chemischen Sprengladung in zahlreiche Teile (Fragmente) zerfällt, die mit hoher Geschwindigkeit auseinanderfliegen. Im Zweiten Weltkrieg wurden Projektile und Sprengköpfe mit Hohlladungen entwickelt. Eine solche Ladung ist normalerweise ein Sprengstoffzylinder, an dessen vorderem Ende sich eine konische Aussparung befindet, in die eine konische Metallauskleidung, normalerweise Kupfer, eingelegt ist. Wenn am anderen Ende der Sprengladung eine Explosion beginnt und die Auskleidung unter dem Einfluss sehr hoher Detonationsdrücke komprimiert wird, bildet sich ein dünner kumulativer Strahl aus Auskleidungsmaterial, der mit einer Geschwindigkeit von mehr als 7 km/s auf das Ziel zufliegt . Ein solcher Strahl ist in der Lage, Stahlpanzerungen mit einer Dicke von mehreren zehn Zentimetern zu durchdringen. Der Prozess der Bildung eines Strahls in Munition mit einer Ladung kumulativer Wirkung ist in Abb. dargestellt. 5.

Wenn das Metall in direktem Kontakt mit dem Sprengstoff steht, können Stoßwellendrücke in der Größenordnung von mehreren zehntausend MPa auf das Metall übertragen werden. Bei einer typischen Sprengladungsgröße von etwa 10 cm beträgt die Dauer des Druckimpulses den Bruchteil einer Millisekunde. Solche enormen, kurzzeitig wirkenden Drücke führen zu ungewöhnlichen Zerstörungsprozessen. Ein Beispiel für ein solches Phänomen ist das „Chipping“. Die Detonation einer dünnen Sprengstoffschicht auf einer Panzerplatte erzeugt einen sehr starken, kurzzeitigen Druckimpuls (Aufprall), der sich durch die Dicke der Platte zieht. Auf der gegenüberliegenden Plattenseite angekommen, wird die Stoßwelle als Zugspannungswelle reflektiert. Wenn die Intensität der Spannungswelle die Zugfestigkeit des Panzerungsmaterials übersteigt, kommt es in der Nähe der Oberfläche in einer Tiefe zu einem Zugversagen, das von der anfänglichen Dicke der Sprengladung und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Stoßwelle in der Platte abhängt. Durch einen inneren Bruch der Panzerplatte entsteht ein Metallsplitter, der mit hoher Geschwindigkeit von der Oberfläche fliegt. Ein solches herumfliegendes Fragment kann große Zerstörung anrichten.

Zur Aufklärung des Mechanismus von Bruchphänomenen werden ergänzende Experimente im Bereich der Metallphysik der Hochgeschwindigkeitsverformung durchgeführt. Solche Experimente werden sowohl mit polykristallinem Material durchgeführt Metallmaterialien und mit Einkristallen verschiedene Metalle. Sie ermöglichten eine interessante Schlussfolgerung bezüglich der Entstehung von Rissen und dem Beginn der Zerstörung: Bei Einschlüssen (Verunreinigungen) im Metall beginnen Risse immer an den Einschlüssen. Es werden experimentelle Studien zur Durchschlagskraft von Granaten, Splittern und Kugeln in verschiedenen Umgebungen durchgeführt. Die Aufprallgeschwindigkeiten reichen von mehreren hundert Metern pro Sekunde für Geschosse mit geringer Geschwindigkeit bis hin zu kosmischen Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 3–30 km/s, was mit Fragmenten und Mikrometeoren übereinstimmt, auf die interplanetare Fahrzeuge stoßen.

Basierend auf solchen Untersuchungen werden empirische Formeln zur Durchschlagskraft abgeleitet. Somit wurde festgestellt, dass die Eindringtiefe in ein dichtes Medium direkt proportional zum Bewegungsumfang des Projektils und umgekehrt proportional zu seiner Querschnittsfläche ist. Die bei einem Aufprall mit Hyperschallgeschwindigkeit beobachteten Phänomene sind in Abb. dargestellt. 6. Hier trifft eine Stahlkugel mit einer Geschwindigkeit von 3000 m/s auf eine Bleiplatte. IN andere Zeit, gemessen in Mikrosekunden ab Beginn der Kollision, wurde eine Folge von Röntgenbildern aufgenommen. Auf der Oberfläche der Platte bildet sich ein Krater, aus dem, wie die Bilder zeigen, Plattenmaterial herausgeschleudert wird. Die Ergebnisse der Untersuchung von Einschlägen mit Hyperschallgeschwindigkeit machen die Entstehung von Kratern auf Himmelskörpern, beispielsweise auf dem Mond, an Orten, an denen Meteoriten einschlagen, deutlicher.

Wundballistik.

Um die Wirkung von Granatsplittern und Kugeln auf eine Person zu simulieren, werden Schüsse auf massive Gelatineziele abgefeuert. Solche Experimente gehören zu den sogenannten. Wundballistik. Ihre Ergebnisse ermöglichen es uns, die Art der Wunden zu beurteilen, die eine Person erleiden kann. Die Erkenntnisse wundballistischer Untersuchungen ermöglichen eine Optimierung der Wirksamkeit verschiedene Typen Waffen, die dazu bestimmt sind, feindliches Personal zu vernichten.

Rüstung.

Mithilfe von Van-de-Graaff-Beschleunigern und anderen Quellen durchdringender Strahlung wird der Grad des Strahlenschutzes von Menschen in Panzern und gepanzerten Fahrzeugen bestimmt spezielle Materialien zur Reservierung. In Experimenten wird der Transmissionskoeffizient von Neutronen durch Platten aus verschiedenen Materialschichten mit typischen Tankkonfigurationen bestimmt. Die Energie von Neutronen kann zwischen Bruchteilen und mehreren zehn MeV liegen.

Verbrennung.

Die Forschung auf dem Gebiet der Zündung und Verbrennung verfolgt einen doppelten Zweck. Die erste besteht darin, die notwendigen Daten zu erhalten, um die Fähigkeit von Kugeln, Granatsplittern und Brandgranaten zu erhöhen, Brände in den Treibstoffsystemen von Flugzeugen, Raketen, Panzern usw. zu verursachen. Die zweite besteht darin, den Schutz von Fahrzeugen und stationären Objekten vor der Brandwirkung feindlicher Munition zu erhöhen. Es werden Untersuchungen durchgeführt, um die Entflammbarkeit verschiedener Brennstoffe unter dem Einfluss verschiedener Zündmittel zu bestimmen – elektrische Funken, pyrophore (selbstzündende) Materialien, Hochgeschwindigkeitsfragmente und chemische Zünder.

Die Ballistik wird in interne (das Verhalten des Projektils innerhalb der Waffe), externe (das Verhalten des Projektils entlang der Flugbahn) und Barriere (die Wirkung des Projektils auf das Ziel) unterteilt. In diesem Thema werden die Grundlagen der Innen- und Außenballistik behandelt. Neben der Barriereballistik wird auch die Wundballistik (die Wirkung einer Kugel auf den Körper des Klienten) berücksichtigt. Der bestehende Teilbereich der forensischen Ballistik wird im Rahmen der Kriminalistik behandelt und wird in diesem Handbuch nicht behandelt.

Innenballistik

Die Innenballistik hängt von der Art des verwendeten Treibmittels und der Art des Laufs ab.

Herkömmlicherweise können Stämme in lange und kurze Stämme unterteilt werden.

Lange Stämme (Länge über 250 mm) dienen dazu, die Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses und seine Ebenheit entlang der Flugbahn zu erhöhen. Die Genauigkeit erhöht sich (im Vergleich zu kurzen Läufen). Andererseits ist ein langer Lauf immer umständlicher als ein kurzer Lauf.

Kurze Stämme Geben Sie dem Geschoss nicht die gleiche Geschwindigkeit und Ebenheit wie lange Geschosse. Das Geschoss hat eine größere Streuung. Eine Waffe mit kurzem Lauf ist jedoch bequem zu tragen, insbesondere verdeckt, was sich am besten für Selbstverteidigungswaffen und Polizeiwaffen eignet. Andererseits können Stämme in geriffelte und glatte Stämme unterteilt werden.

Gezogene Läufe Geben Sie dem Geschoss eine höhere Geschwindigkeit und Stabilität entlang der Flugbahn. Solche Läufe werden häufig zum Kugelschießen verwendet. Zum Schießen von Jagdgeschosspatronen aus Glattrohrwaffen werden häufig verschiedene gezogene Aufsätze verwendet.

Glatte Stämme. Solche Läufe tragen dazu bei, die Ausbreitung schädlicher Elemente beim Schießen zu erhöhen. Traditionell wird es zum Schießen mit Schrot (Buckshot) sowie zum Schießen mit speziellen Jagdpatronen auf kurze Distanzen verwendet.

Es gibt vier Brennperioden (Abb. 13).

Vorläufige Phase (P) dauert vom Beginn der Verbrennung der Pulverladung bis zum vollständigen Eindringen des Geschosses in das Gewehr. Während dieser Zeit entsteht in der Laufbohrung ein Gasdruck, der notwendig ist, um das Geschoss von seinem Platz zu bewegen und den Widerstand seiner Hülle zu überwinden, um in das Gewehr des Laufs einzudringen. Dieser Druck wird Ladedruck genannt und erreicht 250–500 kg/cm2. Es wird davon ausgegangen, dass die Verbrennung der Pulverladung in diesem Stadium in einem konstanten Volumen erfolgt.

Erste Periode (1) dauert vom Beginn der Geschossbewegung bis zur vollständigen Verbrennung der Pulverladung. Zu Beginn des Zeitraums, wenn die Geschwindigkeit des Geschosses entlang des Laufs noch gering ist, wächst das Gasvolumen schneller als der Raum hinter dem Geschoss. Der Gasdruck erreicht seinen Höhepunkt (2000-3000 kg/cm2). Dieser Druck wird Maximaldruck genannt. Dann sinkt der Druck aufgrund eines schnellen Anstiegs der Geschossgeschwindigkeit und einer starken Vergrößerung des Geschossraums leicht ab und beträgt am Ende der ersten Periode etwa 2/3 des Maximaldrucks. Die Bewegungsgeschwindigkeit nimmt ständig zu und erreicht am Ende dieses Zeitraums etwa 3/4 der Anfangsgeschwindigkeit.
Zweite Periode (2) dauert von dem Moment an, in dem die Pulverladung vollständig verbrannt ist, bis die Kugel den Lauf verlässt. Mit Beginn dieser Periode hört der Zufluss von Pulvergasen auf, aber stark komprimierte und erhitzte Gase dehnen sich aus und erhöhen durch Druck auf den Boden des Geschosses dessen Geschwindigkeit. Der Druckabfall in diesem Zeitraum erfolgt recht schnell und beträgt an der Mündung – der Mündungsdruck – 300-1000 kg/cm². Einige Waffentypen (z. B. Makarov und die meisten Arten von Kurzlaufwaffen) haben keine zweite Periode, da die Pulverladung beim Verlassen des Laufs noch nicht vollständig ausgebrannt ist.

Dritte Periode (3) dauert von dem Moment an, in dem das Geschoss den Lauf verlässt, bis die Einwirkung der Pulvergase auf das Geschoss aufhört. Während dieser Zeit wirken Pulvergase, die mit einer Geschwindigkeit von 1200–2000 m/s aus dem Lauf strömen, weiterhin auf das Geschoss ein und verleihen ihm zusätzliche Geschwindigkeit. Die höchste Geschwindigkeit erreicht das Geschoss am Ende der dritten Periode in einem Abstand von mehreren zehn Zentimetern von der Laufmündung (zum Beispiel beim Schießen aus einer Pistole ein Abstand von etwa 3 m). Dieser Zeitraum endet in dem Moment, in dem der Druck der Pulvergase am Boden des Geschosses durch den Luftwiderstand ausgeglichen wird. Dann fliegt die Kugel durch Trägheit. Dabei geht es um die Frage, warum ein aus einer TT-Pistole abgefeuertes Geschoss beim Schuss aus nächster Nähe keine Panzerung der Klasse 2 durchdringt und diese in einer Entfernung von 3-5 m durchschlägt.

Wie bereits erwähnt, werden zum Laden von Patronen schwarzes und rauchfreies Pulver verwendet. Jeder von ihnen hat seine eigenen Eigenschaften:

Schießpulver. Diese Art von Schießpulver brennt sehr schnell. Seine Verbrennung gleicht einer Explosion. Es wird für einen sofortigen Druckanstieg in der Laufbohrung verwendet. Diese Art von Schießpulver wird üblicherweise für glatte Läufe verwendet, da die Reibung des Projektils an den Laufwänden in einem glatten Lauf nicht so groß ist (im Vergleich zu einem gezogenen Lauf) und die Verweilzeit des Geschosses im Lauf kürzer ist. Daher wird in dem Moment, in dem das Geschoss den Lauf verlässt, ein größerer Druck erreicht. Bei der Verwendung von Schwarzpulver in einem gezogenen Lauf ist die erste Schussperiode recht kurz, wodurch der Druck auf den Geschossboden deutlich abnimmt. Es ist auch zu beachten, dass der Gasdruck von verbranntem Schwarzpulver etwa drei- bis fünfmal geringer ist als der von rauchlosem Pulver. Die Gasdruckkurve weist in der ersten Periode eine sehr scharfe Spitze des Maximaldrucks und einen ziemlich starken Druckabfall auf.

Rauchfreies Pulver. Diese Art von Pulver brennt langsamer als Schwarzpulver und wird daher verwendet, um den Druck in der Bohrung schrittweise zu erhöhen. Aus diesem Grund wird bei gezogenen Waffen standardmäßig rauchfreies Pulver verwendet. Durch das Einschrauben in das Gewehr erhöht sich die Zeit, die das Geschoss benötigt, um den Lauf hinunterzufliegen, und bis das Geschoss den Lauf verlässt, ist die Pulverladung vollständig ausgebrannt. Dadurch wird das Geschoss der vollen Menge an Gasen ausgesetzt, während die zweite Periode recht klein gewählt wird. Auf der Gasdruckkurve ist die Spitze des Maximaldrucks etwas geglättet, mit einem leichten Druckabfall in der ersten Periode. Darüber hinaus ist es sinnvoll, einige numerische Methoden zur Schätzung intraballistischer Lösungen zu beachten.

1. Leistungskoeffizient(kM). Zeigt die Energie an, die auf einen herkömmlichen Kubikmillimeter Geschoss fällt. Wird zum Vergleich von Geschossen desselben Patronentyps (z. B. Pistole) verwendet. Sie wird in Joule pro Kubikmillimeter gemessen.

KM = E0/d 3, Dabei ist E0 die Mündungsenergie, J und d die Geschosse in mm. Zum Vergleich: Der Leistungskoeffizient für die 9x18 PM-Patrone beträgt 0,35 J/mm 3 ; für Patrone 7,62x25 TT - 1,04 J/mm 3; für Patrone.45ACP - 0,31 J/mm 3. 2. Metallnutzungsfaktor (kme). Zeigt die Schussenergie pro Gramm Waffe an. Wird zum Vergleich von Geschossen aus Patronen desselben Typs oder zum Vergleich der relativen Schussenergie verschiedener Patronen verwendet. Sie wird in Joule pro Gramm gemessen. Oftmals wird die Metallausnutzungsrate als vereinfachte Version zur Berechnung des Rückstoßes einer Waffe herangezogen. kme=E0/m, Dabei ist E0 die Mündungsenergie, J, m die Masse der Waffe, g. Zum Vergleich: Der Metallausnutzungskoeffizient für die PM-Pistole, das Maschinengewehr und das Gewehr beträgt jeweils 0,37, 0,66 und 0,76 J/g.

Außenballistik

Zuerst müssen Sie sich die vollständige Flugbahn des Geschosses vorstellen (Abb. 14).
Bei der Erläuterung der Abbildung ist zu beachten, dass die Abgangslinie des Geschosses (Abwurflinie) eine andere sein wird als die Laufrichtung (Elevationslinie). Dies ist auf das Auftreten von Laufvibrationen beim Abfeuern zurückzuführen, die sich auf die Flugbahn des Geschosses auswirken, sowie auf den Rückstoß der Waffe beim Abfeuern. Natürlich wird der Abflugwinkel (12) äußerst klein sein; Darüber hinaus ist der Abflugwinkel umso kleiner, je besser die Verarbeitung des Laufs und die Berechnung der inneren ballistischen Eigenschaften der Waffe sind. Ungefähr die ersten zwei Drittel der Aufwärtsfluglinie können als gerade betrachtet werden. Vor diesem Hintergrund werden drei Schussentfernungen unterschieden (Abb. 15). Somit wird der Einfluss von Fremdbedingungen auf die Flugbahn durch eine einfache Beschreibung beschrieben quadratische Gleichung, und in Grafiken ist es eine Parabel. Neben Bedingungen Dritter wird die Abweichung eines Geschosses von seiner Flugbahn auch von einigen Faktoren beeinflusst Design-Merkmale Kugeln und Patrone. Im Folgenden betrachten wir einen Komplex von Ereignissen; Dadurch wird das Geschoss von seiner ursprünglichen Flugbahn abgelenkt. Die ballistischen Tabellen dieses Themas enthalten Daten zur Ballistik des Patronengeschosses 7,62x54R 7H1 beim Abfeuern aus einem SVD-Gewehr. Generell kann der Einfluss äußerer Bedingungen auf den Geschossflug anhand des folgenden Diagramms dargestellt werden (Abb. 16).

Diffusion

Es ist noch einmal zu beachten, dass das Geschoss dank des gezogenen Laufs eine Rotation um seine Längsachse erhält, was dem Geschossflug eine größere Ebenheit (Geradheit) verleiht. Daher erhöht sich die Schussdistanz eines Dolches geringfügig im Vergleich zu einer Kugel, die aus einem glatten Lauf abgefeuert wird. Aber allmählich verschiebt sich die Rotationsachse in Richtung der Entfernung des montierten Feuers aufgrund der bereits erwähnten Drittbedingungen etwas von der Mittelachse des Geschosses, sodass man im Querschnitt einen Kreis der Geschossausdehnung erhält – den Durchschnitt Abweichung des Geschosses von der ursprünglichen Flugbahn. Unter Berücksichtigung dieses Verhaltens des Geschosses kann seine mögliche Flugbahn als einstufiges Hyperboloid dargestellt werden (Abb. 17). Die Verschiebung eines Geschosses von der Hauptleitlinie aufgrund einer Verschiebung seiner Rotationsachse wird als Streuung bezeichnet. Das Geschoss landet mit voller Wahrscheinlichkeit im Ausbreitungskreis, Durchmesser (von
Pfefferkörner), der für jede spezifische Distanz bestimmt wird. Der genaue Auftreffpunkt des Geschosses innerhalb dieses Kreises ist jedoch unbekannt.

In der Tabelle In Abb. 3 zeigt Streuradien für das Schießen auf verschiedene Entfernungen.

Tisch 3

Diffusion

Feuerreichweite (m)	Dispersionsdurchmesser (cm)

• Wenn man bedenkt, dass das Standard-Kopfziel 50 x 30 cm und das Brustziel 50 x 50 cm groß ist, kann man feststellen, dass die maximale Entfernung eines garantierten Treffers 600 m beträgt. Bei einer größeren Entfernung garantiert die Streuung nicht die Genauigkeit des Schusses .

• Ableitung

• Aufgrund komplexer physikalischer Prozesse weicht ein rotierendes Geschoss im Flug geringfügig von der Schussebene ab. Darüber hinaus wird das Geschoss beim Rechtslauf (das Geschoss dreht sich von hinten gesehen im Uhrzeigersinn) nach rechts abgelenkt, beim Linkslauf nach links.
  In der Tabelle Abbildung 4 zeigt die Größe der Ableitungsabweichungen beim Schießen auf verschiedene Entfernungen.
• Tabelle 4
• Ableitung

• Feuerreichweite (m)	Ableitung (cm)
  1000
  1200

  • Es ist einfacher, die Ableitungsabweichung beim Schießen zu berücksichtigen als die Streuung. Unter Berücksichtigung beider Werte ist jedoch zu beachten, dass sich der Streuschwerpunkt geringfügig um den Betrag der Ableitungsverschiebung des Geschosses verschiebt.

  • Geschossverdrängung durch Wind

  • Unter allen externen Bedingungen, die den Flug eines Geschosses beeinflussen (Feuchtigkeit, Druck usw.), muss der schwerwiegendste Faktor hervorgehoben werden – der Einfluss des Windes. Der Wind bläst das Geschoss ziemlich stark weg, insbesondere am Ende des aufsteigenden Zweigs der Flugbahn und darüber hinaus.
    Die Verschiebung eines Geschosses durch Seitenwind (in einem Winkel von 90° zur Flugbahn) mittlerer Stärke (6-8 m/s) ist in der Tabelle dargestellt. 5.
  • Tabelle 5
  • Geschossverdrängung durch Wind

  • Feuerreichweite (m)	Versatz (cm)

    • Um die Verschiebung eines Geschosses bei starkem Wind (12-16 m/s) zu bestimmen, ist es notwendig, die Tabellenwerte zu verdoppeln; bei schwachem Wind (3-4 m/s) werden die Tabellenwerte halbiert . Bei Wind, der in einem Winkel von 45° zur Flugbahn weht, werden die Tabellenwerte ebenfalls halbiert.

    • Flugzeit des Geschosses

    Um die einfachsten ballistischen Probleme zu lösen, muss man die Abhängigkeit der Geschossflugzeit von der Schussreichweite beachten. Ohne Berücksichtigung dieses Faktors wird es ziemlich problematisch sein, selbst ein sich langsam bewegendes Ziel zu treffen.
    Die Flugzeit des Geschosses zum Ziel ist in der Tabelle dargestellt. 6.
    Tabelle 6

    Flugzeit einer Kugel zum Ziel

    • • Feuerreichweite (m)	Flugzeit(en)
        	0,15
        	0,28
        	0,42
        	0,60
        	0,80
        	1,02
        	1,26

        Lösung ballistischer Probleme

      • Hierzu ist es sinnvoll, die Abhängigkeit der Verdrängung (Ausbreitung, Geschossflugzeit) von der Schussreichweite grafisch darzustellen. Mit einem solchen Diagramm können Sie problemlos Zwischenwerte berechnen (z. B. bei 350 m) und auch Tabellenwerte der Funktion annehmen.
        In Abb. Abbildung 18 zeigt das einfachste ballistische Problem.
      • Geschießt wird in einer Entfernung von 600 m, der Wind weht von hinten nach links in einem Winkel von 45° zur Flugbahn.

        Frage: der Durchmesser des Streukreises und die Verschiebung seines Mittelpunkts vom Ziel; Flugzeit zum Ziel.

      • Lösung: Der Durchmesser des Streukreises beträgt 48 cm (siehe Tabelle 3). Die Ableitungsverschiebung des Zentrums beträgt 12 cm nach rechts (siehe Tabelle 4). Die Verschiebung des Geschosses durch den Wind beträgt 115 cm (110 * 2/2 + 5 % (aufgrund der Windrichtung in Richtung der Ableitungsverschiebung)) (siehe Tabelle 5). Die Flugzeit des Geschosses beträgt 1,07 s (Flugzeit + 5 % aufgrund der Windrichtung in Flugrichtung des Geschosses) (siehe Tabelle 6).
      • Antwort; Das Geschoss fliegt in 1,07 s 600 m weit, der Durchmesser des Streukreises beträgt 48 cm und sein Mittelpunkt verschiebt sich um 127 cm nach rechts. Natürlich sind die Antwortdaten eher ungefähre Angaben, aber es gibt keine Abweichung von den tatsächlichen Daten mehr als 10%.

      • Barriere- und Wundballistik

      • Barriereballistik

      • Der Aufprall einer Kugel auf Hindernisse (wie auch alles andere) lässt sich ganz einfach durch einige mathematische Formeln bestimmen.
      1. Durchdringung von Barrieren (P). Die Penetration bestimmt, wie wahrscheinlich es ist, eine bestimmte Barriere zu durchbrechen. Dabei Gesamtwahrscheinlichkeit nimmt auf
      1. Wird normalerweise zur Bestimmung der Durchdringungswahrscheinlichkeit auf verschiedenen Festplatten verwendet
    • Tänze verschiedener Klassen des passiven Rüstungsschutzes.
      Die Penetration ist eine dimensionslose Größe.
    • P = En / Epr,
    • wobei En die Energie des Geschosses an einem bestimmten Punkt der Flugbahn in J ist; Epr ist die Energie, die erforderlich ist, um ein Hindernis zu durchbrechen, in J.
    • Unter Berücksichtigung des Standard-EPR für Körperschutz (BZh) (500 J zum Schutz vor Pistolenpatronen, 1000 J – von mittleren und 3000 J – von Gewehrpatronen) und ausreichender Energie, um eine Person zu besiegen (maximal 50 J), ist es einfach um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, die entsprechende BZh mit einer Kugel aus der einen oder anderen Patrone zu treffen. Somit beträgt die Wahrscheinlichkeit, eine Standardpistole BZ mit einer Kugel aus einer 9x18 PM-Patrone zu durchschlagen, 0,56 und mit einer Kugel aus einer 7,62x25 TT-Patrone 1,01. Die Wahrscheinlichkeit, ein Standard-Sturmgewehrgeschoss mit einer 7,62 x 39 AKM-Patrone zu durchschlagen, beträgt 1,32 und mit einer 5,45 x 39 AK-74-Patronenkugel 0,87. Die angegebenen Zahlenangaben sind für eine Entfernung von 10 m bei Pistolenpatronen und 25 m bei Zwischenpatronen berechnet. 2. Stoßkoeffizient (ky). Der Schlagkoeffizient gibt die Energie eines Geschosses pro Quadratmillimeter seines maximalen Querschnitts an. Der Impact-Faktor wird verwendet, um Patronen derselben oder verschiedener Klassen zu vergleichen. Sie wird in J pro Quadratmillimeter gemessen. ky=En/Sp, wobei En die Energie des Geschosses an einem bestimmten Punkt der Flugbahn in J ist, Sn die Fläche des maximalen Querschnitts des Geschosses in mm 2 ist. Somit betragen die Aufprallkoeffizienten für Geschosse der Patronen 9x18 PM, 7,62x25 TT und .40 Auto in einer Entfernung von 25 m jeweils 1,2; 4,3 und 3,18 J/mm². Zum Vergleich: Bei gleicher Entfernung beträgt der Aufprallkoeffizient von Geschossen aus 7,62x39 AKM- und 7,62x54R SVD-Patronen 21,8 bzw. 36,2 J/mm 2 .

      Wundballistik

      Wie verhält sich eine Kugel, wenn sie einen Körper trifft? Die Klärung dieser Frage ist das wichtigste Merkmal bei der Auswahl von Waffen und Munition für einen bestimmten Einsatz. Es gibt zwei Arten des Aufpralls einer Kugel auf ein Ziel: Stoppen und Grundsätzlich haben diese beiden Konzepte eine umgekehrte Beziehung. Stoppwirkung (0B). Natürlich stoppt der Feind am zuverlässigsten, wenn das Geschoss eine bestimmte Stelle am menschlichen Körper (Kopf, Wirbelsäule, Nieren) trifft, aber einige Munitionstypen haben auch beim Auftreffen auf Sekundärziele einen großen 0B. Im Allgemeinen ist 0B direkt proportional zum Kaliber des Geschosses, seiner Masse und Geschwindigkeit im Moment des Auftreffens auf das Ziel. Außerdem erhöht sich 0B bei der Verwendung von Blei- und Expansionsgeschossen. Es muss beachtet werden, dass eine Erhöhung von 0B die Länge des Wundkanals verkürzt (aber seinen Durchmesser vergrößert) und die Wirkung des Geschosses auf ein durch Panzerung geschütztes Ziel verringert. Eine der Möglichkeiten zur mathematischen Berechnung von OM wurde 1935 vom Amerikaner Yu. Hatcher vorgeschlagen: 0V = 0,178*m*V*S*k, wobei m die Masse des Geschosses ist, g; V ist die Geschwindigkeit des Geschosses im Moment des Auftreffens auf das Ziel, m/s; S - Querfläche des Geschosses, cm 2; k ist der Geschossformkoeffizient (von 0,9 für Vollhülsengeschosse bis 1,25 für Hohlspitzgeschosse). Nach diesen Berechnungen haben Geschosse der Patronen 7,62x25 TT, 9x18 PM und .45 in einer Entfernung von 15 m einen MR von 171 bzw. 250 in 640. Zum Vergleich: RP eines Geschosses einer Patrone 7,62x39 (AKM). ) = 470 und Geschosse von 7,62 x 54 (OVD) = 650. Durchdringender Schlag (PE). PT kann als die Fähigkeit einer Kugel definiert werden, ein Ziel bis zur maximalen Tiefe zu durchdringen. Die Durchschlagskraft ist (unter sonst gleichen Bedingungen) bei Geschossen kleinen Kalibers und solchen mit leicht verformtem Körper (Stahl, Vollhülse) höher. Eine hohe Durchschlagskraft verbessert die Wirkung des Geschosses auf durch Panzerung geschützte Ziele. In Abb. Abbildung 19 zeigt die Wirkung eines Standard-PM-Mantelgeschosses mit Stahlkern. Beim Auftreffen einer Kugel auf den Körper bilden sich ein Wundkanal und eine Wundhöhle. Ein Wundkanal ist ein Kanal, der direkt von einer Kugel durchbohrt wird. Eine Wundhöhle ist ein Hohlraum, in dem Fasern und Gefäße durch Spannung und Bruch durch eine Kugel beschädigt werden. Schusswunden werden in durchgehende, blinde und sekante Wunden unterteilt.
      
      

      Durchdringende Wunden

      Eine Perforationswunde entsteht, wenn eine Kugel den Körper durchdringt. In diesem Fall wird das Vorhandensein von Einlass- und Auslasslöchern beobachtet. Das Eintrittsloch ist klein, kleiner als das Kaliber einer Kugel. Bei einem direkten Schlag sind die Wundränder glatt, bei einem schrägen Schlag durch dicke Kleidung entsteht ein leichter Riss. Oft verschließt sich der Zulauf recht schnell. Es sind keine Blutungsspuren vorhanden (außer bei Schäden an großen Gefäßen oder wenn die Wunde darunter liegt). Das Austrittsloch ist groß und kann das Kaliber des Geschosses um Größenordnungen überschreiten. Die Wundränder sind eingerissen, uneben und seitlich ausgebreitet. Es wird ein sich schnell entwickelnder Tumor beobachtet. Es kommt häufig zu starken Blutungen. Bei nicht tödlichen Wunden kommt es schnell zur Eiterung. Bei tödlichen Wunden verfärbt sich die Haut um die Wunde schnell blau. Penetrierende Wunden sind typisch für Geschosse mit hoher Durchschlagswirkung (hauptsächlich bei Maschinengewehren und Gewehren). Wenn eine Kugel Weichgewebe durchdringt, ist die innere Wunde axial und beschädigt benachbarte Organe geringfügig. Bei einer Verwundung durch eine Kugel aus einer Patrone des Kalibers 5,45 x 39 (AK-74) kann der Stahlkern der Kugel im Körper aus der Patronenhülse heraustreten. Dadurch entstehen zwei Wundkanäle und dementsprechend zwei Austrittslöcher (aus der Hülle und dem Kern). Solche Verletzungen kommen häufiger vorSie treten auf, wenn sie durch dicke Kleidung (Peacoat) aufgenommen werden. Oft ist der Wundkanal einer Kugel blind. Wenn eine Kugel ein Skelett trifft, entsteht normalerweise eine blinde Wunde, bei einer hohen Munitionsladung ist jedoch eine durchgehende Wunde wahrscheinlich. In diesem Fall werden große innere Schäden durch Fragmente und Teile des Skeletts mit einer Vergrößerung des Wundkanals zum Austrittsloch hin beobachtet. In diesem Fall kann der Wundkanal durch den Abprall des Geschosses vom Skelett „brechen“. Perforierende Kopfwunden sind durch Risse oder Brüche der Schädelknochen gekennzeichnet, häufig in einem nicht axialen Wundkanal. Der Schädel platzt, selbst wenn er von 5,6-mm-Bleigeschossen ohne Mantel getroffen wird, ganz zu schweigen von stärkerer Munition. In den meisten Fällen enden solche Verletzungen tödlich. Bei durchgehenden Wunden am Kopf kommt es häufig zu starken Blutungen (längerer Blutfluss aus der Leiche), natürlich dann, wenn die Wunde seitlich oder unten liegt. Der Einlass ist ziemlich glatt, aber der Auslass ist uneben und weist viele Risse auf. Eine tödliche Wunde wird schnell blau und schwillt an. Im Falle einer Rissbildung kann es zu Schäden an der Kopfhaut kommen. Der Schädel lässt sich bei Berührung leicht zerdrücken und Fragmente sind spürbar. Bei Wunden mit ausreichend starker Munition (Patronen 7,62 x 39, 7,62 x 54) und bei Wunden mit expansiven Geschossen ist ein sehr breites Austrittsloch mit langem Austritt von Blut und Hirnmasse möglich.

      Blinde Wunden

      Solche Wunden entstehen, wenn Kugeln aus schwächerer (Pistolen-)Munition getroffen werden, Hohlspitzgeschosse verwendet werden, eine Kugel das Skelett durchdringt oder wenn eine Kugel am Ende ihrer Lebensdauer verletzt wird. Bei solchen Wunden ist das Eintrittsloch auch recht klein und glatt. Blinde Wunden sind in der Regel durch mehrere innere Verletzungen gekennzeichnet. Bei einer Verwundung durch expansive Geschosse ist der Wundkanal sehr breit und weist eine große Wundhöhle auf. Blinde Wunden sind oft nicht axial. Dies wird beobachtet, wenn schwächere Munition das Skelett trifft – das Geschoss bewegt sich vom Einflugloch weg und es kommt zu Schäden durch Fragmente des Skeletts und der Granate. Wenn solche Kugeln den Schädel treffen, entsteht ein schwerer Riss. Es entsteht ein großes Eintrittsloch im Knochen und die intrakraniellen Organe werden stark in Mitleidenschaft gezogen.

      Wunden schneiden

      Schnittwunden werden beobachtet, wenn eine Kugel in einem spitzen Winkel auf den Körper trifft und nur die Haut und äußere Teile der Muskulatur verletzt. Die meisten Verletzungen sind ungefährlich. Gekennzeichnet durch Hautriss; Die Wundränder sind uneben, eingerissen und weichen oft stark voneinander ab. Manchmal werden recht starke Blutungen beobachtet, insbesondere wenn große Unterhautgefäße reißen.

Grundlegende Konzepte werden vorgestellt: Schussperioden, Elemente der Flugbahn eines Geschosses, Direktschuss usw.

Um die Technik des Schießens mit einer beliebigen Waffe zu beherrschen, müssen Sie eine Reihe theoretischer Prinzipien kennen, ohne die kein einziger Schütze hohe Ergebnisse erzielen kann und sein Training wirkungslos ist.
Ballistik ist die Wissenschaft der Projektilbewegung. Die Ballistik wiederum gliedert sich in zwei Teile: den inneren und den äußeren.

Innenballistik

Die Innenballistik untersucht die während eines Schusses in der Laufbohrung auftretenden Phänomene, die Bewegung des Projektils entlang der Bohrung, die Art der mit diesem Phänomen einhergehenden thermo- und aerodynamischen Abhängigkeiten sowohl in der Bohrung als auch darüber hinaus bei der Nachwirkung von Pulvergasen.
Die Innenballistik löst die Frage der möglichst rationellen Nutzung der Energie einer Pulverladung während eines Schusses, um einem Projektil eines bestimmten Gewichts und Kalibers eine bestimmte Anfangsgeschwindigkeit (V0) zu verleihen und gleichzeitig die Festigkeit des Laufs zu erhalten. Dies liefert Input für die Außenballistik und das Waffendesign.

Mit einem Schuss nennt man den Auswurf einer Kugel (Granate) aus dem Lauf einer Waffe durch die Energie von Gasen, die bei der Verbrennung einer Pulverladung entstehen.
Wenn der Schlagbolzen auf das Zündhütchen einer in das Patronenlager geschickten scharfen Patrone trifft, explodiert die Schlagmasse des Zündhütchens und es entsteht eine Flamme, die durch die Saatlöcher im Boden der Patronenhülse bis zur Pulverladung vordringt und diese entzündet. Beim Verbrennen einer Pulverladung (Kampfladung) entsteht eine große Menge stark erhitzter Gase, die in der Laufbohrung einen hohen Druck am Boden des Geschosses, am Boden und an den Wänden der Patronenhülse sowie an den Wänden der Patronenhülse erzeugen Lauf und Verschluss.
Aufgrund des Gasdrucks am Boden des Geschosses bewegt es sich von seinem Platz und prallt gegen das Gewehr; Das an ihnen rotierende Wasser bewegt sich mit kontinuierlich steigender Geschwindigkeit entlang der Laufbohrung und wird in Richtung der Laufachse ausgeschleudert. Durch den Gasdruck am Boden der Patronenhülse bewegt sich die Waffe (Lauf) nach hinten.
При выстреле из автоматического оружия, устройство которого основано на принципе использования энергии пороховых газов, отводимых через отверстие в стенке ствола - снайперская винтовка Драгунова, часть пороховых газов, кроме того, после прохождения через него в газовую камеру, ударяет в поршень и отбрасывает толкатель с затвором zurück.
Beim Verbrennen einer Pulverladung werden etwa 25–35 % der freigesetzten Energie für die Vorwärtsbewegung des Geschosses aufgewendet (die Hauptarbeit); 15-25 % der Energie – zur Ausführung sekundärer Arbeiten (Eintauchen und Überwinden der Reibung eines Geschosses bei der Bewegung entlang des Laufs; Erhitzen der Wände von Lauf, Patronenhülse und Geschoss; Bewegen des beweglichen Teils der Waffe, der gasförmigen und unverbrannter Teil des Schießpulvers); Etwa 40 % der Energie werden nicht genutzt und gehen verloren, nachdem das Geschoss den Lauf verlassen hat.

Der Schuss erfolgt in einer sehr kurzen Zeitspanne (0,001–0,06 s). Beim Brennen gibt es vier aufeinanderfolgende Zeiträume:

• vorläufig
• zuerst oder hauptsächlich
• zweite
• Drittel oder Zeitraum der letzten Gase

Vorläufige Phase dauert vom Beginn der Verbrennung der Pulverladung bis zum vollständigen Einschneiden der Geschosshülse in das Laufrohr. Während dieser Zeit entsteht in der Laufbohrung ein Gasdruck, der notwendig ist, um das Geschoss von seinem Platz zu bewegen und den Widerstand seiner Hülle zu überwinden, um in das Gewehr des Laufs einzudringen. Dieser Druck wird Ladedruck genannt; Sie erreicht 250 - 500 kg/cm2, abhängig von der Gewehrkonstruktion, dem Gewicht des Geschosses und der Härte seiner Hülle. Es wird davon ausgegangen, dass die Verbrennung der Pulverladung in diesem Zeitraum in einem konstanten Volumen erfolgt, die Granate sofort in das Gewehr schneidet und die Bewegung des Geschosses sofort beginnt, wenn der Ladedruck in der Laufbohrung erreicht ist.

Erste oder Hauptperiode dauert vom Beginn der Geschossbewegung bis zur vollständigen Verbrennung der Pulverladung. Während dieser Zeit erfolgt die Verbrennung der Pulverladung in einem sich schnell ändernden Volumen. Zu Beginn des Zeitraums, wenn die Geschwindigkeit des Geschosses, das sich entlang des Laufs bewegt, noch gering ist, wächst die Menge an Gasen schneller als das Volumen des Geschossraums (der Raum zwischen dem Boden des Geschosses und dem Boden der Patronenhülse). ), steigt der Gasdruck schnell an und erreicht seinen Höchstwert – eine Gewehrpatrone von 2900 kg/cm2. Dieser Druck wird Maximaldruck genannt. Es entsteht bei Kleinwaffen, wenn eine Kugel eine Flugweite von 4 bis 6 cm hat. Aufgrund der schnellen Bewegung des Geschosses vergrößert sich dann das Volumen des Raums hinter dem Geschoss schneller als der Zufluss neuer Gase, und der Druck beginnt zu sinken, am Ende des Zeitraums beträgt er etwa 2/ 3 des Maximaldrucks. Die Geschwindigkeit des Geschosses erhöht sich ständig und erreicht am Ende der Periode etwa 3/4 der Anfangsgeschwindigkeit. Kurz bevor das Geschoss den Lauf verlässt, ist die Pulverladung vollständig verbrannt.

Zweite Periode Hält an, bis die Pulverladung vollständig verbrannt ist und das Geschoss den Lauf verlässt. Mit Beginn dieser Periode stoppt der Zustrom von Pulvergasen, jedoch dehnen sich stark komprimierte und erhitzte Gase aus und erhöhen durch Druck auf das Geschoss dessen Geschwindigkeit. Der Druckabfall in der zweiten Periode erfolgt recht schnell und an der Mündung beträgt der Mündungsdruck bei verschiedenen Waffentypen 300 – 900 kg/cm2. Die Geschwindigkeit des Geschosses in dem Moment, in dem es den Lauf verlässt (Mündungsgeschwindigkeit), ist etwas geringer als die Anfangsgeschwindigkeit.

Die dritte Periode oder die Zeit nach der Einwirkung von Gasen dauert von dem Moment an, in dem das Geschoss den Lauf verlässt, bis die Wirkung der Pulvergase auf das Geschoss aufhört. Während dieser Zeit wirken Pulvergase, die mit einer Geschwindigkeit von 1200 – 2000 m/s aus dem Lauf strömen, weiterhin auf das Geschoss ein und verleihen ihm zusätzliche Geschwindigkeit. Die höchste (maximale) Geschwindigkeit erreicht das Geschoss am Ende der dritten Periode in einem Abstand von mehreren zehn Zentimetern von der Laufmündung. Dieser Zeitraum endet in dem Moment, in dem der Druck der Pulvergase am Boden des Geschosses durch den Luftwiderstand ausgeglichen wird.

Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses und ihre praktische Bedeutung

Anfangsgeschwindigkeit bezeichnet die Geschwindigkeit des Geschosses an der Laufmündung. Als bedingte Geschwindigkeit wird die Anfangsgeschwindigkeit angenommen, die etwas größer als die Mündung und kleiner als die Höchstgeschwindigkeit ist. Sie wird experimentell mit anschließenden Berechnungen ermittelt. Die Größe der Mündungsgeschwindigkeit ist in den Schießtabellen und in den Kampfeigenschaften der Waffe angegeben.
Die Anfangsgeschwindigkeit ist eines der wichtigsten Merkmale der Kampfeigenschaften einer Waffe. Mit zunehmender Anfangsgeschwindigkeit nimmt die Flugreichweite des Geschosses, die Direktschussreichweite, die tödliche und durchdringende Wirkung des Geschosses zu und der Einfluss äußerer Bedingungen auf seinen Flug nimmt ab. Die Größe der anfänglichen Geschossgeschwindigkeit hängt ab von:

• Lauflänge
• Geschossgewicht
• Gewicht, Temperatur und Feuchtigkeit der Pulverladung
• Formen und Größen von Schießpulverkörnern
• Ladedichte

Je länger der Stamm, diese längere Zeit Die Pulvergase wirken auf das Geschoss ein und desto größer ist die Anfangsgeschwindigkeit. Bei konstanter Lauflänge und konstantem Gewicht der Pulverladung ist die Anfangsgeschwindigkeit umso größer, je geringer das Geschossgewicht ist.
Ändern des Gewichts der Pulverladung führt zu einer Änderung der Menge an Pulvergasen und damit zu einer Änderung des maximalen Drucks in der Laufbohrung und der Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses. Je größer das Gewicht der Pulverladung ist, desto größer sind der maximale Druck und die Mündungsgeschwindigkeit.
Mit steigender Temperatur der Pulverladung Die Brenngeschwindigkeit des Schießpulvers erhöht sich und damit auch der Maximaldruck und die Anfangsgeschwindigkeit. Wenn die Ladetemperatur sinkt die Anfangsgeschwindigkeit nimmt ab. Eine Erhöhung (Verringerung) der Anfangsgeschwindigkeit führt zu einer Vergrößerung (Verringerung) der Reichweite des Geschosses. In diesem Zusammenhang müssen Reichweitenkorrekturen für Luft- und Ladetemperatur berücksichtigt werden (Ladetemperatur entspricht ungefähr der Lufttemperatur).
Mit zunehmender Feuchtigkeit der Pulverladung seine Brenngeschwindigkeit und die Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses nehmen ab.
Formen und Größen von Schießpulver haben einen erheblichen Einfluss auf die Abbrandgeschwindigkeit der Pulverladung und damit auf die Anfangsgeschwindigkeit des Geschosses. Sie werden bei der Waffenkonstruktion entsprechend ausgewählt.
Ladedichte nennt man das Verhältnis des Ladungsgewichts zum Volumen der Patronenhülse mit eingelegtem Geschoss (Ladungsbrennkammer). Bei tiefem Sitz des Geschosses erhöht sich die Ladungsdichte erheblich, was beim Abfeuern zu einem starken Druckanstieg und in der Folge zum Platzen des Laufs führen kann, so dass solche Patronen nicht zum Schießen verwendet werden können. Wenn die Ladungsdichte abnimmt (zunimmt), erhöht (sinkt) die anfängliche Geschossgeschwindigkeit.
Rückstoß bezeichnet man die Rückwärtsbewegung der Waffe während eines Schusses. Der Rückstoß ist in Form eines Stoßes auf die Schulter, den Arm oder den Boden zu spüren. Die Rückstoßwirkung einer Waffe ist etwa um ein Vielfaches geringer als die Anfangsgeschwindigkeit eines Geschosses, da das Geschoss um ein Vielfaches leichter ist als die Waffe. Die Rückstoßenergie handgeführter Kleinwaffen beträgt in der Regel nicht mehr als 2 kg/m und wird vom Schützen schmerzlos wahrgenommen.

Die Rückstoßkraft und die Rückstoßwiderstandskraft (Abstützung) liegen nicht auf derselben Geraden und sind in entgegengesetzte Richtungen gerichtet. Sie bilden ein Kräftepaar, unter dessen Einfluss die Mündung des Waffenrohres nach oben ausgelenkt wird. Je größer die Hebelwirkung dieses Kräftepaares ist, desto größer ist die Ablenkung der Mündung einer bestimmten Waffe. Außerdem macht der Lauf der Waffe beim Abfeuern Druck oszillierende Bewegungen- vibriert. Aufgrund von Vibrationen kann die Laufmündung im Moment des Geschossaustritts auch in jede Richtung (oben, unten, rechts, links) von ihrer ursprünglichen Position abweichen.
Das Ausmaß dieser Abweichung nimmt zu, wenn die Schießauflage falsch verwendet wird, die Waffe verschmutzt ist usw.
Die Kombination des Einflusses von Laufvibrationen, Waffenrückstoß und anderen Gründen führt zur Bildung eines Winkels zwischen der Richtung der Laufachse vor dem Schuss und ihrer Richtung zum Zeitpunkt des Austritts des Geschosses aus dem Lauf. Dieser Winkel wird Abflugwinkel genannt.
Der Abflugwinkel gilt als positiv, wenn die Achse der Laufseele zum Zeitpunkt des Geschossaustritts über ihrer Position vor dem Schuss liegt, als negativ, wenn sie darunter liegt. Der Einfluss des Startwinkels auf das Schießen wird eliminiert, wenn es auf den normalen Kampf übertragen wird. Bei Verstößen gegen die Regeln für die Platzierung einer Waffe, die Verwendung eines Anschlags sowie die Regeln für die Pflege und Konservierung der Waffe ändert sich jedoch der Wert des Abflugwinkels und des Angriffs der Waffe. Um die schädlichen Auswirkungen des Rückstoßes auf das Schießergebnis zu reduzieren, werden Kompensatoren eingesetzt.
Also die Phänomene eines Schusses, die Anfangsgeschwindigkeit einer Kugel und der Rückstoß einer Waffe sehr wichtig beim Schießen und beeinflussen den Flug des Geschosses.

Außenballistik

Dies ist eine Wissenschaft, die die Bewegung einer Kugel untersucht, nachdem die Einwirkung von Pulvergasen auf sie aufgehört hat. Die Hauptaufgabe der Außenballistik ist die Untersuchung der Eigenschaften der Flugbahn und der Flugmuster eines Geschosses. Die Außenballistik liefert Daten für die Zusammenstellung von Schießtabellen, die Berechnung von Waffenvisierskalen und die Entwicklung von Schießregeln. Schlussfolgerungen aus der Außenballistik werden im Kampf häufig bei der Auswahl eines Visiers und eines Zielpunkts in Abhängigkeit von Schussweite, Windrichtung und -geschwindigkeit, Lufttemperatur und anderen Schießbedingungen verwendet.

Die Flugbahn einer Kugel und ihrer Elemente. Flugbahneigenschaften. Arten von Flugbahnen und ihre praktische Bedeutung

Flugbahn nennt man die gekrümmte Linie, die durch den Schwerpunkt des Geschosses im Flug beschrieben wird.
Beim Flug in der Luft ist ein Geschoss zwei Kräften ausgesetzt: der Schwerkraft und dem Luftwiderstand. Durch die Schwerkraft sinkt das Geschoss allmählich ab, und der Luftwiderstand verlangsamt kontinuierlich die Bewegung des Geschosses und neigt dazu, es umzuwerfen. Durch die Wirkung dieser Kräfte nimmt die Geschwindigkeit des Geschosses allmählich ab und seine Flugbahn hat die Form einer ungleichmäßig gekrümmten, gekrümmten Linie. Der Luftwiderstand für den Flug eines Geschosses entsteht dadurch, dass Luft ein elastisches Medium ist und daher ein Teil der Energie des Geschosses für die Bewegung in diesem Medium aufgewendet wird.

Die Kraft des Luftwiderstands wird durch drei Hauptgründe verursacht: Luftreibung, die Bildung von Wirbeln und die Bildung einer ballistischen Welle.
Die Form der Flugbahn hängt vom Höhenwinkel ab. Mit zunehmendem Höhenwinkel erhöhen sich die Flugbahnhöhe und die gesamte horizontale Reichweite des Geschosses, allerdings nur bis zu einer gewissen Grenze. Jenseits dieser Grenze nimmt die Flugbahnhöhe weiter zu und die gesamte horizontale Reichweite beginnt abzunehmen.

Der Höhenwinkel, bei dem die gesamte horizontale Reichweite des Geschosses am größten ist, wird Winkel der größten Reichweite genannt. Der Wert des Winkels der größten Reichweite für Geschosse verschiedene Arten Waffen beträgt etwa 35°.

Trajektorien, die bei Elevationswinkeln erhalten werden, die kleiner als der Winkel der größten Reichweite sind, werden als bezeichnet Wohnung. Trajektorien, die bei Elevationswinkeln erhalten werden, die größer als der größte Winkel mit der größten Reichweite sind, werden als bezeichnet montiert. Wenn Sie mit derselben Waffe (bei denselben Anfangsgeschwindigkeiten) schießen, können Sie zwei Flugbahnen mit derselben horizontalen Reichweite erhalten: flach und montiert. Als Flugbahnen werden Flugbahnen mit gleicher horizontaler Reichweite und Schwärme unterschiedlicher Höhenwinkel bezeichnet konjugiert.

Beim Schießen mit Kleinwaffen werden nur flache Flugbahnen verwendet. Je flacher die Flugbahn, desto größer ist der Bereich, in dem das Ziel mit einer Visiereinstellung getroffen werden kann (je weniger Einfluss hat ein Fehler bei der Bestimmung der Visiereinstellung auf das Schussergebnis): Darin besteht die praktische Bedeutung der Flugbahn.
Die Ebenheit der Flugbahn ist durch ihren größten Überstand über der Ziellinie gekennzeichnet. Bei einer gegebenen Entfernung ist die Flugbahn umso flacher, je weniger sie über die Ziellinie hinausragt. Darüber hinaus kann die Ebenheit der Flugbahn anhand der Größe des Einfallswinkels beurteilt werden: Je kleiner der Einfallswinkel, desto flacher ist die Flugbahn. Die Ebenheit der Flugbahn beeinflusst die Reichweite des Direktschusses, das Ziel, den abgedeckten Raum und den Totraum.

Pfadelemente

Abfahrtsort- Mitte der Laufmündung. Der Ausgangspunkt ist der Anfang der Flugbahn.
Waffenhorizont- horizontale Ebene, die durch den Abflugpunkt verläuft.
Höhenlinie- eine gerade Linie, die eine Fortsetzung der Laufachse der gezielten Waffe darstellt.
Abfeuerndes Flugzeug- eine vertikale Ebene, die durch die Höhenlinie verläuft.
Höhenwinkel- der Winkel zwischen der Elevationslinie und dem Horizont der Waffe. Wenn dieser Winkel negativ ist, wird er Deklinationswinkel (Abnahmewinkel) genannt.
Wurflinie- eine gerade Linie, die in dem Moment, in dem das Geschoss austritt, eine Fortsetzung der Achse der Laufbohrung darstellt.
Wurfwinkel
Abflugwinkel- der Winkel zwischen der Elevationslinie und der Wurflinie.
Absetzpunkt- der Schnittpunkt der Flugbahn mit dem Horizont der Waffe.
Einfallswinkel- der Winkel zwischen der Tangente an die Flugbahn am Auftreffpunkt und dem Horizont der Waffe.
Volle horizontale Reichweite- die Entfernung vom Abflugpunkt bis zum Aufprallpunkt.
Endgeschwindigkeit- die Geschwindigkeit des Geschosses (Granate) am Auftreffpunkt.
Gesamtflugzeit- Zeit der Bewegung einer Kugel (Granate) vom Abflugpunkt bis zum Auftreffpunkt.
Oben auf der Flugbahn - höchster Punkt Flugbahnen über dem Horizont der Waffe.
Pfadhöhe- der kürzeste Abstand vom oberen Ende der Flugbahn bis zum Horizont der Waffe.
Aufsteigender Zweig der Flugbahn- Teil der Flugbahn vom Ausgangspunkt bis zum Gipfel und vom Gipfel bis zum Fallpunkt - der absteigende Zweig der Flugbahn.
Zielpunkt (Ziele)- ein Punkt auf dem Ziel (außerhalb davon), auf den die Waffe gerichtet ist.
Sichtlinie- eine gerade Linie, die vom Auge des Schützen durch die Mitte des Visierschlitzes (auf Höhe seiner Kanten) und die Oberseite des Korns bis zum Zielpunkt verläuft.
Zielwinkel- der Winkel zwischen der Elevationslinie und der Ziellinie.
Zielhöhenwinkel- der Winkel zwischen der Ziellinie und dem Horizont der Waffe. Dieser Winkel gilt als positiv (+), wenn sich das Ziel oberhalb des Waffenhorizonts befindet, und als negativ (-), wenn sich das Ziel unterhalb des Waffenhorizonts befindet.
Sichtweite - die Entfernung vom Ausgangspunkt bis zum Schnittpunkt der Flugbahn mit der Ziellinie. Der Überstand der Flugbahn über der Ziellinie ist der kürzeste Abstand von einem beliebigen Punkt auf der Flugbahn zur Ziellinie.
Ziellinie- eine gerade Linie, die den Ausgangspunkt mit dem Ziel verbindet.
Schrägbereich- die Entfernung vom Ausgangspunkt zum Ziel entlang der Ziellinie.
Treffpunkt- der Schnittpunkt der Flugbahn mit der Zieloberfläche (Boden, Hindernis).
Begegnungswinkel- der Winkel zwischen der Tangente an die Flugbahn und der Tangente an die Oberfläche des Ziels (Boden, Hindernis) am Treffpunkt. Der Begegnungswinkel wird als der kleinere angenommen angrenzende Ecken, gemessen von 0 bis 90 Grad.

Direkter Schuss, Treffer und toter Raum hängen am engsten mit Fragen der Schießpraxis zusammen. Das Hauptziel der Untersuchung dieser Themen besteht darin, solide Kenntnisse über die Verwendung eines Direktschusses und des Zielraums für die Durchführung von Feuereinsätzen im Kampf zu erlangen.

Direkter Schuss, seine Definition und praktischer Einsatz in einer Kampfsituation

Ein Schuss, bei dem die Flugbahn über die gesamte Länge nicht über die Ziellinie über dem Ziel hinausragt, wird aufgerufen direkter Schuss. Im Bereich eines Direktschusses kann in angespannten Momenten des Gefechts geschossen werden, ohne dass das Visier neu angeordnet werden muss, während der vertikale Zielpunkt normalerweise am unteren Rand des Ziels gewählt wird.

Die Reichweite eines Direktschusses hängt von der Höhe des Ziels und der Ebenheit der Flugbahn ab. Je höher das Ziel und je flacher die Flugbahn, desto größer ist die Reichweite eines Direktschusses und desto größer ist der Bereich, in dem das Ziel mit einer Visiereinstellung getroffen werden kann.
Die Reichweite eines Direktschusses kann aus Tabellen ermittelt werden, indem die Höhe des Ziels mit den Werten der größten Höhe der Flugbahn über der Ziellinie oder mit der Höhe der Flugbahn verglichen wird.

Direkter Scharfschützenschuss in einer städtischen Umgebung
Die Einbauhöhe optischer Visiere über dem Lauf einer Waffe beträgt durchschnittlich 7 cm, bei einer Entfernung von 200 Metern und Visier „2“, den größten Überschreitungen der Flugbahn, 5 cm bei einer Entfernung von 100 Metern und 4 cm bei 150 Meter, fallen praktisch mit der Ziellinie zusammen - der optischen Achse des optischen Visiers. Die Höhe der Ziellinie in der Mitte einer Distanz von 200 Metern beträgt 3,5 cm. Es besteht eine praktische Übereinstimmung von Geschossflugbahn und Ziellinie. Der Unterschied von 1,5 cm kann vernachlässigt werden. Bei einer Entfernung von 150 Metern beträgt die Höhe der Flugbahn 4 cm und die Höhe der optischen Achse des Visiers über dem Horizont der Waffe beträgt 17–18 mm; Der Höhenunterschied beträgt 3 cm, was in der Praxis ebenfalls keine Rolle spielt.

In einer Entfernung von 80 Metern vom Schützen beträgt die Höhe der Geschossflugbahn 3 cm und die Höhe der Ziellinie 5 cm, der gleiche Unterschied von 2 cm ist nicht entscheidend. Die Kugel landet nur 2 cm unter dem Zielpunkt. Die vertikale Streuung von Geschossen von 2 cm ist so gering, dass sie keine grundsätzliche Bedeutung hat. Zielen Sie daher beim Schießen mit der „2“-Teilung des optischen Visiers ab einer Entfernung von 80 Metern bis zu 200 Metern auf den Nasenrücken des Feindes – Sie treffen dort durchgehend ±2/3 cm höher und tiefer dieser Abstand. Auf 200 Metern trifft das Geschoss genau den Zielpunkt. Und noch weiter: Zielen Sie in einer Entfernung von bis zu 250 Metern mit demselben Zielfernrohr „2“ auf die „Spitze“ des Feindes, auf den oberen Schnitt der Kappe – die Kugel fällt nach 200 Metern Entfernung stark ab. Auf 250 Metern treffen Sie mit dieser Zielrichtung 11 cm tiefer – auf die Stirn oder den Nasenrücken.
Die oben beschriebene Methode kann bei Straßenschlachten nützlich sein, wenn die Distanzen in der Stadt etwa 150-250 Meter betragen und alles schnell auf der Flucht erledigt wird.

Zielraum, seine Definition und praktische Verwendung in einer Kampfsituation

Beim Schießen auf Ziele, die sich in einer Entfernung befinden, die größer als die direkte Schussreichweite ist, steigt die Flugbahn in der Nähe ihrer Spitze über das Ziel und das Ziel wird in einem bestimmten Bereich mit der gleichen Visiereinstellung nicht getroffen. Allerdings wird es in der Nähe des Ziels einen Raum (Abstand) geben, in dem die Flugbahn nicht über das Ziel hinausragt und das Ziel von ihr getroffen wird.

Die Distanz am Boden, über die der absteigende Ast der Flugbahn die Zielhöhe nicht überschreitet, Zielraum genannt(Tiefe des betroffenen Raums).
Die Tiefe des betroffenen Raums hängt von der Höhe des Ziels ab (sie wird größer, je höher das Ziel), von der Ebenheit der Flugbahn (sie wird größer, je flacher die Flugbahn) und vom Neigungswinkel des Ziels Gelände (bei der Vorwärtsneigung nimmt sie ab, bei der Rückwärtsneigung nimmt sie zu).
Die Tiefe des betroffenen Raums kann aus Tabellen der Flugbahnhöhe über der Ziellinie ermittelt werden, indem der Überstand des absteigenden Zweigs der Flugbahn am entsprechenden Schießstand mit der Zielhöhe verglichen wird und wenn die Zielhöhe weniger als 1/3 beträgt der Flugbahnhöhe, dann in Form eines Tausendstels.
Zur Vergrößerung der Tiefe des betroffenen Bereichs in abschüssigem Gelände Feuerstellung Sie müssen so wählen, dass das Gelände am Standort des Feindes möglichst mit der Sichtlinie übereinstimmt. Überdachter Raum, seine Definition und praktische Nutzung in einer Kampfsituation.

Überdachter Raum, seine Definition und praktische Nutzung in einer Kampfsituation

Der Raum hinter der Deckung, der von der Spitze bis zum Treffpunkt von einer Kugel nicht durchdrungen werden kann, wird als bezeichnet überdachter Raum.
Je größer die Höhe des Unterstands und je flacher die Flugbahn, desto größer ist der überdachte Raum. Die Tiefe des abgedeckten Raums kann aus Tabellen der Flugbahnhöhe über der Ziellinie ermittelt werden. Durch Auswahl wird ein Übermaß ermittelt, das der Höhe des Unterstands und dem Abstand zu diesem entspricht. Nach Feststellung des Überschusses werden die entsprechende Visiereinstellung und die Schussreichweite ermittelt. Die Differenz zwischen einer bestimmten Schussreichweite und der zurückzulegenden Distanz stellt die Tiefe des abgedeckten Raums dar.

Definition des Totraums und praktische Anwendung in einer Kampfsituation

Als bezeichnet wird der Teil des überdeckten Raumes, in dem das Ziel mit einer vorgegebenen Flugbahn nicht getroffen werden kann toter (nicht betroffener) Raum.
Je größer die Höhe der Abdeckung, je geringer die Höhe des Ziels und je flacher die Flugbahn, desto größer der Totraum. Der andere Teil des abgedeckten Feldes, in dem das Ziel getroffen werden kann, ist das Zielfeld. Die Tiefe des Totraums entspricht der Differenz zwischen abgedecktem und betroffenem Raum.

Wenn Sie die Größe des betroffenen Raums, des überdachten Raums und des Totraums kennen, können Sie Schutzräume zum Schutz vor feindlichem Feuer richtig nutzen und Maßnahmen ergreifen, um Toträume zu reduzieren, indem Sie die Schusspositionen richtig wählen und mit weiter nach vorne gerichteten Waffen auf Ziele schießen Flugbahn.

Ableitungsphänomen

Aufgrund der gleichzeitigen Einwirkung der Rotationsbewegung auf das Geschoss, die ihm eine stabile Fluglage verleiht, und des Luftwiderstands, der dazu neigt, den Geschosskopf nach hinten zu kippen, weicht die Achse des Geschosses in Drehrichtung von der Flugrichtung ab . Dadurch erfährt das Geschoss auf mehr als einer Seite Luftwiderstand und weicht daher in Drehrichtung immer mehr von der Schussebene ab. Diese Ablenkung eines rotierenden Geschosses von der Schussebene weg wird Ableitung genannt. Es ist ziemlich kompliziert physikalischer Vorgang. Die Ableitung nimmt mit der Flugweite des Geschosses überproportional zu, wodurch dieses immer mehr zur Seite tendiert und seine Flugbahn im Grundriss eine gekrümmte Linie darstellt. Wenn der Lauf nach rechts geschnitten ist, führt die Ableitung das Geschoss nach rechts, und wenn der Lauf nach links geschnitten ist, nach links.

Entfernung, m	Ableitung, cm	Tausendstel
100	0	0
200	1	0
300	2	0,1
400	4	0,1
500	7	0,1
600	12	0,2
700	19	0,2
800	29	0,3
900	43	0,5
1000	62	0,6

Bei Schussentfernungen bis einschließlich 300 Meter hat die Ableitung keine praktische Bedeutung. Dies gilt insbesondere für das SVD-Gewehr, das über verfügt optisches Visier PSO-1 wird speziell um 1,5 cm nach links verschoben, der Lauf wird leicht nach links gedreht und die Geschosse bewegen sich leicht (1 cm) nach links. Dies ist nicht von grundsätzlicher Bedeutung. In einer Entfernung von 300 Metern führt die Ableitungskraft die Kugeln zum Zielpunkt, also in die Mitte, zurück. Und bereits in einer Entfernung von 400 Metern beginnen sich die Kugeln gründlich nach rechts zu bewegen. Zielen Sie daher auf das linke (von Ihnen entfernte) Auge des Feindes, um das horizontale Schwungrad nicht zu drehen. Durch die Ableitung wird das Geschoss 3-4 cm nach rechts bewegt und trifft den Feind am Nasenrücken. Zielen Sie in einer Entfernung von 500 Metern auf die linke (von Ihnen) Seite des Kopfes des Feindes zwischen Auge und Ohr – dies entspricht etwa 6-7 cm. In einer Entfernung von 600 Metern zielen Sie auf die linke (von Ihnen) Seite. Seite des Kopfes des Feindes. Durch die Ableitung wird das Geschoss um 11-12 cm nach rechts bewegt. Nehmen Sie in einer Entfernung von 700 Metern die sichtbare Lücke zwischen dem Zielpunkt und der linken Kante des Kopfes, irgendwo über der Mitte des Schultergurts auf der Schulter des Feindes. Bei 800 Metern - korrigieren Sie die horizontalen Korrekturen mit dem Schwungrad um 0,3 Tausendstel (Absehen nach rechts bewegen, mittleren Auftreffpunkt nach links verschieben), bei 900 Metern - 0,5 Tausendstel, bei 1000 Metern - 0,6 Tausendstel.

Außenballistik. Flugbahn und ihre Elemente. Überschreitung der Flugbahn des Geschosses über dem Zielpunkt. Pfadform

Außenballistik

Außenballistik ist eine Wissenschaft, die die Bewegung einer Kugel (Granate) untersucht, nachdem die Einwirkung von Pulvergasen auf sie aufgehört hat.

Nachdem die Kugel (Granate) unter dem Einfluss von Pulvergasen aus dem Lauf geflogen ist, bewegt sie sich durch Trägheit. Eine Granate mit einem Strahltriebwerk bewegt sich durch Trägheit, nachdem die Gase aus dem Strahltriebwerk ausströmen.

Geschossflugbahn (Seitenansicht)

Bildung einer Luftwiderstandskraft

Flugbahn und ihre Elemente

Eine Flugbahn ist eine gekrümmte Linie, die durch den Schwerpunkt einer Kugel (Granate) im Flug beschrieben wird.

Beim Flug in der Luft ist eine Kugel (Granate) zwei Kräften ausgesetzt: der Schwerkraft und dem Luftwiderstand. Die Schwerkraft bewirkt, dass sich das Geschoss (die Granate) allmählich absenkt, und die Kraft des Luftwiderstands verlangsamt kontinuierlich die Bewegung des Geschosses (der Granate) und neigt dazu, es umzukippen. Durch die Wirkung dieser Kräfte nimmt die Geschwindigkeit des Geschosses (Granate) allmählich ab und seine Flugbahn hat die Form einer ungleichmäßig gekrümmten, gekrümmten Linie.

Der Luftwiderstand für den Flug eines Geschosses (Granate) wird dadurch verursacht, dass Luft ein elastisches Medium ist und daher ein Teil der Energie des Geschosses (Granate) für die Bewegung in diesem Medium aufgewendet wird.

Die Kraft des Luftwiderstands wird durch drei Hauptgründe verursacht: Luftreibung, die Bildung von Wirbeln und die Bildung einer ballistischen Welle.

Luftpartikel, die mit einem sich bewegenden Geschoss (Granate) in Kontakt kommen, erzeugen aufgrund der inneren Kohäsion (Viskosität) und der Haftung an seiner Oberfläche Reibung und verringern die Geschwindigkeit des Geschosses (Granate).

Als sogenannte Luftschicht wird die an die Oberfläche eines Geschosses (Granate) angrenzende Luftschicht bezeichnet, in der die Bewegung von Partikeln von der Geschwindigkeit des Geschosses (Granate) bis Null variiert Grenzschicht. Diese das Geschoss umströmende Luftschicht löst sich von dessen Oberfläche und hat keine Zeit, sich unmittelbar hinter dem unteren Teil zu verschließen.

Hinter dem Boden des Geschosses bildet sich ein verdünnter Raum, der zu einem Druckunterschied zwischen Kopf- und Unterteil führt. Dieser Unterschied erzeugt eine Kraft, die entgegengesetzt zur Bewegung des Geschosses gerichtet ist, und verringert seine Fluggeschwindigkeit. Luftpartikel, die versuchen, das hinter der Kugel gebildete Vakuum zu füllen, erzeugen einen Wirbel.

Beim Fliegen kollidiert eine Kugel (Granate) mit Luftpartikeln und versetzt diese in Schwingungen. Dadurch erhöht sich die Luftdichte vor dem Geschoss (Granate) und es bilden sich Schallwellen. Daher wird der Flug einer Kugel (Granate) von einem charakteristischen Geräusch begleitet. Wenn die Geschwindigkeit einer Kugel (Granate) geringer ist als die Schallgeschwindigkeit, hat die Bildung dieser Wellen keinen wesentlichen Einfluss auf ihren Flug, da sich die Wellen ausbreiten schnellere Geschwindigkeit Flug einer Kugel (Granate). Wenn die Fluggeschwindigkeit des Geschosses größer als die Schallgeschwindigkeit ist, kollidieren die Schallwellen miteinander und erzeugen eine Welle hochkomprimierter Luft – eine ballistische Welle, die die Fluggeschwindigkeit des Geschosses verlangsamt, da das Geschoss einen Teil seiner Energie dafür aufwendet Welle.

Die Resultierende (Summe) aller Kräfte, die durch den Einfluss von Luft auf den Flug eines Geschosses (Granate) entstehen, ist die Luftwiderstandskraft. Der Angriffspunkt der Widerstandskraft wird als Widerstandszentrum bezeichnet.

Der Einfluss des Luftwiderstands auf den Flug einer Kugel (Granate) ist sehr groß; Dies führt zu einer Verringerung der Geschwindigkeit und Reichweite einer Kugel (Granate). Zum Beispiel ein Bullet-Arr. 1930 würde es mit einem Wurfwinkel von 15° und einer Anfangsgeschwindigkeit von 800 m/s im luftleeren Raum eine Distanz von 32.620 m erreichen; Die Flugreichweite dieses Geschosses beträgt unter gleichen Bedingungen, aber bei Vorhandensein von Luftwiderstand, nur 3900 m.

Die Größe der Luftwiderstandskraft hängt von der Fluggeschwindigkeit, der Form und dem Kaliber des Geschosses (Granate) sowie von seiner Oberfläche und Luftdichte ab.

Der Luftwiderstand nimmt mit zunehmender Geschossgeschwindigkeit, Kaliber und Luftdichte zu.

Bei Überschallfluggeschwindigkeiten von Geschossen, wenn die Hauptursache für den Luftwiderstand die Bildung von Luftverdichtung vor dem Gefechtskopf (ballistische Welle) ist, sind Geschosse mit einem länglichen spitzen Kopf von Vorteil. Bei Unterschallfluggeschwindigkeiten einer Granate, wenn die Hauptursache des Luftwiderstands die Bildung von verdünntem Raum und Turbulenzen ist, sind Granaten mit einem verlängerten und verengten Heckteil von Vorteil.

Die Auswirkung des Luftwiderstands auf den Flug eines Geschosses: Schwerpunkt – Schwerpunkt; CS – Zentrum des Luftwiderstands

Je glatter die Oberfläche des Geschosses ist, desto geringer ist die Reibungskraft. Luftwiderstandskraft.

Die Formenvielfalt moderner Geschosse (Granaten) wird maßgeblich durch die Notwendigkeit bestimmt, den Luftwiderstand zu verringern.

Unter dem Einfluss anfänglicher Störungen (Stöße) in dem Moment, in dem das Geschoss den Lauf verlässt, bildet sich zwischen der Geschossachse und der Tangente an die Flugbahn ein Winkel (b), und die Luftwiderstandskraft wirkt nicht entlang der Achse die Kugel, aber in einem Winkel dazu, und versucht nicht nur, die Bewegung der Kugel zu verlangsamen, sondern sie auch umzuwerfen.

Um zu verhindern, dass das Geschoss unter dem Einfluss des Luftwiderstands umkippt, wird ihm durch die Drallzüge im Lauf eine schnelle Rotationsbewegung verliehen.

Wenn beispielsweise ein Kalaschnikow-Sturmgewehr abgefeuert wird, beträgt die Rotationsgeschwindigkeit des Geschosses in dem Moment, in dem es den Lauf verlässt, etwa 3000 U/min.

Wenn ein schnell rotierendes Geschoss durch die Luft fliegt, treten folgende Phänomene auf. Die Kraft des Luftwiderstands neigt dazu, den Geschosskopf nach oben und hinten zu drehen. Der Kopf des Geschosses neigt jedoch aufgrund der schnellen Drehung entsprechend der Eigenschaft des Gyroskops dazu, seine gegebene Position beizubehalten und weicht nicht nach oben ab, sondern ganz leicht in die Richtung seiner Drehung im rechten Winkel zur Richtung der Luftwiderstandskraft, also nach rechts. Sobald der Kopf des Geschosses nach rechts abweicht, ändert sich die Wirkungsrichtung der Luftwiderstandskraft – sie neigt dazu, den Kopf des Geschosses nach rechts und zurück zu drehen, die Drehung des Kopfes des Geschosses jedoch schon nicht nach rechts, sondern nach unten usw. auftreten. Da die Wirkung der Luftwiderstandskraft kontinuierlich ist, sich ihre Richtung relativ zum Geschoss jedoch mit jeder Abweichung von der Geschossachse ändert, beschreibt der Kopf des Geschosses einen Kreis und seine Die Achse ist ein Kegel, dessen Spitze im Schwerpunkt liegt. Es kommt zu der sogenannten langsamen konischen oder präzessiven Bewegung, und das Geschoss fliegt mit dem Kopf nach vorne, d. h. es folgt der Änderung der Krümmung der Flugbahn.

Langsame konische Geschossbewegung

Ableitung (Draufsicht auf die Flugbahn)

Der Einfluss des Luftwiderstands auf den Flug einer Granate

Die Achse der langsamen konischen Bewegung bleibt etwas hinter der Tangente an die Flugbahn (oberhalb dieser) zurück. Dadurch kollidiert das Geschoss mit seinem unteren Teil stärker mit dem Luftstrom und die Achse der langsamen konischen Bewegung weicht in Drehrichtung ab (nach rechts bei Rechtszug des Laufs). Die Abweichung eines Geschosses von der Schussebene in Richtung seiner Rotation wird Ableitung genannt.

Die Gründe für die Ableitung sind somit: die Rotationsbewegung des Geschosses, der Luftwiderstand und eine Abnahme der Tangente an die Flugbahn unter dem Einfluss der Schwerkraft. Fehlt mindestens einer dieser Gründe, erfolgt keine Ableitung.

In Schießtabellen wird die Ableitung als Richtungskorrektur in Tausendstel angegeben. Beim Schießen mit Kleinwaffen ist die Ableitungsmenge jedoch unbedeutend (bei einer Entfernung von 500 m beträgt sie beispielsweise nicht mehr als 0,1 Tausendstel) und ihr Einfluss auf die Schießergebnisse wird praktisch nicht berücksichtigt.

Die Stabilität der Granate im Flug wird durch das Vorhandensein eines Stabilisators gewährleistet, der es ermöglicht, den Luftwiderstandsschwerpunkt nach hinten über den Schwerpunkt der Granate hinaus zu verschieben.

Infolgedessen dreht die Kraft des Luftwiderstands die Achse der Granate tangential zur Flugbahn und zwingt die Granate, sich mit dem Kopf vorwärts zu bewegen.

Um die Genauigkeit zu verbessern, erhalten einige Granaten aufgrund des Ausströmens von Gasen eine langsame Rotation. Aufgrund der Drehung der Granate wirken die Kraftmomente, die die Achse der Granate auslenken, nacheinander in verschiedene Richtungen, wodurch das Schießen verbessert wird.

Um die Flugbahn einer Kugel (Granate) zu untersuchen, werden die folgenden Definitionen übernommen.

Die Mitte der Laufmündung wird als Absprungpunkt bezeichnet. Der Ausgangspunkt ist der Anfang der Flugbahn.

Pfadelemente

Die horizontale Ebene, die durch den Abschusspunkt verläuft, wird als Horizont der Waffe bezeichnet. In Zeichnungen, die die Waffe und die Flugbahn von der Seite zeigen, erscheint der Horizont der Waffe als horizontale Linie. Die Flugbahn kreuzt den Horizont der Waffe zweimal: am Abflugpunkt und am Auftreffpunkt.

Die gerade Linie, die eine Fortsetzung der Laufachse der gezielten Waffe darstellt, wird Elevationslinie genannt.

Die durch die Höhenlinie verlaufende vertikale Ebene wird Schussebene genannt.

Der Winkel zwischen der Elevationslinie und dem Horizont der Waffe wird Elevationswinkel genannt. Wenn dieser Winkel negativ ist, wird er Deklinationswinkel (Abnahmewinkel) genannt.

Die gerade Linie, die im Moment des Geschossaustritts eine Fortsetzung der Laufachse darstellt, wird als Wurflinie bezeichnet.

Der Winkel zwischen der Wurflinie und dem Horizont der Waffe wird als Wurfwinkel bezeichnet.

Der Winkel zwischen der Elevationslinie und der Wurflinie wird als Abschusswinkel bezeichnet.

Der Schnittpunkt der Flugbahn mit dem Horizont der Waffe wird als Auftreffpunkt bezeichnet.

Der Winkel zwischen der Tangente an die Flugbahn am Auftreffpunkt und dem Horizont der Waffe wird als Einfallswinkel bezeichnet.

Die Entfernung vom Abflugpunkt bis zum Auftreffpunkt wird als gesamte horizontale Reichweite bezeichnet.

Die Geschwindigkeit des Geschosses (Granate) am Auftreffpunkt wird als Endgeschwindigkeit bezeichnet.

Die Zeit, die eine Kugel (Granate) benötigt, um vom Abflugpunkt bis zum Einschlagpunkt zu gelangen, wird als Gesamtflugzeit bezeichnet.

Der höchste Punkt der Flugbahn wird Flugbahnscheitelpunkt genannt.

Der kürzeste Abstand vom Scheitelpunkt der Flugbahn bis zum Horizont der Waffe wird als Flugbahnhöhe bezeichnet.

Der Teil der Flugbahn vom Ausgangspunkt bis zum Gipfel wird als aufsteigender Ast bezeichnet. Der Teil der Flugbahn von oben bis zum Fallpunkt wird als absteigender Zweig der Flugbahn bezeichnet.

Der Punkt auf oder neben dem Ziel, auf den die Waffe zielt, wird als Zielpunkt bezeichnet.

Eine gerade Linie, die vom Auge des Schützen durch die Mitte des Visierschlitzes (auf Höhe seiner Kanten) und die Oberseite des Korns zum Zielpunkt verläuft, wird als Ziellinie bezeichnet.

Der Winkel zwischen der Elevationslinie und der Ziellinie wird Zielwinkel genannt.

Der Winkel zwischen der Ziellinie und dem Horizont der Waffe wird Zielhöhenwinkel genannt. Der Höhenwinkel des Ziels wird als positiv (+) betrachtet, wenn sich das Ziel über dem Horizont der Waffe befindet, und als negativ (-), wenn sich das Ziel unter dem Horizont der Waffe befindet. Der Höhenwinkel des Ziels kann mit Instrumenten oder mithilfe der Tausendstelformel bestimmt werden.

Die Entfernung vom Ausgangspunkt bis zum Schnittpunkt der Flugbahn mit der Ziellinie wird als Zielreichweite bezeichnet.

Der kürzeste Abstand von einem beliebigen Punkt auf der Flugbahn zur Ziellinie wird als Überstand der Flugbahn über der Ziellinie bezeichnet.

Die gerade Linie, die den Ausgangspunkt mit dem Ziel verbindet, wird Ziellinie genannt. Die Entfernung vom Ausgangspunkt zum Ziel entlang der Ziellinie wird als Neigungsreichweite bezeichnet. Beim Direktfeuern stimmt die Ziellinie praktisch mit der Ziellinie überein und die Schrägreichweite stimmt mit der Zielreichweite überein.

Der Schnittpunkt der Flugbahn mit der Oberfläche des Ziels (Boden, Hindernis) wird als Treffpunkt bezeichnet.

Der Winkel zwischen der Tangente an die Flugbahn und der Tangente an die Oberfläche des Ziels (Boden, Hindernis) am Treffpunkt wird Treffwinkel genannt. Als Begegnungswinkel gilt der kleinere der benachbarten Winkel, gemessen von 0 bis 90°.

Die Flugbahn einer Kugel in der Luft hat folgende Eigenschaften:

Der absteigende Ast ist kürzer und steiler als der aufsteigende;

Der Einfallswinkel ist größer als der Wurfwinkel;

Die Endgeschwindigkeit des Geschosses ist geringer als die Anfangsgeschwindigkeit;

Die niedrigste Fluggeschwindigkeit eines Geschosses beim Schießen aus großen Wurfwinkeln liegt auf dem Abwärtszweig der Flugbahn und beim Schießen aus kleinen Wurfwinkeln am Auftreffpunkt;

Die Zeit, die ein Geschoss benötigt, um sich entlang des aufsteigenden Zweigs der Flugbahn zu bewegen, ist kürzer als entlang des absteigenden Zweigs;

Die Flugbahn eines rotierenden Geschosses aufgrund des Absenkens des Geschosses unter dem Einfluss der Schwerkraft und der Ableitung ist eine Linie mit doppelter Krümmung.

Granatenflugbahn (Seitenansicht)

Die Flugbahn einer Granate in der Luft kann in zwei Abschnitte unterteilt werden: aktiv – der Flug der Granate unter dem Einfluss der Reaktionskraft (vom Abflugpunkt bis zu dem Punkt, an dem die Wirkung der Reaktionskraft endet) und passiv – der Flug der Granate durch Trägheit. Die Form der Flugbahn einer Granate entspricht in etwa der einer Kugel.

Pfadform

Die Form der Flugbahn hängt vom Höhenwinkel ab. Mit zunehmendem Höhenwinkel nehmen die Flugbahnhöhe und die volle horizontale Flugreichweite des Geschosses (der Granate) zu, allerdings nur bis zu einem gewissen Grad. Jenseits dieser Grenze nimmt die Flugbahnhöhe weiter zu und die gesamte horizontale Reichweite beginnt abzunehmen.

Winkel größter Reichweite, flache, montierte und konjugierte Flugbahnen

Der Höhenwinkel, bei dem die volle horizontale Flugreichweite einer Kugel (Granate) am größten wird, wird Winkel der größten Reichweite genannt. Der maximale Reichweitenwinkel für Geschosse verschiedener Waffentypen beträgt etwa 35°.

Flugbahnen, die bei Elevationswinkeln erhalten werden, die kleiner als der Winkel der größten Reichweite sind, werden als flach bezeichnet. Flugbahnen, die bei Höhenwinkeln erhalten werden, die größer als der Winkel der größten Reichweite sind, werden als gelenkig bezeichnet.

Wenn Sie mit derselben Waffe (bei denselben Anfangsgeschwindigkeiten) schießen, können Sie zwei Flugbahnen mit derselben horizontalen Reichweite erhalten: flach und montiert. Trajektorien, die bei verschiedenen Höhenwinkeln die gleiche horizontale Reichweite haben, werden als konjugiert bezeichnet.

Beim Schießen mit Kleinwaffen und Granatwerfern werden nur flache Flugbahnen verwendet. Je flacher die Flugbahn, desto größer ist der Bereich, in dem das Ziel mit einer Visiereinstellung getroffen werden kann (desto weniger Auswirkungen haben Fehler bei der Bestimmung der Visiereinstellung auf das Schießergebnis). Darin besteht die praktische Bedeutung der flachen Flugbahn.

Überschreitung der Flugbahn des Geschosses über dem Zielpunkt

Die Ebenheit der Flugbahn zeichnet sich durch ihre größte aus Höhe über der Sichtlinie. Bei einer gegebenen Entfernung ist die Flugbahn umso flacher, je weniger sie über die Ziellinie hinausragt. Darüber hinaus kann die Ebenheit der Flugbahn anhand der Größe des Einfallswinkels beurteilt werden: Je kleiner der Einfallswinkel, desto flacher ist die Flugbahn.