Баллистическая траектория
Балли́стика (от греч. βάλλειν — бросать) — наука о движении тел, брошенных в пространстве с действующим гравитационным полем и иными действующими на его траекторию силами, основанная на математике и физике. Она занимается, главным образом, исследованием движения пуль и снарядов, выпущенных из огнестрельного оружия, ракетных снарядов и баллистических ракет.
В зависимости от этапа движения снаряда различают:
- внутреннюю баллистику, занимающуюся исследованием движения снаряда (пули) в стволе орудия;
- , исследующую прохождение снаряда через дульный срез и поведение в районе дульного среза. Она важна специалистам по точности стрельбы, при разработке глушителей, пламегасителей и дульных тормозов;
- внешнюю баллистику, исследующую движение снаряда в атмосфере или пустоте под действием внешних сил. Ею пользуются, когда рассчитывают поправки на превышение, ветер и деривацию;
- или баллистику, исследующую движение пули в преграде. Терминальной баллистикой занимаются оружейники-специалисты по снарядам и пулям, прочности и другие специалисты по броне и защите, а также криминалисты.
- раневую баллистику, исследующую движение пули в человеческом или животном теле. Предмет исследования медиков-хирургов и судебно-медицинских экспертов.
История
Первые исследования относительно формы кривой полёта снаряда (из огнестрельного оружия) сделал в 1537 году Тарталья. Галилей установил при посредстве законов тяжести свою параболическую теорию, в которой не было принято во внимание влияние сопротивления воздуха на снаряды. Теорию можно применить без большой ошибки к исследованию полёта ядер только при небольшом сопротивлении воздуха.
Изучением законов воздушного сопротивления мы обязаны Ньютону, который доказал в 1687 году, что кривая полёта не может быть параболой.
[англ.] в 1742 году занялся определением начальной скорости ядра и изобрёл употребляемый и поныне баллистический маятник.
Первое настоящее решение основных задач баллистики дал знаменитый математик Эйлер. Дальнейшее движение баллистике дали Гуттон, Ломбард (1797 год) и (1814 год).
С 1820 года влияние трения стало всё более и более изучаться, и в этом отношении много работали физик Магнус, французские ученые Пуассон и Дидион и прусский полковник Отто.
Новым толчком к развитию баллистики послужило введение во всеобщее употребление нарезного огнестрельного орудия и продолговатых снарядов. Вопросы баллистики стали усердно разрабатываться артиллеристами и физиками всех стран; для подтверждения теоретических выводов стали производиться опыты, с одной стороны, в артиллерийских академиях и школах, с другой стороны, на заводах, изготовляющих оружие; так, например, очень полные опыты для определения сопротивления воздуха произведены были в Петербурге в 1868 и 1869 годах, по распоряжению генерал-адъютанта Баранцова, заслуженным профессором Михайловской артиллерийской академии, Н. В. Маиевским, оказавшим большие услуги баллистике, — и в Англии Башфортом.
В 1881—1890 гг. на опытном поле пушечного завода Круппа определялась скорость снарядов из орудий разного калибра в различных точках траектории, и достигнуты были очень важные результаты. Кроме Н. В. Маиевского, заслуги которого оценены надлежащим образом и всеми иностранцами, в ряду множества ученых, в новейшее время работавших по Б., особенно заслуживают внимания: проф. Алж. лицея Готье, франц. артиллеристы — гр. Сен-Роберт, гр. Магнус де Спарр, майор Мюзо, кап. Жуффре; итал. арт. капит. Сиаччи, изложивший в 1880 г. решение задач прицельной стрельбы, Нобль, Нейман, Прен, Эйбль, Резаль, Сарро и Пиобер, положивший основание внутренней Б.; изобретатели баллистических приборов — Уитстон, Константинов, Наве, Марсель, Депре, Лебуланже и др.
Перемещение тела материальной точки по баллистической траектории описывается достаточно простой (с точки зрения математического анализа) системой дифференциальных уравнений. Трудность состояла в том, чтобы найти достаточно точное функциональное выражение для силы сопротивления воздуха, да ещё такое, которое позволяло бы найти решение этой системы уравнений в виде выражения из элементарных функций.
В XX веке в решении проблемы произошёл коренной переворот. Около 1900 года немецкие математики К. Рунге и М. Кутта разработали численный метод интегрирования дифференциальных уравнений, позволявший с заданной точностью решать такие уравнения при наличии численных значений всех исходных данных. Развитие аэродинамики, с другой стороны, позволило найти достаточно точное описание сил, действующих на тело, движущееся с большой скоростью в воздухе, наконец, успехи вычислительной техники сделали реальным выполнение за приемлемое время трудоёмких расчётов, связанных с численным интегрированием уравнений движения по баллистической траектории.
Баллистическая траектория
Баллистическая траектория — траектория, по которой движется тело, обладающее некоторой начальной скоростью, под действием силы тяготения и силы аэродинамического сопротивления воздуха.
С учётом сопротивления воздуха в центральном поле тяготения баллистическая траектория представляет собой кривую второго порядка. В зависимости от начальных скорости и направления это будет дуга эллипса, один из фокусов которого совпадает с гравитационным центром Земли, или ветвь гиперболы; в частных случаях — окружность (первая космическая скорость), парабола (вторая космическая скорость), вертикальная прямая. Поскольку бо́льшая часть траектории баллистических ракет достаточно большой дальности (более 500 км) проходит в разрежённых слоях атмосферы, где сопротивление воздуха практически отсутствует, их траектории на этом участке являются эллиптическими[источник не указан 4030 дней].
Форма участков баллистической траектории, проходящих в плотных слоях атмосферы, зависит от многих факторов: начальной скорости снаряда, его формы и массы, текущего состояния атмосферы на траектории (температура, давление, плотность), направления вращения Земли и от характера движения снаряда вокруг его центра масс. Форма баллистической траектории в этом случае обычно рассчитывается методом численного интегрирования дифференциальных уравнений движения снаряда в стандартной атмосфере. На основании таких расчётов составляются баллистические таблицы, являющиеся руководством для артиллеристов при прицеливании артиллерийских орудий и пусковых установок систем залпового огня.
Баллистическая экспертиза
Баллистическая экспертиза является видом судебно-криминалистической экспертизы, задача которой состоит в том, чтобы дать следствию ответы на технические вопросы, возникающие в ходе расследования случаев применения огнестрельного оружия. В частности, сюда входит установление соответствия между выстреленной пулей (а также стреляной гильзой и характером разрушений, произведённых пулей) и оружием, из которого был произведён выстрел.
См. также
- Полёт снаряда
- Деривация (военное дело)
Примечания
- Бахтадзэ Г. Э., Гальцев Ю. В.: Физические модели терминальной (конечной) баллистики
Литература
По внешней баллистике
- Баллистика внешняя // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого … [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.
- Н. В. Майевский «Курс внешн. Б.» (СПб., 1870);
- Н. В. Майевский «О решении задач прицельной и навесной стрельбы» (№ 9 и 11 «Арт. Журн.», 1882 г.)
- Н. В. Майевский «Изложение способа наименьших квадратов и применение его преимущественно к исследованию результатов стрельбы» (СПб., 1881 г.);
- X. Г., «По поводу интегрирования уравнений вращательного движения продолговатого снаряда» (№ 1, « Арт. Журн.», 1887 г.).
По внутренней баллистике
- Баллистика внутренняя // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого … [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.
- Нобль и Эйбль, «Исследование взрывчатых составов; действие восплам. пороха» (перев. В. А. Пашкевича, 1878);
- Пиобер, «Propri étè s et effets de la poudre»;
- Пиобер, «Mouvement des gazs de la poudre» (1860).
Ссылки
- Балистические приборы // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого … [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.
- Зависимость формы траектории от угла бросания. Элементы траектории Архивная копия от 30 ноября 2010 на Wayback Machine.
- Коробейников А. В., Митюков Н. В. Баллистика стрел по данным археологии: введение в проблемную область. Монография адресованная студентам и историческим реконструкторам. Описаны методики реконструкции стрел по их наконечникам, способы баллистической экспертизы городищ для оценки их уровня защиты, модели бронепробиваемости стрел и пр. Архивная копия от 16 сентября 2016 на Wayback Machine
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Баллистическая траектория, Что такое Баллистическая траектория? Что означает Баллистическая траектория?
Balli stika ot grech ballein brosat nauka o dvizhenii tel broshennyh v prostranstve s dejstvuyushim gravitacionnym polem i inymi dejstvuyushimi na ego traektoriyu silami osnovannaya na matematike i fizike Ona zanimaetsya glavnym obrazom issledovaniem dvizheniya pul i snaryadov vypushennyh iz ognestrelnogo oruzhiya raketnyh snaryadov i ballisticheskih raket Nyutonovy krivye poleta snaryadov V zavisimosti ot etapa dvizheniya snaryada razlichayut vnutrennyuyu ballistiku zanimayushuyusya issledovaniem dvizheniya snaryada puli v stvole orudiya issleduyushuyu prohozhdenie snaryada cherez dulnyj srez i povedenie v rajone dulnogo sreza Ona vazhna specialistam po tochnosti strelby pri razrabotke glushitelej plamegasitelej i dulnyh tormozov vneshnyuyu ballistiku issleduyushuyu dvizhenie snaryada v atmosfere ili pustote pod dejstviem vneshnih sil Eyu polzuyutsya kogda rasschityvayut popravki na prevyshenie veter i derivaciyu ili ballistiku issleduyushuyu dvizhenie puli v pregrade Terminalnoj ballistikoj zanimayutsya oruzhejniki specialisty po snaryadam i pulyam prochnosti i drugie specialisty po brone i zashite a takzhe kriminalisty ranevuyu ballistiku issleduyushuyu dvizhenie puli v chelovecheskom ili zhivotnom tele Predmet issledovaniya medikov hirurgov i sudebno medicinskih ekspertov IstoriyaPervye issledovaniya otnositelno formy krivoj polyota snaryada iz ognestrelnogo oruzhiya sdelal v 1537 godu Tartalya Galilej ustanovil pri posredstve zakonov tyazhesti svoyu parabolicheskuyu teoriyu v kotoroj ne bylo prinyato vo vnimanie vliyanie soprotivleniya vozduha na snaryady Teoriyu mozhno primenit bez bolshoj oshibki k issledovaniyu polyota yader tolko pri nebolshom soprotivlenii vozduha Izucheniem zakonov vozdushnogo soprotivleniya my obyazany Nyutonu kotoryj dokazal v 1687 godu chto krivaya polyota ne mozhet byt paraboloj angl v 1742 godu zanyalsya opredeleniem nachalnoj skorosti yadra i izobryol upotreblyaemyj i ponyne ballisticheskij mayatnik Pervoe nastoyashee reshenie osnovnyh zadach ballistiki dal znamenityj matematik Ejler Dalnejshee dvizhenie ballistike dali Gutton Lombard 1797 god i 1814 god S 1820 goda vliyanie treniya stalo vsyo bolee i bolee izuchatsya i v etom otnoshenii mnogo rabotali fizik Magnus francuzskie uchenye Puasson i Didion i prusskij polkovnik Otto Novym tolchkom k razvitiyu ballistiki posluzhilo vvedenie vo vseobshee upotreblenie nareznogo ognestrelnogo orudiya i prodolgovatyh snaryadov Voprosy ballistiki stali userdno razrabatyvatsya artilleristami i fizikami vseh stran dlya podtverzhdeniya teoreticheskih vyvodov stali proizvoditsya opyty s odnoj storony v artillerijskih akademiyah i shkolah s drugoj storony na zavodah izgotovlyayushih oruzhie tak naprimer ochen polnye opyty dlya opredeleniya soprotivleniya vozduha proizvedeny byli v Peterburge v 1868 i 1869 godah po rasporyazheniyu general adyutanta Barancova zasluzhennym professorom Mihajlovskoj artillerijskoj akademii N V Maievskim okazavshim bolshie uslugi ballistike i v Anglii Bashfortom V 1881 1890 gg na opytnom pole pushechnogo zavoda Kruppa opredelyalas skorost snaryadov iz orudij raznogo kalibra v razlichnyh tochkah traektorii i dostignuty byli ochen vazhnye rezultaty Krome N V Maievskogo zaslugi kotorogo oceneny nadlezhashim obrazom i vsemi inostrancami v ryadu mnozhestva uchenyh v novejshee vremya rabotavshih po B osobenno zasluzhivayut vnimaniya prof Alzh liceya Gote franc artilleristy gr Sen Robert gr Magnus de Sparr major Myuzo kap Zhuffre ital art kapit Siachchi izlozhivshij v 1880 g reshenie zadach pricelnoj strelby Nobl Nejman Pren Ejbl Rezal Sarro i Piober polozhivshij osnovanie vnutrennej B izobretateli ballisticheskih priborov Uitston Konstantinov Nave Marsel Depre Lebulanzhe i dr Peremeshenie tela materialnoj tochki po ballisticheskoj traektorii opisyvaetsya dostatochno prostoj s tochki zreniya matematicheskogo analiza sistemoj differencialnyh uravnenij Trudnost sostoyala v tom chtoby najti dostatochno tochnoe funkcionalnoe vyrazhenie dlya sily soprotivleniya vozduha da eshyo takoe kotoroe pozvolyalo by najti reshenie etoj sistemy uravnenij v vide vyrazheniya iz elementarnyh funkcij V XX veke v reshenii problemy proizoshyol korennoj perevorot Okolo 1900 goda nemeckie matematiki K Runge i M Kutta razrabotali chislennyj metod integrirovaniya differencialnyh uravnenij pozvolyavshij s zadannoj tochnostyu reshat takie uravneniya pri nalichii chislennyh znachenij vseh ishodnyh dannyh Razvitie aerodinamiki s drugoj storony pozvolilo najti dostatochno tochnoe opisanie sil dejstvuyushih na telo dvizhusheesya s bolshoj skorostyu v vozduhe nakonec uspehi vychislitelnoj tehniki sdelali realnym vypolnenie za priemlemoe vremya trudoyomkih raschyotov svyazannyh s chislennym integrirovaniem uravnenij dvizheniya po ballisticheskoj traektorii Ballisticheskaya traektoriyaBallisticheskaya traektoriya traektoriya po kotoroj dvizhetsya telo obladayushee nekotoroj nachalnoj skorostyu pod dejstviem sily tyagoteniya i sily aerodinamicheskogo soprotivleniya vozduha S uchyotom soprotivleniya vozduha v centralnom pole tyagoteniya ballisticheskaya traektoriya predstavlyaet soboj krivuyu vtorogo poryadka V zavisimosti ot nachalnyh skorosti i napravleniya eto budet duga ellipsa odin iz fokusov kotorogo sovpadaet s gravitacionnym centrom Zemli ili vetv giperboly v chastnyh sluchayah okruzhnost pervaya kosmicheskaya skorost parabola vtoraya kosmicheskaya skorost vertikalnaya pryamaya Poskolku bo lshaya chast traektorii ballisticheskih raket dostatochno bolshoj dalnosti bolee 500 km prohodit v razrezhyonnyh sloyah atmosfery gde soprotivlenie vozduha prakticheski otsutstvuet ih traektorii na etom uchastke yavlyayutsya ellipticheskimi istochnik ne ukazan 4030 dnej Forma uchastkov ballisticheskoj traektorii prohodyashih v plotnyh sloyah atmosfery zavisit ot mnogih faktorov nachalnoj skorosti snaryada ego formy i massy tekushego sostoyaniya atmosfery na traektorii temperatura davlenie plotnost napravleniya vrasheniya Zemli i ot haraktera dvizheniya snaryada vokrug ego centra mass Forma ballisticheskoj traektorii v etom sluchae obychno rasschityvaetsya metodom chislennogo integrirovaniya differencialnyh uravnenij dvizheniya snaryada v standartnoj atmosfere Na osnovanii takih raschyotov sostavlyayutsya ballisticheskie tablicy yavlyayushiesya rukovodstvom dlya artilleristov pri pricelivanii artillerijskih orudij i puskovyh ustanovok sistem zalpovogo ognya Ballisticheskaya ekspertizaIssledovanie strelkovogo oruzhiya na stende v hode ballisticheskoj ekspertizy Ballisticheskaya ekspertiza yavlyaetsya vidom sudebno kriminalisticheskoj ekspertizy zadacha kotoroj sostoit v tom chtoby dat sledstviyu otvety na tehnicheskie voprosy voznikayushie v hode rassledovaniya sluchaev primeneniya ognestrelnogo oruzhiya V chastnosti syuda vhodit ustanovlenie sootvetstviya mezhdu vystrelennoj pulej a takzhe strelyanoj gilzoj i harakterom razrushenij proizvedyonnyh pulej i oruzhiem iz kotorogo byl proizvedyon vystrel Sm takzhePolyot snaryada Derivaciya voennoe delo PrimechaniyaBahtadze G E Galcev Yu V Fizicheskie modeli terminalnoj konechnoj ballistikiLiteraturaPo vneshnej ballistike Ballistika vneshnyaya Voennaya enciklopediya v 18 t pod red V F Novickogo i dr SPb M Tip t va I D Sytina 1911 1915 N V Majevskij Kurs vneshn B SPb 1870 N V Majevskij O reshenii zadach pricelnoj i navesnoj strelby 9 i 11 Art Zhurn 1882 g N V Majevskij Izlozhenie sposoba naimenshih kvadratov i primenenie ego preimushestvenno k issledovaniyu rezultatov strelby SPb 1881 g X G Po povodu integrirovaniya uravnenij vrashatelnogo dvizheniya prodolgovatogo snaryada 1 Art Zhurn 1887 g Po vnutrennej ballistike Ballistika vnutrennyaya Voennaya enciklopediya v 18 t pod red V F Novickogo i dr SPb M Tip t va I D Sytina 1911 1915 Nobl i Ejbl Issledovanie vzryvchatyh sostavov dejstvie vosplam poroha perev V A Pashkevicha 1878 Piober Propri ete s et effets de la poudre Piober Mouvement des gazs de la poudre 1860 SsylkiBallistika Znacheniya v VikislovareMediafajly na Vikisklade Balisticheskie pribory Voennaya enciklopediya v 18 t pod red V F Novickogo i dr SPb M Tip t va I D Sytina 1911 1915 Zavisimost formy traektorii ot ugla brosaniya Elementy traektorii Arhivnaya kopiya ot 30 noyabrya 2010 na Wayback Machine Korobejnikov A V Mityukov N V Ballistika strel po dannym arheologii vvedenie v problemnuyu oblast Monografiya adresovannaya studentam i istoricheskim rekonstruktoram Opisany metodiki rekonstrukcii strel po ih nakonechnikam sposoby ballisticheskoj ekspertizy gorodish dlya ocenki ih urovnya zashity modeli broneprobivaemosti strel i pr Arhivnaya kopiya ot 16 sentyabrya 2016 na Wayback Machine
