Деривация пули что это такое
Деривация по Магнусу Физические эффекты, с которыми сталкиваются сухопутные войска
Фото: Министерство обороны России
Физические эффекты присутствуют в нашей жизни повсюду; иногда они заметны невооруженному глазу, а порой их можно обнаружить лишь с помощью специального оборудования. «Лента.ру» уже рассматривала наиболее интересные явления, с которыми сталкиваются военные пилоты и моряки. Теперь настала очередь сухопутных войск.
Деривация
Деривационное отклонение пули
Эффект Магнуса
Непосредственно с вращением пули или снаряда связано еще одно физическое явление, которое называется эффект Магнуса. Этот эффект проявляется при ведении огня при боковом ветре. Его особенность заключается в том, что с той стороны пули, где вращение совпадает с направлением обтекающего потока воздуха, скорость движения воздуха возрастает, а с противоположной — уменьшается. В итоге возникает разница давлений с разных сторон пули, из-за чего появляется сила, направленная перпендикулярно движению газового потока и отклоняющая боеприпас в сторону.
На практике это означает, что при боковом ветре слева пулю начинает сносить несколько вверх, и наоборот. Поскольку на небольших дистанциях эффект Магнуса заметного влияния на траекторию полета пули не оказывает, его как правило не учитывают. Однако, стрелки, подготовленные для поражения целей на значительных дистанциях, как правило пользуются специальным прибором — анемометром, измеряющим скорость ветра.
В начале января 2013 года американская компания Tracking Point представила компьютеризованный снайперский комплекс PGF, оборудованный цифровым прицелом. Комплекс работает на базе операционной системы Linux и оборудован модулем Wi-Fi. Снайперская система позволяет значительно повысить точность стрельбы за счет автоматического слежения за перемещением цели, а также учета деривации и эффекта Магнуса. При нажатии спускового крючка выстрел производится не сразу. Сначала компьютер перейдет в боевую готовность и потребует вручную скорректировать прицел. Выстрел будет произведен, когда перекрестие прицела совпадет с целью.
Акустический удар
Свисток Гальтона
Современные военные научились использовать для своих целей и другие виды звуковых колебаний. Например, не слышимый для человеческого уха ультразвук, с помощью которого можно дрессировать животных и отдавать им различные команды. Для получения ультразвука используется так называемый свисток Гальтона — акустическое устройство, которое способно генерировать звуковые колебания. Частота колебаний, как правило, составляет 170 килогерц, однако существуют и свистки, позволяющие получать инфразвук с частотой колебаний от 0,001 до 16 герц.
Конструкция свистка Гальтона может различаться. Обычно он представляет собой полый цилиндр со встроенным клином и расположенным рядом с ним акустическим резонатором. Воздушный поток в этом устройстве рассекается клином-«губой», в результате чего возникают колебания, частота которых зависит от размера «губы» и сопла. Как правило, военные кинологи используют свистки Гальтона при проведении боевых операций, когда собакам необходимо отдавать «неслышные» приказы, чтобы не выдать свое местоположение. Военные кавалеристы также иногда используют такие свистки.
Деривация пули: описание, особенности и интересные факты
Термин «деривация» имеет в обиходе много значений. Образован он латинским словом derivative, что означает «отведение», «отклонение». Под термином в общем понимании понимают отклонение от траектории, уход от основополагающих значений.
Деривация в военной области
Силы, действующие на пулю
Вам будет интересно: Оболочечная пуля: особенности, характеристики и виды
Пули при движении по траектории после выхода из ствола испытывают действие сил тяжести и воздушного сопротивления. Первая сила всегда направлена вниз, заставляя брошенное тело снижаться.
Сила воздушного сопротивления, постоянно воздействуя на пулю, замедляет ее поступательное движение и всегда направлена навстречу. Она делает все возможное, для того чтобы летящее тело опрокинуть, направить его головную часть назад.
Вам будет интересно: Мужской феминизм: определение и примеры из жизни
Вследствие воздействия указанных сил движение пули происходит не в соответствии с линией бросания, а по неравномерной, изогнутой кривой, находящейся ниже бросковой линии, которая называется траекторией.
Сила сопротивления воздуха обязана своим возникновением нескольким факторам, а именно: трению, завихрениям, баллистической волне.
Пуля и трение
Воздушные частицы, непосредственно соприкасающиеся с пулей (снарядом), благодаря контакту с ее поверхностью движутся вместе с ней. Следующий за первым слоем воздушных частиц слой вследствие вязкости воздушной среды тоже начинает двигаться. Однако с меньшей скоростью.
Этот слой передает движение очередному и так далее. До тех пор, пока воздушные частицы перестают испытывать воздействие, скорость их относительно летящей пули становится равной нулю. Воздушная среда, начиная от непосредственно контактирующей с пулей (снарядом) и заканчивая той, в которой скорость частиц становится равна 0, называется слоем пограничным.
Процессы в пограничном слое
Вам будет интересно: Самый дальний выстрел из снайперской винтовки: мировые рекорды
Пограничный слой, окружающий летящее тело, при достижении его дна отрывается. При этом возникает пространство разряжения. Образуется разность давлений, воздействующая на голову пули и ее дно. Этот процесс порождает силу, вектор которой направлен в противоположную движению сторону. Воздушные частицы, врываясь в разреженную область, создают области завихрения.
Баллистическая волна
В полете пуля воздействует с воздушными частицами, которые, сталкиваясь, начинают колебаться. От этого возникают воздушные уплотнения. Они образуют звуковые волны. Вследствие этого полет пули сопровождается характерным звуком. После того, как пуля начинает двигаться со скоростью, которая меньше звуковой, возникающее уплотнение опережает ее, убегая вперед, серьезного влияния на полет не оказывая.
Но при полете, в котором скорость пули или снаряда выше звуковой, волны звука набегают друг на друга, образуют уплотненную волну (баллистическую), что пулю замедляет. Расчеты показывают, на фронте давление на нее баллистической волны составляет около 8-10 атмосфер. Чтобы его преодолеть, затрачивается основная часть энергии летящего тела.
Иные факторы, влияющие на полет пули
Кроме сил воздушного сопротивления и тяжести, на пулю воздействуют: давление атмосферы, температурные значения среды, направление ветра, воздушная влажность.
Атмосферное давление на поверхности Земли неравномерно относительно уровня моря. С повышением на 100 метров оно снижается приблизительно на 10 мм ртутного столба. Вследствие этого стрельба, которая идет на высоте, осуществляется в условиях пониженной силы сопротивления и воздушной плотности. Это приводит к увеличению дальности полета.
Все указанные выше силы и факторы воздействуют на пулю под углами к ней. Их влияние направлено на то, чтобы опрокинуть движущееся тело. Поэтому для предотвращения опрокидывания пули (снаряда) в полете им придают при выходе из канала ствола вращательное движение. Оно образуется посредством наличия в стволе нарезов.
Вращающаяся пуля приобретает гироскопические свойства, которые позволяют сохранять летящему телу в пространстве свое положение. При этом пуля получает возможность оказывать сопротивление воздействию внешних сил на значительный отрезок своего пути, сохранять заданное положение оси. Однако вращающаяся в полете пуля отклоняется от прямолинейного направления движения, что вызывает деривацию.
Гироскопический эффект и эффект Магнуса
Эффектом Магнуса называется физическое явление, которое возникает при обтекании вращающейся пули потоком воздуха. Вращающееся тело создает вокруг себя вихревое движение и разности давлений, из-за чего возникает сила, имеющая векторное направление, перпендикулярное потоку воздуха.
Причины деривации и ее значение
Деривация растет относительно дистанции стрельбы непропорционально. Вместе с увеличением дальность полета пули, деривация имеет тенденцию к постепенному росту. Поэтому траектория пули, если смотреть на нее сверху, являет собой линию, у которой кривизна постоянно нарастает.
При стрельбе на расстоянии в 1 км деривация оказывает существенное влияние на отклонение пули. Так в стандартных справочниках таблица 3 пули 7,62 х 39 деривацию показывает в размере порядка 40-60 см. Однако многочисленные исследования специалистов в области баллистики приводят к выводу, что деривацию следует учитывать только на дистанциях более 300 м.
Факторы, влияющие на деривацию
Деривация подвергается влиянию определенных факторов, а именно:
В целях уменьшения эффекта деривации вращением пули в полете в настоящее время разработаны специальные пули. У них своеобразная внутренняя структура с подобранными центрами масс и тяжести.
Деривация пули что это такое
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
ЗАВЕТЫ СНАЙПЕРА Ч.1.
И вот СВД у вас в руках. Первым делом разберите винтовку и убедитесь в том, что она действительно в рабочем состоянии и не имеет заводских или, если винтовка не новая, приобретенных дефектов. Обязательно проверьте оптический прицел: не разбит ли, работают ли маховики вертикальных и горизонтальных поправок, есть ли лампочка подсветки шкалы прицеливания и батарейка.
Теперь посмотрим в прицел. Что мы видим? (рис.1) Совсем не то, что нам показывают в фильмах. Там нет никаких крестиков, да и сам прицел не увеличивает с силой телескопа.
В самом центре прицела находится основной угольник, по которому прицеливаются на дистанциях до 1000 м. Под ним три дополнительных угольника для стрельбы на 1100, 1200 и 1300 м. Для стрельбы по дополнительным угольникам на верхнем маховике надо установить 10. По бокам от основного угольника расположены по десять рисок — это тысячные (рис. 2). С их помощью можно производить много расчетов: определять расстояние до цели (зная ее размеры), измерять что-либо (зная расстояние до объекта) и производить упреждения при стрельбе.
В левой нижней части поля прицела находится графический дальномер — парабола. Им можно быстро и с приемлемой точностью определить расстояние до цели (противника). Делается это следующим образом. Под горизонтальной линией графического дальномера видны цифры «1,7» — это средний рост человека. Соответственно подведем дальномер к видимой фигурке противника и попробуем поместить его между параболой и нижней горизонтальной линией. Если он полностью поместился, не вьшезая за рамки дальномера, например, под цифрой «4» — значит, до противника примерно 400 м.
Добейтесь сначала, чтобы пули попадали на одной вертикальной линии с меткой. Это следует делать вращением маховика боковых поправок. Если вы повернете его на красные цифры, пули пойдут вправо (сетка прицела — влево), а если на черные цифры, то пули уйдут влево (сетка прицела — вправо). Например, пули ложатся на 10 см левее точки прицеливания (выше или ниже — пока неважно). Значит, вам надо повернуть маховик боковых поправок на одно большое деление (одну тысячную) в сторону красных цифр.
Теперь, когда мы привели попадания к центру по горизонтали, нам надо то же самое сделать по вертикали. Наша задача — добиться того, чтобы на дистанции 100 м с прицелом 3 пули попадали на 14 см выше метки, в которую вы целитесь. Это будет соответствовать уставной пристрелке для СВД. Если пули ложатся ниже, чем требуется, поворачивайте маховик вертикальных поправок в сторону больших цифр, если выше — в сторону меньших.
Итак, когда вы добились, чтобы средняя точка попаданий была на 14 см выше вашей точки прицеливания (с прицелом 3 на дистанции 100 м), надо на маховиках поставить лимбы с делениями на полученные результаты. Сначала на маховике горизонтальных поправок аккуратно ослабляем крепежные винты и, придерживая маховик, чтобы он не повернулся, устанавливаем лимб цифрой 0 напротив контрольной риски. Затем затягиваем крепежные винты. То же самое делаем для маховика вертикальных поправок, но напротив контрольной риски устанавливаем цифру 3. После этого проверьте бой винтовки еще раз, на случай, если вы по неосторожности сдвинули маховики при установке лимбов.
Внимательно изучите эту таблицу! В идеале ее надо заучить наизусть.
Теперь к вопросу о тысячных отметках. С их помощью делают расчеты снайперы и артиллеристы. Что это вообще такое?
Как видите, тысячная — это постоянная угловая величина, очень удобно согласованная с метрической системой. Она позволяет легко переходить от угловых единиц к линейным и обратно, так как длина дуги, соответствующая делению угломера, на всех расстояниях равна одной тысячной длины радиуса, равного дальности стрельбы.
С помощью тысячных можно быстро производить расчеты. Например, зная линейные размеры (ширину или высоту) некоторых типичных целей, быстро определять расстояние до них. Делается это по формуле:
Допустим, вы засекли вражеского наблюдателя или снайпера в окне здания. Окно закрывает собой 3 тысячных, соответственно получается:
Дистанция до врага 400 м, как видите, все очень просто и быстро.
Если вам понадобится узнать размеры цели, например, нового образца техники, то это можно посчитать, зная точное расстояние до нее. В этом случае формула выглядит так:
Например, на рубеже 600 м вы заметили новый дот, который закрывает в поле прицела 5 тысячных. Считаем:
Ширина дота равняется 3 м. Эти данные позволят косвенно определить, что может находиться внутри его.
Надо заметить, что снайпер является еще и ценным наблюдателем переднего края противника, потому что как никто другой владеет оперативной обстановкой в своей зоне ответственности и может поставлять важные данные для остальных родов войск.
Что еще можно делать, пользуясь тысячными? Например, давать упреждение, не поворачивая маховик боковых поправок. Допустим, вы заметили бегущего солдата противника на расстоянии 500 м от вас. Зная время подлета пули (таблица 2), вы можете определить, что она окажется там через 0,82 с после выстрела. Средняя скорость быстро бегущего человека приблизительно 4 м/с. Значит, за 0,82 с он успеет пробежать 3,28 м. На дистанции 500 м одна тысячная занимает 50 см, соответственно 3,28 х 0,5=6,56 тысячных, округлим и получим 6.5 тысячных. На такую величину нужно будет взять упреждение при выстреле.
Стрельба по движущимся целям может выполняться методом упреждения или методом сопровождения. В первом случае винтовка удерживается неподвижно, пока цель сама не достигнет той риски тысячной на прицеле, на величину которой надо взять упреждение. Во втором случае цель сразу берут на нужную риску и сопровождают до момента выстрела, выравнивая прицел.
Еще одна очень нужная таблица — это таблица поправок на метеоусловия и деривацию (таблица 3).
Поправки на ветер составлены для ветра, перпендикулярного линии стрельбы. При ветре, дующем под острыми углами к траектории полета пули, данные делятся на два. Ветер, дующий вдоль траектории выстрела, убыстряет или замедляет полет пули, но практически это заметно только с дистанций 350 — 400 м и при силе ветра от 10 м/с.
На траекторию полета пули также влияют изменения температуры воздуха, влажности и атмосферного давления. Нормой считается температура +15° С, влажность 50% и атмосферное давление 750 мм ртутного столба, соответствующее высоте 110 м над уровнем моря. В холодную влажную погоду траектория понижается, и пуля не долетит до цели, а в сухую жаркую погоду траектория повышается, и пуля перелетит цель.
Поправку на изменение температуры воздуха делают следующим образом. Вычисляют ее разницу от нормы в десятках градусов и умножают количество десятков на данные таблицы. Например: температура воздуха 35° С, дистанция стрельбы 400 м, надо установить поправку на температуру. Разница данной температуры от табличной нормы 35° — 15°=20° С. Отклонение пули (в нашем случае вверх, так как температура выше нормальной) на дистанции 400 м составит 4 см. Значит, 4 см надо умножить на 2 десятка (20° С), 4х2=8 см, пуля ляжет на 8 см выше точки прицеливания.
Теперь о поправках на изменение давления. Как и температура, давление постоянно меняется. При наступлении циклона (дождь, пасмурная погода) давление понижается, а при антициклоне (ясная, безоблачная погода) повышается.
В идеальном варианте из метеосводки вам известно, насколько изменилось атмосферное давление в мм ртутного столба. Но давление также меняется и из-за изменения высоты местоположения над уровнем моря. Тут дела обстоят несколько сложнее: помимо изменения высоты, надо подсчитать, насколько изменилось атмосферное давление по сравнению с нормой (750 мм ртутного столба на высоте 110 м). Для этого воспользуйтесь дополнением к таблице 3. Там указаны значения атмосферного давления в мм ртутного столба на различных высотах от — 1000 м до 5000 м над уровнем моря. Этого диапазона высот вполне достаточно, ведь вы не собираетесь воевать в Гималаях.
Как и при определении поправки на температуру воздуха, надо подсчитать разницу от нормы давления в мм ртутного столба и умножить количество десятков на данные, приведенные в таблице.
Давайте решим пример. Дальность стрельбы 600м, высота 2000 м, надо найти превышение траектории пули. Давление на высоте 2000м равно 596 мм ртутного столба. Норма — 750мм. 750— 596=154 или приблизительно 15 десятков.
Изменение давления на один десяток на дистанции стрельбы 600 м вызовет превышение траектории на 3 см, значит, надо 3х15=45 см. Ответ: превышение траектории пули составит 45см.
В крайнем левом столбце таблицы указан угол цели по отношению к вам. Отрицательные значения означают, что цель расположена ниже вас, положительные — что цель выше.
В самой таблице отрицательные цифры означают недолеты, а положительные — перелеты. Поправки даны в метрах.
Решим пример: цель на расстоянии 300м и выше на 30 градусов, определите поправку. Из таблицы видно, что пуля не долетит 24 м до цели, значит, надо установить прицел на 3 1/4 для компенсации.
До сих пор мы решали простые задачи, теперь давайте решим комплексную.
Температура 5 градусов, высота 1600 м, слабый боковой ветер слева направо. Цель — бегущий справа налево солдат противника на расстоянии 600м.
Время подлета пули 1,05 с, средняя скорость бегущего человека 4 м/с: значит, 4х 1=4м, налево. Слабый ветер:
значит, 110:2=55 см, направо. Солдат бежит в одну сторону (налево), ветер дует в другую (направо) 4-(-0,55)=4,55 м упреждения налево (перед бегущим солдатом).
Температура 5 °С, на десять градусов ниже 15 ° С (один десяток), дистанция 600м: значит, 12 см х 1=12 см, принижение траектории (поскольку температура ниже нормы) составит 12 см. Высота 1600м. 1600-110=1490 или приблизительно 1500(15 десятков), по таблице видно, что на дистанции 600 м \ наименование отклонение — 3 см на 10 мм. Значит, 3х15=45 см, превышение составит 45 см. За счет высоты — превышение траектории, но за счет температуры — принижение: 45 — 12=33 см. Истинное превышение составит 33 см. В итоге надо взять упреждение 34,5 см влево и 33 см вниз.
Теперь вы можете себе представить, как трудно правильно рассчитать выстрел. Хотя вычисления сами по себе несложные, надо помнить много данных и быстро производить расчет. Для частичного облегчения ваших расчетов приведу еще пару таблиц, а также правило для введения поправок на угол места цели, если при стрельбе цель находится выше или ниже снайпера:
• если угол места цели от 15 до 30 градусов, то точку прицеливания на дальностях свыше 700 метров следует выбирать на нижнем краю цели;
• если это 30 — 45 градусов, то прицел, соответствующий дальности до цели, необходимо уменьшать на одно деление на дальностях свыше 700 метров и на полделения на дальностях от 400 до 700 метров;
• при угле места цели в 45 — 60 градусов прицел, соответствующий дальности до цели, необходимо уменьшать на два деления на дальностях свыше 700 м и на одно деление — на дальностях от 400 до 700 м.
Иван ХАКБА (PZRK),
Кесоу ДЖИНДЖАЛИЯ
Журнал «Солдат удачи»
Основы внешней баллистики, вращение пули и деривация
Основы внешней баллистики
После вылета из ствола пуля летит не по прямой, а по так называемой баллистической траектории, близкой к параболе. Иногда на малых дистанциях стрельбы отклонением траектории от прямолинейной можно пренебречь, однако на больших и предельных дистанциях стрельбы (что характерно для охоты) знание законов баллистики абсолютно необходимо.
Основы внешней баллистики, вращение пули и деривация
На пулю, вылетевшую из ствола с определенной скоростью, в полете действуют две основные силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Действие силы тяжести направлено вниз, оно заставляет пулю непрерывно снижаться. Действие силы сопротивления воздуха направлено навстречу движению пули, оно заставляет пулю непрерывно снижать скорость полета. Все это приводит к отклонению траектории вниз.
Вследствие вращения пули в полете
А теперь рассмотрим траекторию полета пули и ее элементы (см. рисунок 1).
Прямая линия, представляющая продолжение оси канала ствола до выстрела, называется линией выстрела. Прямая линия, являющаяся продолжением оси ствола при вылете из него пули, называется линией бросания. Из-за колебаний ствола его положение в момент выстрела и в момент вылета пули из ствола будет отличаться на угол вылета.
В результате действия силы тяжести и силы сопротивления воздуха пуля летит не по линии бросания, а по неравномерно изогнутой кривой, проходящей ниже линии бросания.
Рассматривая положение цели относительно стрелка, можно выделить три ситуации:
— стрелок и цель расположены на одном уровне.
— стрелок расположен ниже цели (стреляет вверх под углом).
— стрелок расположен выше цели (стреляет вниз под углом).
Прямая линия, соединяющая середину прорези целика с вершиной мушки, называется прицельной линией.
Угол, образованный линией прицеливания и линией выстрела, называется углом прицеливания. Этот угол при наводке получается путем установки прорези прицела (или мушки) по высоте, соответствующей дальности стрельбы.
Точка пересечения нисходящей ветви траектории с линией прицеливания называется точкой падения. Расстояние от точки вылета до точки падения называется прицельной дальностью. Угол между касательной к траектории в точке падения и линией прицеливания называется углом падения.
Угол места цели и угол прицеливания вместе составляют угол возвышения. При отрицательном угле места цели линия выстрела может быть направлена ниже горизонта оружия; в этом случае угол возвышения становится отрицательным и называется углом склонения.
В своем конце траектория пули пересекается либо с целью (преградой), либо с поверхностью земли. Точка пересечения траектории с целью (преградой) или поверхностью земли называется точкой встречи. От угла, под каким пуля попадает в цель (преграду) или в землю, их механических характеристик, материала пули зависит возможность рикошета. Расстояние от точки вылета до точки встречи называется действительной дальностью. Выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем протяжении прицельной дальности, называется прямым выстрелом.
При стрельбе обычно приходится вводить вертикальные поправки, если:
Горизонтальные поправки обычно приходится вводить в процессе стрельбы в ветреную погоду или при стрельбе по движущейся цели. Обычно поправки для открытых прицелов вводятся путем стрельбы с упреждением (выносом точки прицеливания вправо или влево от цели), а не подстройкой прицельных приспособлений.