Учебное пособие

СТРЕЛЬБА И УПРАВЛЕНИЕ ОГНЕМ

АРТИЛЛЕРИИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Часть 1.

Основы стрельбы и управления огнём.

Для командиров взводов буксируемой артиллерии.

Издание УВЦ СФУ Красноярск 2008 г.

Стрельба и управление огнем артиллерии. Учебное пособие к занятиям по курсу. Часть 1. Основы стрельбы и управления огнем. Учебный военный центр Сибирского федерального университета. Красноярск. Изд. УВЦ СФУ 2008 г. с.53

Учебное пособие содержит основной теоретический и практический материал, позволяющий студентам освоить материал тем: “Мера углов в артиллерии”, “Движение снарядов в воздухе”, “Рассеивание снарядов при ударной стрельбе”, “Подготовка стрельбы и управления огнём”.

Глава1. Мера углов, принятая в артиллерии.

1.1. Деление угломера и его сущность.

Стрельба наземной артиллерии связана с расчетами различных углов и линейных величин. В артиллерии за единицу меры угловых величин принято деление угломера.

Если окружность с радиусом R разделить на 6000 равных частей и точки деления соединить, то получим 6000 одинаковых центральных углов (Рис.1.1).

Рис.1.1. Сущность деления угломера.

Центральный угол, длина дуги которого равна 1/6000 части длины окружности, называется делением угломера.

Выразим длину дуги аmв, соответствующей одному делению угломера, в долях радиуса R.

2pR 6.28 1

аmв = = R = R

6000 6000 955

1 1

т.е. дуги окружности равна R данной окружности.

6000 955

При практических расчетах удобно считать, что 1/6000 дуги окружности равна 1/1000 радиуса данной окружности, а поэтому деления угломера часто еще называют тысячной.

Для удобства устной передачи величины угла в делениях угломера сотни произносят раздельно от десятков и единиц. Этот прием используется и для записи величины угла.

Пример:

На практике иногда применяют термины:

" Малое деление угломера" и " Большое деление угломера".

Малым делением угломера называют одно деление угломера - 0-01.

Большим делением угломера называют 100 малых делений угломера -1-00.

Например, угол 43-88 содержит 43 больших делений и 88 малых делений угломера.

1.2. Зависимость между делениями угломера и градусной системой

В практике встречается необходимость перевода делений угломера в градусы и наоборот.

Поскольку 6000 делений угломера соответствует углу в 360°, то цена одного деления угломера в угловых минутах будет равна:

0-01 = (360°_* 60): 6000 = 3, 6¢

то есть: 0-01 = 3, 6¢ 15-00 = 90°

0-10 = 36¢ 7-50 = 45°

0-50 = 180¢ = 3° 30-00 = 180°

1-00 = 360¢ = 6° 60-00 = 360°

10-00 = 60°

1^о = = 17 д.у. = 0-17

360°

Пользуясь этими соотношениями можно переводить деления угломера в градусную систему и наоборот.

Пример 1. Перевести в градусы a = 7-51.

Решение: 7-00 _* 6^о = 42^о

0-50 _* 3, 6` = 3°

0-01 _* 3, 6` = 3, 6¢

a = 45°3, 6¢

Пример 2. Перевести в деления угломера a = 183°45`.

Решение: 180°: 6° = 30-00

3° _* 60` = 180: 3, 6 = 0-50

45¢: 3, 6 = 0-12, 5

a = 30- 62, 5.

Для упрощения подобных расчётов составлены специальные таблицы, которые помещены в Таблицах стрельбы ТС №141 на стр.

Правила пользования таблицами рассмотрим на примерах:

Пример 3. Перевести в градусы и минуты угол a = 7-51.

по таблице А находим 7-00 = 42°

по таблице В находим 0-51 = 3°04¢.

a = 45°04¢

Пример 4. Перевести в градусы и минуты угол a= 16-13.

Ответ: a= 16-13 = 96°47¢

Пример 5. Угол a= 212°31¢ перевести в деления угломера по таблице.

Решение: по таблице А находим 210° = 35-00

по таблице В находим 2°31¢ = 0-42

a = 35-42

Для перевода делений угломера в градусную меру и обратно можно использовать микрокалькулятор.

Для получения угла в градусной мере необходимо ввести в МК угол в делениях угломера, отделив при этом большие деления угломера от малых делений запятой, и умножить на число 6.

a°= a_{д.у. *} 6

Пример. a= 5-27. Определить значение этого угла в градусах.

Решение. a=5, 27 _* 6= 31, 62°.

Обратная задача - перевод угла из градусной меры в деления угломера - решается по формуле.

a_д.у. = a°: 6

Пример. a =165, 24°. Определить значение этого угла в деления угломера.

Решение. a= 165, 24: 6= 27, 54 = 27-54

1.3. Градуировка шкал и сеток артиллерийских приборов.

На вооружении артиллерийские подразделения имеют следующие приборы, использующие понятие деления угломера:

1. Приборы для графических работ:

- АК- 3 в комплекте;

- ПУО (прибор управления огнем).

2. Артиллерийские оптические приборы:

- бинокли;

- стереотрубы;

- буссоли;

- разведывательные теодолиты;

- орудийные панорамы;

- дальномеры (стереоскопические и квантовые).

Бинокль - служит для наблюдения за полем боя, изучения местности и разведки целей, для наблюдения за результатами стрельбы, а также для измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Перископическая артиллерийская буссоль (ПАБ) служит для ориентирования орудий и приборов в заданном направлении, определения дирекционных углов направления на местности и магнитного азимута, определения углов и расстояний, засечки целей, а также для наблюдения и разведки.

Механическая углоизмерительная система, которую имеют такие приборы как буссоль, разведывательный теодолит, дальномер, орудийная панорама, состоит из двух частей - кольца и барабана.

Кольцо угломера механизма (буссоли, панорамы) разбито на 60 больших делений угломера, а соединенный с ним барабанчик точкой наводки имеет шкалу, содержащую 100 малых делений угломера (цена деления 0-01). Полный оборот барабана соответствует повороту оптического прибора в горизонтальной плоскости на 1-00.

Горизонтальные углы с помощью буссоли определяют по сетке монокуляра и по буссольным и угломерным шкалам, а вертикальные - по сетке монокуляра или как разность углов места местных предметов со своими знаками.

Расстояния с помощью буссоли определяют по дальномерной шкале сетки монокуляра, используя специальную дальномерную рейку.

Углоизмерительные сетки приборов, предназначенных для наблюдения и измерения угломеров имеют принципиально одинаковое устройство (рис.1.2). Цена большого деления сетки равна 0-10, цена малого 0-05.При помощи сетки можно измерять угол в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Рис.1.2. Углоизмерительные сетки приборов.

Измерение горизонтальных и вертикальных углов с помощью углоизмерительной сетки приборов производится с точностью до 2-3 делений угломера.

Чтобы с помощью углоизмерительной сетки измерять горизонтальные и вертикальные углы, поступают следующим образом:

-для измерения угла между двумя ориентирами (местными предметами, целями), когда оба их изображения помещаются в поле зрения прибора, совмещают один из длинных штрихов горизонтального ряда сетки с одним из предметов, отсчитывают число делений между предметами, умножают их на пять и получают значение измеряемого угла в делениях угломера;

-если же оба предмета выходят за пределы углоизмерительной сетки прибора, то угол между этими предметами измеряют по частям. В этом случае выбирают на местности резко выделяющиеся между предметами контурные точки. Перемещая последовательно от предмета к контурной точке сетку бинокля, измеряют углы между ними. Тогда сумма всех измеренных промежуточных углов и будет равна определенному углу между двумя предметами. Углы в вертикальной плоскости измеряют так же, пользуясь при этом шкалой вертикального ряда штрихов и крестиков сетки.

Рис. 1.3. Измерение горизонтальных углов.

При измерении горизонтального угла по буссольному кольцу и барабану буссоли наводят перекрестие сетки монокуляра в правый предмет, пользуясь отводкой и маховиками отсчётного червяка и механизма измерения вертикальных углов, и снимают отсчет по буссольному кольцу (черная шкала) и барабану. Затем при помощи тех же маховиков наводят перекрестие в левый предмет и опять снимают отсчет по буссольному кольцу и барабану. Разность отсчётов будет являться горизонтальным углом между направлениями на эти предметы. В том случае, когда отсчет по правому предмету окажется меньше отсчета по левому, к первому прибавляют 60-00.

Вертикальные углы измеряют по сетке монокуляра или же определяют как разность углов места данных предметов со своими знаками.

1.4. Зависимость между угловыми линейными величинами.

Сущность пятипроцентной поправки и ее учет.

При решении практических задач с помощью тысячной делаются два допущения:

3-й тип задач: зная расстояние между двумя точками в и значение угла между направлениями на них у, определяют дальность Д по формуле:

Д = в 1000/ у - 5%(в 1000/ у)

Пример 3. Определить дальность до телеграфного столба, если известно что его высота в =10 м и он наблюдается под углом у = 0-04.

Д = (10 _* 1000): 4 - 5%(2500) = 2500 - 125 = 2375 м

Как видно из приведенных примеров 5% поправка при расчетах вводится:

-при определении линейных размеров целей (предметов) в - со знаком " плюс";

-при определении угловых размеров целей (предметов) у, а также дальности до них Д - со знаком " минус".

5% поправка вводится всегда при определении угла места цели, если он больше 0-10, а также при определении дальности и линейной величины, требующих высокой точности.

ГЛАВА 2. Движение снаряда в воздухе.

2.1. Движение снаряда в воздухе.

Деривация причины её возникновения и учет.

Выстрел из орудия длится какие-нибудь сотые доли секунды, но за это короткое время в стволе протекают сложнейшие физико-химические процессы. После вылета из канала ствола снаряд движется свободно в атмосфере значительно большее время – иногда до нескольких десятков секунд, но процессы, которые при этом имеют место, тоже достаточно сложны и разнообразны. Чтобы артиллерия могла точно стрелять и тем самым эффективно выполнять свои боевые задачи, необходимо знать и понимать, как движется снаряд в стволе и в атмосфере, научиться управлять ходом упомянутых физических и химических процессов. Этими вопросами занимается баллистика – наукао движении снарядов, мин и ракет. Она разделяется на внутреннюю баллистику, изучающую движение снаряда внутри ствола, и на внешнюю баллистику, изучающую движение снаряда от момента вылета до окончания полёта, то есть до попадания в цель, разрыва в воздухе и т. п. В данной главе будут рассмотрены некоторые понятия внешней баллистики.

В безвоздушном пространстве, при отсутствии силы тяжести, снаряд будут двигаться равномерно и прямолинейно (Рис. 2.1.).

Рис. 2.1. Рис. 2.2.

При наличии же силы тяжести траектория полета в безвоздушном пространстве приобретает форму параболы, у которой восходящая ветвь траектории по своей форме и протяженности равна нисходящей (Рис.2.2).

При движении снаряда в воздухе на него кроме силы тяжести действует сила сопротивления воздуха.

Воздействие силы сопротивления воздуха приводит к тому, что снаряд теряет свою скорость, увеличивается кривизна траектории и сокращается дальность стрельбы. (Рис. 2.3.)

В прошлом артиллерийские орудия вели стрельбу ядрами. Однако ядро в полете испытывает большое сопротивление воздуха и поэтому дальность стрельбы была невелика.

В настоящее время для стрельбы в артиллерии используют снаряды и мины удлиненной, аэродинамической формы, так как они обладают большой мощностью и лучше преодолевают сопротивление воздуха.

Однако из-за того, что сила тяжести приложена к центру масс снаряда, а сила сопротивления воздуха к его центру давления, в полете возникает опрокидывающий момент. Если не принять каких-либо мер снаряд будет в полете кувыркаться.

При стрельбе из минометов для стабилизации мины в полете ее оснащают стабилизатором. Стабилизатор смещает центр давления далеко назад за центр масс и возникающий момент сил постоянно разворачивает мину головной частью вперед, стабилизируя ее.

Другим способом придания устойчивости продолговатому снаряду в полете является сообщение ему быстрого вращательного движения вокруг продольной оси. Вращательное движение снаряду придают посредством устройства на снаряде ведущего пояска и нарезов в канале ствола. Благодаря вращательному движению снаряд, подобно волчку или гироскопу, стремится сохранить неизменным направление своей продольной оси в пространстве, траектория искривляется и направление продольной оси начинает отставать от касательной траектории, образуя с ней некоторый угол. В этом случае встречный поток воздуха будет стремиться опрокинуть головную часть снаряда назад. Но благодаря гироскопическим свойствам (при этом возникает известное в механике Кориолисово ускорение) головная часть отклоняется не назад, а в сторону вращения (вправо - при правой нарезке ствола). Так как траектория непрерывно искривляется вниз, то преобладает отклонение головной части снаряда вправо.

Боковое отклонение снаряда от плоскости бросания, вызываемое вращательным движением снаряда в воздухе, называется деривацией.

Величина деривации зависит от дальности стрельбы и от вида траектории.

Отклонение снаряда вправо вследствие деривации необходимо учитывать при определении установок для стрельбы, вводя поправку направления. Эта поправка берется из таблиц стрельбы по исчисленной дальности и вводится со знаком минус (влево) в доворот на цель.

Насколько значительна деривация снаряда показывает такой пример. При стрельбе на дальность 10 км из 122 мм гаубицы Д-30 на заряде 2-м, деривация при табличных условиях составляет -0-16, т.е. если не вводить поправку в направление, то снаряд отклонится вправо примерно на 160 м от намеченной точки (см. расчёт по формуле “тысячной”).

2.2. Элементы траектории, их определение и обозначение.

Виды траекторий и виды стрельб.

При изучении движения снарядов в воздухе применяют следующие основные определения и обозначения, называемые элементами траектории (Рис. 2.3.).

а) В вертикальной плоскости

б) В горизонтальной плоскости

Рис. 2.3. Элементы траектории.

Точка вылета О - центр дульного среза ствола орудия.

Горизонт орудия - горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета.

Линия выстрела ОА - направление оси канала ствола наведенного орудия.

Линия цели ОЦ - прямая, проходящая через точку вылета и цель.

Линия бросания ОБ - направление оси канала ствола в момент вылета снаряда.

Плоскость стрельбы - вертикальная плоскость, проходящая через линию выстрела.

Угол прицеливания a - угол между линией цели и линией выстрела.

Угол возвышения j - угол между линией выстрела и горизонтом орудия.

Угол места цели e_ц - угол между линией цели и горизонтом орудия. Угол места цели считается положительным, когда цель выше горизонта орудия, и отрицательным, когда цель ниже горизонта орудия.

Угол падения Q_с - угол наклона касательной к траектории в точке падения.

Угол бросания Q_о - угол, составленный линией бросания с горизонтом орудия.

Угол вылета g - угол между линией бросания и линией выстрела.

Деривация Z - значение бокового отклонения в горизонтальной плоскости точки падения от плоскости бросания.

Вершина траектории S - наивысшая точка траектории над горизонтом орудия.

Высота траектории Y_S -расстояние от высшей точки траектории до горизонта орудия.

Ветви траектории: восходящая OS, нисходящая SC

Точка падения С - точка пересечения траектории с горизонтом орудия.

Точка встречи Ц - точка встречи снаряда с преградой (целью).

Полная горизонтальная дальность Х_с - расстояние от точки вылета до точки падения.

Топографическая дальность до цели Д^ц_т - расстояние от точки вылета до проекции цели на горизонт орудия.

Угол возвышения равен алгебраической сумме угла прицеливания и угла места цели:

Мерой крутизны траектории является величина угла возвышения и угла падения. В зависимости от величины угла возвышения траектория бывает:

-отлогая - углы возвышения до 20°;

-крутая - углы возвышения свыше 20°.

Стрельба при углах возвышения до 20° называется настильной.

Стрельба при углах возвышения от 20° до 45° называется навесной.

Стрельба при углах возвышения свыше 45° называется мортирной.

Из пушек ведут настильную и навесную стрельбу, из гаубиц - настильную, навесную и мортирную, из минометов- мортирную стрельбу.

2.3. Таблицы стрельбы, их назначение и содержание.

Определение элементов траектории по таблицам стрельбы

На вооружении артиллерии состоит значительное число различных систем орудий. Для каждой артиллерийской системы путем расчетов, исследований и опытных стрельб составляется сборник основных цифровых и справочных сведений, позволяющий проводить подготовку и ведение стрельбы из данного орудия.

Этот сборник называется Таблицами стрельбы.

С помощью Таблиц стрельбы можно:

-выбрать заряд, вид траектории и в соответствии с дальностью назначить установку прицела;

-рассчитать поправки на баллистические и метеорологические условия стрельбы;

определить поправку на превышение цели или поправку угла прицеливания на угол места цели.

Кроме того, в Таблицах стрельбы помещены указания по применению боеприпасов и по эксплуатации артиллерийской системы.

В зависимости от полноты сведений, помещаемых в таблицах стрельбы, они могут быть полными, краткими или временными.

Полные Таблицы стрельбы включают справочный и цифровой материалы, которые помещены в разделах:

1. Основные указания.

2. Собственно таблицы стрельбы.

3. Вспомогательные таблицы.

4. Определение условий стрельбы и справочные сведения.