Особенности полета не вращающихся снарядов

Основным фактором, вызывающим сопротивление воздуха при полете снарядов со скоростями меньшими скорости звука, является образование завихрений. Исходя из этого, минам придают каплевидную форму. Такая форма позволяет при сравнительно небольшой начальной скорости достигать больших дальностей стрельбы. Стабилизация полета мины достигается обычно специальным устройством ее хвостовой части.

Как уже было указано, стабилизация полета снаряда должна обеспечить, во-первых, полет его без опрокидывания и, во-вторых, обеспечить, чтобы снаряд следил осью за траекторией.

Обе эти задачи у мин, гранат решаются установкой стабилизатора, при

этом центр тяжести снаряда находится впереди центра сопротивления (рис. 46). При таком расположении центра тяжести и центра сопротивления мина при полете не опрокидывается, и сохраняет устойчивое положение при полете двигаясь головной частью вперед.

Рассмотрим несколько подробнее действие силы сопротивления на мину.

Конструкция мины (форма и стабилизатор) приводят к смещению центра сопротивления за центр масс. Схема действия сил аналогична снаряду. (рис. 45).

Рис. 45. Схема действия сил сопротивления воздуха на мину.

Сила R´ вызывает сопротивление поступательному движению и момент М от пары R´, R˝ опрокидывает мину. Для устойчивости движения мины необходимо компенсировать М.

Таким образом мина в полете совершает колебательные движения относительно касательной траектории.

Так же, как при рассмотрении действия силы сопротивления на снаряд, приложим к центру тяжести силы и разложим по касательной к траектории и по нормали к ней.

У реактивных снарядов, движущихся под действием реактивной силы и после вылета из канала ствола (после схода с направляющих), скорость продолжает увеличиваться до тех пор, пока реактивная сила остается больше силы сопротивления воздуха. Участок траектории ОА от дульного среза (от конца направляющей) до точки, где прекращается действие реактивной силы, называется активным участком, а дальнейшая часть траектории называется пассивным участком (рис.46). Наибольшая скорость снаряда (V_max) оказывается в конце активного участка траектории.

Рис. 46. Траектория полета реактивного снаряда.

Протяженность активного участка зависит от времени горения боевого заряда, т. е. от продолжительности действия реактивной силы. Этот участок у современных реактивных снарядов наземной артиллерии невелик и обычно не превышает 150 м. При максимальных скоростях реактивных снарядов до 300 - 400 м/с время полета их на активном участке траектории составляет 0,5 - 0,9 с. Например, если принять скорость движения снаряда на активном участке траектории ускоренной, то при V_max =400 м/с и длине активного участка S = 150 м время полета будет равно:

; ; .

За такое время полета понижение снаряда над линией бросания будет очень незначительным (менее 4 метров), поэтому траектория снаряда на активном участке близка к прямой линии.

Пассивный участок траектории АС (рис. 46) ничем не отличается от траекторий обычных снарядов.

Так как максимальные скорости реактивных снарядов обычно не превышают скорости звука, основным фактором, вызывающим силу сопротивления воздуха, для них является не баллистическая волна, а образование завихрений. Этим объясняется форма современных реактивных снарядов, напоминающих форму мин, или цилиндр со сравнительно мало заострённой головной частью и удлиненной хвостовой частью.

Устойчивость в полете реактивным снарядам придается путем оперения их хвостовой части. Центр сопротивления воздуха этим переносится назад за центр тяжести. Действие силы сопротивления воздуха на снаряд при этом аналогично действию на обычную мину.

Для улучшения устойчивости некоторым реактивным снарядам придают в полете медленное вращение за счет истечения части газов через боковые сопла отклоненные от оси снаряда или приданием наклона перьям стабилизатора, что приводит к повышению кучности боя.

Некоторые типы реактивных снарядов не имеют хвостового оперения. Стабилизация их полета достигается быстрым вращением (турбореактивные снаряды), за счет наклона сопел.

Дата добавления: 2015-07-18