Курсовая теория на тему Траектория полёта пули (снарядов) и причины её образования

Содержание:

Введение 3
1. Причины возникновения траектории и механизм их действия. 6
2. Элементы траектории пули и их характеристика. 9
3. Факторы, влияющие на параметры траектории пули и их анализ 13
4. Формы, свойства траекторий пули их практическое значение. 21
5. Прямой выстрел. Поражаемое, прикрытое и мертвое пространство. 27
6. Деривация полета пули: суть и причины явления. 30
Заключение 33
Список использованной литературы 35

Введение:

Введение

Актуальность выбранной темы обуславливается тем, что любой стрелок обязан знать, как летит выпущенная им пуля и что с ней происходит в полете. Траекторией называют кривую линию, описываемую центром тяжести пули в полете. В результате действия силы тяжести и силы сопротивления воздуха скорость полета пули постепенно снижается, а ее траектория представляет собой по форме равномерно изогнутую кривую линию. Необходимо иметь в виду, что 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 знание законов баллистики абсолютно необходимо. Выброшенная из канала ствола с определенной начальной скоростью пуля при движении в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Действие первой направлено вниз: оно заставляет пулю непрерывно понижаться от линии бросания. Действие второй направлено навстречу движению пули: оно заставляет ее непрерывно терять скорость полета. В результате этого пуля, выброшенная из канала ствола, летит не по прямой линии бросания, а по кривой, неравномерно изогнутой линии, расположенной ниже линии бросания. К особенностям траектории следует отнести то, что её часть от вершины до точки падения (нисходящая ветвь) короче и круче её части от точки вылета до вершины (восходящая ветвь), а угол падения больше угла бросания; очевидно, что конечная скорость пули всегда меньше начальной, и время полёта по восходящей ветви траектории, естественно, всегда меньше, чем по нисходящей.
Целью данной работы является изучение траектории полёта пули(снарядов) и причин её образования.
Исходя из поставленной цели, можно сформулировать научные задачи работы:
• Рассмотреть причины возникновения траектории и механизм их действия,
• Изучить основные элементы траектории пули,
• Перечислить факторы, влияющие на параметры траектории пули и их анализ, а также изучить формы, свойства траекторий пули их практическое значение,
• Поражаемое, прикрытое и мертвое пространство
• Раскрыть понятия поражаемого, прикрытого и мертвого пространства, а также явление деривации полета пули: суть и причины явления.
Объект исследования – баллистика выстрела.
Предмет исследования – основные факторы, влияющие на траекторию полета пули.
В качестве методов исследования в данной работе были использованы методы дедукции и индукции, метод теоретического анализа материала, а также метод синтеза.
Степень разработанности данной темы достаточно высока – рассматриваемому вопросу посвящены работы ведущих отечественных специалистов области баллистики и военной подготовки.
Структура работы:
• Во введение раскрывается актуальность, цели и задачи работы, выявляются объект и предмет исследования,
• В первой главе, в рамках основных определений внешней баллистике, рассматриваются причины возникновения траектории и механизм их действия, а также основные фазы и векторы баллистической траектории,
• Вторая глава содержит описание элементов траектории пули и их характеристик,
• В третьей главе анализируются факторы, влияющие на параметры траектории пули и их анализ,
• Четвертая глава содержит описание практического значения формы и свойств траекторий пули,
• В пятой главе рассматривается такие вопросы как прямой выстрел, поражаемое, прикрытое и мертвое пространство,
• Шестая глава содержит описание такого явления как деривация полета пули,
• В заключении содержатся краткие выводы по каждому из рассмотрены в работе вопросов,
• Список использованной работы содержит источники, на базе которых была написана работа.
Научная новизна заключается в том, что, в связи с постоянным совершенствованием технологий оборонного производства и стрелкового оружия, каждый год появляется большое количество литературы по внешней баллистике в целом, и по исследованию траекторий полета пули, в частности. Изучение более современных точек зрения по рассматриваемому вопросу способно выявить новые закономерности в области изучения траектории полета пули.
Практическая значимость данной работы заключается в том, что материал данной курсовой работы может послужить в качестве информационной базы для написания научных с татей, студенческих работ, а также может использоваться как основная для подготовки к научным конференциям.

Текст работы:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать ряд выводов:
1) Траектория пули представляет собой кривую линию, описываемую центром тяжести пули в процессе ее полета.
Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее. В результате действия этих сил скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию.
Под действием силы сопротивления воздуха пуля за каждую секунду проходит меньшее расстояние по направлению оси канала ствола, а понижается на ту же величину, что и в безвоздушном пространстве. В результате этого траектория в воздухе будет ниже и короче, чем в безвоздушном пространстве.
2) Траектория пули в воздухе имеет следующие свойства:
• нисходящая ветвь короче и круче восходящей;
• угол падения больше угла бросания;
• окончательная скорость пули меньше начальной;
• наименьшая скорость полета пули при стрельбе под большими углами бросания — на нисходящей ветви траектории, а при стрельбе под небольшими углами бросания — в точке падения;
• время движения пули по восходящей ветви траектории меньше, чем по нисходящей;
• траектория вращающейся пули вследствие понижения пули под действием силы тяжести и деривации представляет собой линию двоякой кривизны.
3) Сразу после того как пуля покидает ствол, на нее начинают оказывать воздействие три фактора: сила притяжения к земле; сила ветер, сносящая пулю в сторону; сопротивление воздуха становится труднопреодолимым препятствием. Пуля противостоит перечисленным силам посредством таких характеристик как: скорость (чтобы преодолеть как можно большее расстояние, пока сила тяжести не притянет ее к земле); вес (чтобы лучше сохранять данную скорость); оптимальная аэродинамическая форма (чтобы легко рассекать воздух).
4) Изучив характер очертаний головной волны и завихрений воздуха, возникающих при движении разных по форме пуль, можно сделать вывод о том, что давление на головную часть пули тем меньше, чем пуля острее. Зона разреженного пространства и завихрений позади пули будут тем меньше, чем сильнее скошена ее хвостовая часть.
СТП — средняя точка попадания, или средняя точка прицеливания. Данный термин, имеющий отношение к прикладной баллистике и количественному определению меткости стрельбы. Обозначает геометрический центр эллипса рассеивания пуль при многократной стрельбе по цели.
5) Прямым выстрелом называется выстрел, при котором траектория полёта пули не поднимается над линией прицеливания выше цели на всём своём протяжении. Дальность прямого выстрела зависит от высоты цели и настильности траектории. Чем выше цель и более настильная траектория, тем больше дальность прямого выстрела и, следовательно, расстояние, на котором цель может быть поражена с одной установкой прицела. Практическое значение прямого выстрела заключается в том, что в напряжённые моменты боя стрельба может вестись без перестановки прицела, при этом точка прицеливания по высоте будет выбираться по нижнему обрезу цели.
6) Деривация представляет собой отклонение траектории пули или артиллерийского снаряда в горизонтальной плоскости под воздействием вращения, придаваемого нарезами ствола.

Заключение:

Введение

Актуальность выбранной темы обуславливается тем, что любой стрелок обязан знать, как летит выпущенная им пуля и что с ней происходит в полете. Траекторией называют кривую линию, описываемую центром тяжести пули в полете. В результате действия силы тяжести и силы сопротивления воздуха скорость полета пули постепенно снижается, а ее траектория представляет собой по форме равномерно изогнутую кривую линию. Необходимо иметь в виду, что 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 знание законов баллистики абсолютно необходимо. Выброшенная из канала ствола с определенной начальной скоростью пуля при движении в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Действие первой направлено вниз: оно заставляет пулю непрерывно понижаться от линии бросания. Действие второй направлено навстречу движению пули: оно заставляет ее непрерывно терять скорость полета. В результате этого пуля, выброшенная из канала ствола, летит не по прямой линии бросания, а по кривой, неравномерно изогнутой линии, расположенной ниже линии бросания. К особенностям траектории следует отнести то, что её часть от вершины до точки падения (нисходящая ветвь) короче и круче её части от точки вылета до вершины (восходящая ветвь), а угол падения больше угла бросания; очевидно, что конечная скорость пули всегда меньше начальной, и время полёта по восходящей ветви траектории, естественно, всегда меньше, чем по нисходящей.
Целью данной работы является изучение траектории полёта пули(снарядов) и причин её образования.
Исходя из поставленной цели, можно сформулировать научные задачи работы:
• Рассмотреть причины возникновения траектории и механизм их действия,
• Изучить основные элементы траектории пули,
• Перечислить факторы, влияющие на параметры траектории пули и их анализ, а также изучить формы, свойства траекторий пули их практическое значение,
• Поражаемое, прикрытое и мертвое пространство
• Раскрыть понятия поражаемого, прикрытого и мертвого пространства, а также явление деривации полета пули: суть и причины явления.
Объект исследования – баллистика выстрела.
Предмет исследования – основные факторы, влияющие на траекторию полета пули.
В качестве методов исследования в данной работе были использованы методы дедукции и индукции, метод теоретического анализа материала, а также метод синтеза.
Степень разработанности данной темы достаточно высока – рассматриваемому вопросу посвящены работы ведущих отечественных специалистов области баллистики и военной подготовки.
Структура работы:
• Во введение раскрывается актуальность, цели и задачи работы, выявляются объект и предмет исследования,
• В первой главе, в рамках основных определений внешней баллистике, рассматриваются причины возникновения траектории и механизм их действия, а также основные фазы и векторы баллистической траектории,
• Вторая глава содержит описание элементов траектории пули и их характеристик,
• В третьей главе анализируются факторы, влияющие на параметры траектории пули и их анализ,
• Четвертая глава содержит описание практического значения формы и свойств траекторий пули,
• В пятой главе рассматривается такие вопросы как прямой выстрел, поражаемое, прикрытое и мертвое пространство,
• Шестая глава содержит описание такого явления как деривация полета пули,
• В заключении содержатся краткие выводы по каждому из рассмотрены в работе вопросов,
• Список использованной работы содержит источники, на базе которых была написана работа.
Научная новизна заключается в том, что, в связи с постоянным совершенствованием технологий оборонного производства и стрелкового оружия, каждый год появляется большое количество литературы по внешней баллистике в целом, и по исследованию траекторий полета пули, в частности. Изучение более современных точек зрения по рассматриваемому вопросу способно выявить новые закономерности в области изучения траектории полета пули.
Практическая значимость данной работы заключается в том, что материал данной курсовой работы может послужить в качестве информационной базы для написания научных с татей, студенческих работ, а также может использоваться как основная для подготовки к научным конференциям.

Список литературы:

1. Причины возникновения траектории и механизм их действия.

Вопросами возникновения и механизма действия траектории пули занимается самостоятельная научная дисциплина — внешняя баллистика. В рамках данной науки изучается движение пули после прекращения воздействия на нее пороховых газов. Отметим, что после вылета пули из канала ствола под воздействием пороховых газов, пуля перемещается в соответствии с силами инерции. Пуля при полете в воздушном пространстве подвергается воздействию силы сопротивления воздуха и силы тяжести. Последняя заставляет пулю постепенно снижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывным образом замедляет движение пули в стремлении опрокинуть ее. В результате воздействия данных сил скорость полета пули снижается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию. Таким образом, траекторией пули называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете. Пуля при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха.
Траектория, или путь, по которому летит пуля, может быть описана математическими формулами только в упрощенных случаях. Гравитация без воздействия прочих сил заставит пулю взлететь и упасть, описав предсказуемую кривую в виде полуэллипса, гиперболы или параболы. В реальности траекторию формирует множество постоянных и переменных сил, часть которых прогнозируется неточно. Поэтому расчет и описание баллистической траектории — отдельная и, пожалуй, самая главная тема в стрелковом деле и огневой подготовке, а значит, в рамках данной работы, ее необходимо затронуть, чтобы дать хотя бы общее представление о сложностях баллистики и прицеливания.

Рисунок 1. Основные фазы и векторы баллистической траектории
Пуля при полете в воздухе подвергается действию двух основных сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха. Сила тяжести заставляет пулю снижаться, а сила сопротивления воздуха замедляет ее движение. Поэтому траектория представляет собой кривую линию, близкую по форме к параболе. В реальности ветви этой параболы искажены и несимметричны. Начальная часть траектории от точки вылета до вершины выглядит относительно пологой, а вторая, нисходящая, часть выглядит более крутой. Снижение происходит более резко, чем восхождение, из-за потери скорости.
Поскольку пуля выпущена из огнестрельного оружия, вращательный момент придает траектории еще одну составляющую, которая вызвана гироскопическим эффектом. Вращение снаряда вокруг своей оси позволяет стабилизировать его траекторию — снаряд всегда ориентирован вдоль оси вращения подобно юле, которая сохраняет вертикальное положение и не падает во время движения. Такая строгая ориентация улучшает аэродинамику и, как следствие, существенно продлевает траекторию.
Траектория в воздухе имеет следующие свойства:
• Траектория несимметрична, ее нисходящая ветвь короче и круче восходящей.
• Вершина траектории находится ближе к точке падения.
• Угол падения больше угла бросания.
Траектория может быть разделена на три части: восходящая ветвь, где пуля набирает высоту, максимальная ордината (наивысшая точка) и нисходящая ветвь. Для стрелка из этих трех частей ключевой является максимальная ордината — наивысшая точка траектории. В старых баллистических таблицах встречаются ссылки на высоту траектории (ВТ) — это та же максимальная ордината.
Для любого стрелка баллистика — главный аналитический аппарат, описывающий траекторию пули и позволяющей таким образом предсказывать и корректировать точку попадания. Также под термином баллистика часто подразумевается баллистическая специфика конкретного стрелкового оружия, т.е. параметры траектории пули, выпущенной из него. Именно поэтому данная наука является главным пунктом в теоретической подготовке снайпера . Однако на дистанциях до 100м траекторию пули классического нарезного оружия можно считать прямой линией. Ее отклонение будет ничтожным, и прицел, настроенный простым лазерным бор-сайтером, придаст выстрелу хорошую точность.
Кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания называется превышением траектории над линией прицеливания. Точку пересечения траектории с горизонтом оружия принято называть точкой падения. Расстояние от точки вылета до точки падения пули представляет собой полную горизонтальную дальность. Скорость пули (гранаты) в точке падения называется окончательной скоростью. Время движения пули (гранаты) от точки вылета до точки падения называется полным временем полета. Кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия является высотой траектории. Угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия, называется углом падения.