Close
Мобильное приложение ЭБС "Университетская Библиотека Онлайн"
БАЛЛИСТИКА

БАЛЛИСТИКА, (нем. Ballistik, от греч. bállo — бросаю), наука о движении неуправляемых ракет. арт. снарядов, авиабомб, пуль и т. п. Б.— техническая наука, основывающаяся на высшей математике, теоретич. механике, газовой динамике, термодинамике, теории взрывчатых веществ (ВВ) и иорохов и др. Различают внутреннюю и внешнюю баллистику.


Внутренняя Б. изучает движение снаряда (или др. тела, механич. свобода к-рого ограничена определ. условиями) в канале ствола орудия под действием газов, образующихся при сгорании метательных В В (напр., пороха), а также закономерности др. процессов, происходящих при выстреле в канале ствола или камере пороховой ракеты. Внутр.

Б., рассматривая выстрел как сложный термодинамич. и газодинамич. процесс быстрого превращения хим. энергии пороха в тепловую, а затем в механич. работу заряда, снаряда и подвижных частей орудия, различает в явлении выстрела след, периоды: предварительный — от начала горения пороха до начала движения снаряда; 1-й (основной) — от начала движения снаряда до конца горения пороха; 2-й — от конца горения пороха до момента вылета снаряда из канала ствола (период адиабатического расширения газов) и период последействия пороховых газов на снаряд и ствол — от вылета снаряда из канала ствола до прекращения действия на него газов. Осн. разделами внутр. Б. являются пиростатика, пиродннамика и баллистич. проектирование орудий, ракет, стрелк. оружия. Пиростатика изучает закономерности горения пороха и газообразования при сгорании его в постоянном объёме (рис. 1). Пиродинамика исследует процессы и явления, происходящие в канале ствола при выстреле, и устанавливает связь между конструктивными характеристиками канала ствола, условиями заряжания и различными физ.-хим. и механич. процессами, протекающими при выстреле. На основании рассмотрения этих процессов, а также сил, действующих на снаряд и ствол, устанавливается система уравнении, описывающих процесс выстрела, в т. ч. основное уравнение внутренней Б., связывающее величину сгоревшей части заряда, давление пороховых газов в канале ствола, скорость снаряда и длину пройденного им пути. Решение этой системы и нахождение зависимости изменения давления пороховых газов Р, скорости снаряда и др. параметров от пути снаряда (рис. 2)


и от времени его движения по каналу ствола (рис. 3) является 1-й основной (прямой) задачей внутренней Б. Баллистич. проектирование оружия является 2-й основной (обратной) задачей внутр. Б. Оно состоит


в определении конструктивных данных канала ствола и условий заряжания, при к-рых снаряд данного калибра и массы получит при вылете заданную (дульную) скорость. Внутр. Б. изучает также процесс выстрела: при спец. и комбинир. зарядах, в стрелк. оружии, в системах с конич. стволами и с истечением газов во время горения пороха (миномёты, газодинамич. и безоткатные орудия). Важным разделом является также внутр. Б. пороховых ракет, к-рая развилась в спец. науку. Осн. её разделы: пиростатика полузамкнутого объёма, рассматривающая закономерности горения пороха при сравнит. небольшом постоянном давлении; решение осн. задачи внутр. Б. пороховой ракеты, состоящей в определении (при заданных условиях заряжания) зависимости изменения давления пороховых газов в камере от времени, а также закономерности изменения силы тяги для обеспечения требуемой скорости ракеты; баллистич. проектирование пороховой ракеты, состоящее в определении энергетич. характеристик пороха, массы и формы заряда, а также конструктивных параметров сопла, к-рые обеспечивают при заданной массе боевой части ракеты необходимую силу тяги во время её действия. Закономерности процессов, связанные с периодом последействия пороховых газов на снаряд и ствол, рассматриваются спец. разделом Б.— промежуточной баллистикой. Осн. её задачи: определение силы, действующей на откатные части, а также пути и скорости откатных частей; изучение действия надульных газоотводных устройств (дульные тормоза, пламегасители и т. п.) на откатные части и на снаряд и определение их эффективности; определение ускорения снаряда, а также пути и времени, в течение к-рого истекающие газы ещё оказывают на него воздействие (необходимо для расчёта механизмов взрывателей); изучение процесса формирования нач. условий движения снаряда в воздухе; исследование механизма образования и распространения дульной волны и др. Конец периода последействия на снаряд разделяет область явлений, рассматриваемых внутр. и внешней баллистикой,


и внешних условиях (прямая задача внешней Б.), а также движения снаряда относит. центра масс с целью определения устойчи- Внешняя Б. изучает движение неуправляемых ракет и снарядов после прекращения их силового взаимодействия с пусковой установкой (стволом оружия), а также факторы, влияющие на это движение. Осн. её разделы: изучение сил и моментов, действующих на снаряд в полёте; изучение движения центра масс снаряда с целью расчёта элементов его траектории (рис. 4) при заданных нач.

вости его полёта и характеристик рассеивания. Особенности внешней В. пороховых неуправляемых ракет связаны с активным участком траектории, на к-ром к внешним силам, действующим на обычный оперённый снаряд, добавляется реактивная сила. Расчёт пассивного участка траектории производится обычными методами внешней Б. Важными её разделами являются теория поправок, дающая методы оценки влияния факторов, определяющих полёт снаряда, на отклонение параметров его траектории, а также разработка методов получения исходных данных для составления таблиц стрельбы и нахождения оптим. варианта внешнебаллистич. решения при проектировании арт. систем. Для определения нач. условий (нач. скорости и угла бросания, формы и массы снаряда), необходимых для получения заданной траектории (обратная задача), во внешней Б. используются спец. таблицы, составл. путём многократного решения прямой задачи. Методами внешней Б. пользуются также при изучении закономерностей движения космич. аппаратов (при их движении без воздействия управляющих сил и моментов). С появлением управляемых ракет внешняя Б. сыграла большую роль в становлении и развитии теории их полёта. Движение снарядов в особых случаях (запускаемых с летат. аппаратов, в водной среде и др.) изучается спец. разделами внешней Б.— авиационной В., подводной Б. и др. Эти разделы разрабатывают методы решения баллистич. задач и формы представления результатов решения с учётом специфики боевого применения авиац. средств поражения и свойств водной среды. Примером такого решения могут служить разработанные в авиац. Б. методы вычисления траекторий снарядов при возд. стрельбе с помощью спец. баллистич. функций, методика составления таблиц стрельбы и бомбометания, методы учёта влияния нач. угла нутации, т. е. периодических колебаний оси вращающегося снаряда при его полёте в воздухе (см. Нутация снаряда), при бортовой стрельбе на движение центра массы снаряда и т. д. Вопросы измерений и исследований реальных процессов, происходящих при горении пороха, движении снарядов, ракет (или их моделей) и т. д., рассматриваются экспериментальной Б.

Возникновение В. как науки относится к 16 в. Первыми трудами по Б. являются книги итал. математика Н. Тартальи «Новая наука» (1537) и «Вопросы и открытия, относящиеся к артиллерийской стрельбе» (1546). В 17 в. фундамент, принципы внешней Б. были установлены Г. Галилеем, итальянцем О. Торричелли и французом М. Мерсснном, к-рый предложил назвать науку о движении снарядов баллистикой (1644). И. Ньютон провёл первые исследования движения снаряда с учётом сопротивления воздуха и обобщил их в труде «Математические начала натуральной философии». В 17 —18 вв. изучением движения снарядов занимались голландец X. Гюйгенс, француз П. Вариньон, швейцарец И. Бернулли, Л. Эйлер, б. ч. науч. деятельности к-рого протекала в России, и др. Экспериментальные и отчасти теоретич. основы внутр. Б. были заложены в 18 в. в трудах Б. Робинса, Ч. Хеттона, Д. Бернулли и др. В 1-й пол. 19 в. большой вклад в разработку вопросов Б.

внесли рус. учёные В. А. Анкудович, М. В. Остроградский и др. Благодаря их трудам рус. школа баллистиков заняла ведущее положение. Выдающуюся роль в развитии Б. во 2-й пол. 19 в. сыграл Н. В. Маневский, разработавший теоретич. основы внешней Б. и создавший теорию вращат. движения продолговатых арт. снарядов. Труды Маиевского приобрели всемирную известность. В нач. 20 в. было дано точное решение основной задачи внутр. Б.— работы Н. Ф. Дроздова (1903, 1910), исследовалось горение пороха в неизменном объёме — работы И. П. Граве (1904) и давление пороховых газов в канале ствола — работы Н. А. Забудского (1904, 1914). В 1918—26 В. М. Трофимов, А. Н. Крылов, Д. А. Вентцель, В. В. Мечников, Г. В. Оппоков, Б. Н. Окунев и др. выполнили ряд работ по совершенствованию методов расчёта траекторий, разработке теории поправок и изучению вращательного движения снаряда. Исследования H. E. Жуковского и С. А. Чаплыгина по аэродинамике арт. снарядов легли в основу работ Е. А. Беркалова и др. по совершенствованию формы снарядов и увеличению дальности их полёта. В кон. 30-х гг. В. С. Пугачёв впервые решил общую задачу о движении арт. снаряда. В годы Великой Отечеств. войны и в послевоен. период под руководством С. А. Христиановича проведены теоретич. и эксперимент. работы по повышению кучности стрельбы реактивными снарядами. Исследовались также вопросы повышения нач. скорости снарядов, выявления новых законов сопротивления воздуха, повышения живучести ствола, совершенствования методов баллистич. проектирования. Значит. место заняли работы по исследованию периода последействия (В. Е. Слухоцкий, Н. Ф. Дроздов и др.) и развитию методов Б. с целью решения спец. задач, а также задач внешней и внутр. Б. применит, к реакт. снарядам и широкому использованию ЭВМ для выполнения баллистич. расчётов.

Лит.: Граве И. П. Внутренняя баллистика. Пиродинамика. Вып. 1—4. Л., 1933—37; О и и ок о в Г. В. Внешняя баллистика. М., 1940; Шапиро Я. М. Внешняя баллистика. М., 1946; Вентцель Д. А. Внутренняя баллистика. М., 1948; Серебряков M. E. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. Изд. 3-е. М., 1962. Библиогр.: с. 697—699; Дмитриевский А. А. Внешняя баллистика. М., 1972. Библиогр.: с. 578—580; Корнер Дж. Внутренняя баллистика орудий. Пер. с англ. М., 1953.

К. А. Николаев, Ю. В. Чуев.

« Предыдущий термин Следующий термин »