【戎威学堂】枪炮弹的外弹道常识分析

一、概述

外弹道学是一门研究弹丸出膛后运动规律及影响因素的学科。下文主要讲弹道要素、标准大气弹道和标准弹道诸元偏差。

二、弹道要素

1.起点:弹丸出膛时重心的位置,亦表示完成瞄准后膛口中心的位置。

2.升弧:弹道从起点开始的上升段。

3.弹道顶点:全弹道最高点。

4.最大弹道高:弹道顶点和起点之间的高度。

5.降弧:弹道的下降段。

6.落点:降弧段上与起点高度相同的点。

7.炮口水平面(弹道基线):通过起点和落点的直线。

8.射线:完成瞄准后,身管轴线的延长线。

9.掷线:弹丸出膛瞬间弹道的切线。

10.跳动(定起角):弹丸出膛瞬间掷线偏离射线的位移。
11.炮目高低角:炮目线与炮口水平面的夹角。
12.高角修正量:即在炮目高低角基础上增加的角度,目的是为了补偿弹道非刚性影响。
13.高低修正量炮目高低角和高角修正量的代数和。
14.高角:采用标准弹道诸元时,为射击到预定的水平距离,炮身轴线从炮口水平面所需仰起的角度。
15.射角:射线与炮口水平面的夹角。射角时高角和高低修正量的代数和。
16.弹着点:射弹与目标表面的交点。
17.落线:落点的弹道切线。
18.落角:落点处落线和炮口水平面的夹角。
19.弹着线:弹着点的弹道切线。
20.命中角:弹着线与通过该弹着点表面的切面所夹的锐角。

三、标准大气弹道

相对于真空弹道,标准大气弹道需要考虑空气流动、密度和温度等因素对弹丸运动的影响。真空弹道和标准大气弹道最明显的区别在于后者射程缩短,这主要时因为标准大气条件下,弹丸水平速度分量不再是恒定的,由于空气阻力影响,水平速度分量不断减小,垂直速度分量也受到空气阻力影响。与真空弹道相比,标准大气弹道存在以下几个特性差别:
1.落点速度小于起点速度。
2.过弹道顶点后,弹丸平均水平速度小于其到达顶点前的平均速度。因此,弹丸飞行的水平距离变短,由是降弧小于升弧,落角大于高角。
3.标准大气弹道在任意段都比真空弹道要短、要低,原因如下:
① 水平速度非常值,而是随时间推移而减小。
② 垂直速度受重力和作用于弹丸上的大气效应影响。
③ 真空中,弹道顶点在起点和落点之间;标准大气中,顶点实际靠近落点。
④ 真空中,落角等于高角;标准大气中,落角较大。

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空气阻力影响弹丸射程和方向,在阻力影响下,弹道上任何时间点的水平速度和垂直速度分量都比真空环境中要小。弹丸速度降与阻力大小正相关,与弹丸质量反相关。计算阻力要考虑如下因素:
① 空气密度。弹丸阻力与空气密度成正比,空气密度增加比例与阻力增加比例相同。地点、时间和海拔不同,空气密度也大不相同。
② 速度。弹丸飞行速度越快,受到的空气阻力也越大。速度低于声速时,阻力约与速度的平方成正比。速度为声速时,因声波后压力增加,阻力增加更快。
③弹径。两个弹形相同但尺寸不同的弹丸所受阻力不同。弹形相同的弹丸所受阻力与弹径的平方成正比。
④ 弹道系数。弹道系数是反应弹丸克服空气阻力相对效率的参量。弹道系数增加,则阻力效应降低,射程增加;下降则效果相反。可通过增加弹重与弹径平方的比例来增加弹道系数,也可通过改进弹形,如采用流线型风帽和船尾(见下图红框)等。
⑤ 阻力系数。阻力系数将典型弹丸的弹道特性组合在一起。这些特性包括攻角和弹丸速度与声速的比值。不同弹种阻力系数不同,若某弹与典型弹种形状稍有差异,则可先计算该弹的弹形系数,再将弹形系数与典型弹丸的阻力系数相乘,从而得出该弹的阻力系数。

四、标准弹道诸元偏差

射表是基于标准弹道诸元条件编制的,实际射击条件绝不会与标准弹道诸元条件相同。计算射击诸元时,若不修正标准弹道诸元偏差,则会导致弹丸射偏。为提高精度,要对非标准弹道诸元条件进行修正。
1.影响射程的标准弹道诸元偏差:
① 初速
② 弹重
③ 纵风
④ 气温
⑤ 空气密度
⑥ 地球自转
2.影响方向的标准弹道诸元偏差:
① 偏流
② 横风
③ 地球自转

内容来源丨ABSt1

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