Врахування висоти лету снаряда в умові завершення його руху з підзвуковою швидкістю

Анотація

Одним з чинників, який впливає на динаміку снаряда є лобовий опір повітря. Отримати аналітичним методом його функціональну залежність від швидкості снаряда, густини та температури повітря, атмос­ферного тиску, геометричних параметрів снаряда та інших факторів доволі проблематично. Їх сумарний вплив на рух снаряда можна визначити з певною точністю, розв’язуючи відповідну обернену задачу. На основі експериментальних досліджень встановлено, що поведінка величини сили лобового опору повітря суттєво залежить від того чи снаряд рухається з надзвуковою, підзвуковою чи дозвуковою швидкостями. Полігонні дослідження встановлюють дискретну залежність між кутом прицілювання і дальністю стрільби при певних значеннях: типу снаряда, його маси, початкової швидкості снаряда, температури повітря, атмос­ферного тиску.

На основі цих тверджень авторами розроблена методика визначення функціональної залежності сили лобового опору повітря від швидкості та маси снаряда, атмосферного тиску, температури повітря і деяких інших чинників базуючись на розв’язуванні оберненої задачі динаміки. Під час руху снаряда в повітрі має місце почергова зміна величин швидкості. Якщо початкова швидкість снаряда надзвукова, то снаряд буде рухатись спочатку з надзвуковою спадною швидкістю, потім підзвуковою та дозвуковою спадними швидкостями. Однак при великих кутах прицілювання, на завершальному етапі руху снаряд може рухатись зі зростаючою швидкістю. Функціональну залежність сили лобового опору визначають для кожного етапу зокрема. Проте особливістю руху снаряда в повітрі, коли його швидкість починає зростати, є виникнення сили бічного тиску повітря на снаряд. Остання скерована перпендикулярно до швидкості снаряда і вниз. Величина сили бічного тиску залежить від величини і напрямку швидкості снаряда, його висоти лету та деяких інших чинників.

Розроблена математична модель була застосована до визначення параметрів руху снаряда, випуще­ного з гаубиці М777А2 заряд 3H. Проведено порівняння кінематичних параметрів руху снаряда, отриманих на основі запропонованої математичної моделі з відповідними значеннями, вказаними у таблицях стрільб. Встановлено, що при кутах прицілювання до 45° теоретичні результати і відповідні табличні значення майже збігаються. При більших кутах прицілювання мають місце певні розбіжності між теоретичними результатами та табличними значеннями, оскільки автори враховували силу бічного тиску повітря на снаряд.