Балістика - розділ науки, яка вивчає особливості та закономірності руху тіл в просторі. Основується ця наука на фізиці та математиці, застосовуючи напрацювання даних сфер для виведення теорії та здобуття практичних навичок. Загалом балістика передбачає вивчення рух снарядів та куль, випущених з вогнепальної зброї. Крім того, вона стосується руху балістичних ракет та снарядів. Знання цієї сфери особливо важливі не лише для військових, але і для багатьох застосувань у цивільному житті. До прикладу, основи балістики мають велике значення для аерокосмічної галузі і під час проведення наукових досліджень.
Невеликий екскурс в історію балістики
Найпершими дослідженими в цій сфері вважаються ті, які були проведені ще у 1537 році Ніколо Тарталья. В ті часи увага приділялася вивченню форми кривої польоту снаряду, який був випущений з вогнепальної зброї. Певний вклад в розвиток балістики зробив і Галілей. До його напрацюваннь належить параболічна теорія на основі закони тяжіння. 1742 року Бенджаміном Робінсоном була визначена початкова швидкість ядра. Окрім того, вчений створив балістичний маятник, який має застосування і в сучасному житті.
Інші вчені, які також вивчали напрям балістики - Леонард Ейлер, Ломбард Гуттон. В XIX столітті вони займалися вивченням впливу тертя на швидкість пересування снаряду чи кулі. Знаковою подією в розвитку цієї науки стало використання вогнепальної зброї нарізного типу, яке стріляло снарядами продовгуватої форми. В цьому випадку питання балістики вивчали вже не лише фізики, але і артилеристи.
Варто зазначити, що досліди з балістики проводилися і на заводах, які виготовляють зброю. Так, наприклад, з 1881 по 1890 рік на підприємстві Круппа були отримані важливі результати, які стосувалися швидкості руху снарядів, випущених з зі зброї різного калібру. Це ознаменувало початок вивчення внутрішньої балістики.
Найбільш радикальні зміни у дослідженні цього питання відбулися на початку XX століття. У цьому столітті почала розвиватися аеродинаміка, яка дозволила точно описати всі фактори, що мають вплив на випущений снаряд при його русі поза межами дула.
Як балістика впливає на потужність армій
На окрему увагу заслуговує питання, що таке балістика з точки зору застосування її напрацювань у військовій справі. Варто зазначити, що як наука, вона охоплює досить широкий спектр галузей, включно з розробкою та проєктуванням різних видів боєприпасів. Крім того, вона допомагає створювати складні збройні системи, які можуть доставляти снаряди на величезні відстані з максимальною точністю. З появою цього виду науки стратегічні та тактичні можливості планування стали набагато ширшими. Застосування точних балістичних розрахунків дає можливість збройним силам оптимізувати використання артилерії та систем ракет. При цьому їх ефективність суттєво підвищується, а ризики для своїх військ знижуються.
Також варто відзначити вплив різних видів балістики на розробку захисних заходів, до числа яких належать протиракетна оборона. Сучасні системи ПРО базуються на даних балістики про перехват ворожих ракет, що є надзвичайно важливим для національної безпеки. Також потрібно сказати про стимуляцію розвитку супутніх наук з використанням таких технологій, як аеродинаміка, комп'ютерне моделювання, матеріалознавство.
Типи балістики: детально про кожен аспект
Варто відзначити, що балістика не є монолітною наукою, а являє собою, по суті, цілий комплекс дисциплін, кожна окрема з яких вивчає певний етап руху снаряду. Для того, щоб зрозуміти, як це працює, потрібно детально розглянути основні види балістики.
Внутрішня балістика - те що відбувається всередині дула
У момент вистрілу відбувається загоряння пороху та розширення газів, в результаті чого куля починає свій шлях каналом дула. Саме ці складні процеси і вивчає внутрішня балістика. Вона враховує те, що на початкову швидкість та точність має прямий вплив тиск порохових газів, нарізи у дулі та деякі інші фактори. При цьому відзначаються такі їх головні аспекти:
Тиск газів під час згоряння пороху - він може сягати декілька десятків тисяч атмосфер. До прикладу, у сучасній зброї показник тиску може складати 4000 бар, вимагаючи застосування у виробництві суперміцних матеріалів.
Нарізи дула - вони створюють умови для обертання шару, стабілізуючи процес у польоті. Без наявності таких нарізів куля може «перевертатися» та рухатися хаотично.
Швидкість в дулі - це показник, з якого з яким куля залишає дуло. Для рушниці він може складати 900 м/с, для артилерійських снарядів - до 1500 м/с.
Процес пересування кулі всередині дула триває долі секунди, проте саме від нього залежить, наскільки точно потрапить в ціль куля. Внутрішня балістика є основою для розробки ефективної зброї, адже досить часто результат залежить навіть від мілісекунди.
Перехідна балістика
У цьому випадку увага фокусується на тому моменті, коли снаряд залишає дуло та вступає в контакт з повітряною масою. Саме цей момент вважається критичним періодом, коли на кулю має вплив аеродинамічні сили. Тома можна вважати, що перехідна балістика визначає стабільність снаряду при виході з дула.
Зовнішня балістика - передбачає політ в реальному часі
При вилітанні кулі із дула вона потрапляє у в оточення з діючою гравітацією, супротивом повітря, вітру і навіть обертанням землі. Зовнішня балістика створює аналіз такого польоту, визначаючи траєкторію, відстань та точність. Прикладом зовнішньої балістики в дії може бути розрахунок снайпера з врахуванням вітру на відстані одного кілометра.
До факторів, які мають вплив на траєкторію польоту кулі, відносять:
гравітацію - вона тягне шар донизу, формуючи параболічну траєкторію;
супротив повітря - він зменшує швидкість та має вплив на дальність польоту кулі; наприклад, калібр 7,62 мм може втрачати до 50% швидкості при польоті на відстань 500 м;
ефект Коріоліса - полягає у тому, що на великих відстанях обертання землі може бути відхилення снаряду на декілька сантиметрів;
погодні умови - температура, щільність, тиск та вологість повітря мають суттєвий вплив на політ кулі.
За допомогою зовнішньої балістики можна створювати прогнози стосовно потрапляння снаряду, та покращувати процес прицілювання. Сучасні балістичні калькулятори, які є у снайперів, дають можливість враховувати десятки параметрів для забезпечення точності стрільби на відстані до 2 км.
Термінальна балістика - враховує момент удару
Якщо казати точніше, то цей вид балістики вивчає дії, які відбуваються при досяганні кулі своєї цілі. Окрім того, термінальна балістика вивчає взаємодію снаряду з об'єктом, а саме його деформацію, проникність, ступінь руйнування. Це надзвичайно важливо для військових з точки зору, як пробити броню, медиків - як куля впливає на тканини, та криміналістів, які визначають тип зброї за слідами.
Важливими аспектами термінальної балістики є проникнення, деформація та рикошет. Дана галузь дає можливість розробляти ефективні боєприпаси та захисне спорядження. Наприклад, саме термінальна балістика дала можливість створити керамічні броне плити, які витримують удари та високу швидкість снаряду.
Ракетна балістика в космічних масштабах
Балістичні ракети на даний момент стали піком балістичної науки. Вони рухаються за складними траєкторіями, включно з активною фазою у вигляді розгону двигуном та пасивною (політ за інерцією). До прикладу, міжконтинентальна балістична ракета має здатність пересуватися на відстань 10000 км, досягаючи цілі за 30 хвилин. Балістика ракет враховує не лише земні фактори, але і космічні, до яких належать обертання планети, гравітаційні поля, сонячний вітер. Ця галузь застосовується не лише у військовій сфері але і в космічних дослідженнях.
Як працює балістика для захисту у військовій справі
Всі перераховані вище розділи формують комплексний підхід до вивчення та застосування цієї науки в різних сферах. У військовій справі її також можна сприймати як ефективний захист у вигляді різноманітного обладнання. Розроблене із застосуванням сучасних технологій та матеріалів, воно дає можливість захищати бійця від куль, елементів уламків, холодної зброї або вибухової хвилі. У процесі виробництва застосовуються сучасні матеріали, які гарантують ефективний рівень безпеки, добре амортизують та поглинають удари. Такі елементи захисту розробляються та випускаються з врахуванням строгих стандартів і сертифікацій.
Різновиди балістичного захисту
До переліку найбільш популярних засобів амуніції відносяться:
захист для паху військових;
захист попереку;
балістичний захист боків;
захист рук;
балістичний захист ніг.
Спеціальні балістичні пакети дають можливість отримати надійний захист від куль, уламків снарядів, гранат та мін й інших загроз. Для паху використовується легкий зручний модуль, який не допускає уламкових поранень. Захист поясниці стає перепоною для проникнення шрапнелі, рикошетів пістолетних куль та уламків.
Критично важливим для військових вважається балістичний захист боків, оскільки зазвичай стандартні бронежилети часто залишають ці частини тіла відкритими. Увага приділяється і елементам для захисту нижніх кінцівок, які теж являють собою додаткові модулі, забезпечуючи захист вразливих артерій та суглобів. Надзвичайно важливим є захист колін, оскільки ця зона найчастіше підпадає під ураження під час пересування бійця по складній місцевості.
Особливості балістичного пакету
Він є базовим елементом м’якого бронежилету для виконання захисної функції. Виготовляється такий елемент із надміцних матеріалів, які не рвуться, не пробиваються ножем та кулею. Найкращий показник міцності та якості має арамідне полотно для броні під назвою кевлар. Також у цьому сегменті виробники часто застосовують спеціалізовані високомолекулярні поліетилени. Подібні матеріали складаються в декілька шарів для створення потрібного рівня захисту. Головною особливістю балістичного пакета є те, що вони мають здатність поглинати та розсіювати енергію уламка або кулі.
Під час влучання кулі або уламка в бронежилет енергія від удару поглинається декількома шарами тканини, затримуючись в них та не проходячи до тіла. Балістичні пакети вставляються в бронежилети, плитоноски або додаткові модулі для підтримування потрібного рівня захисту в небезпечних зонах. З точки зору класу захисту вони підрозділяються на шість основних підвидів. Більш детально про цю інформацію та про класифікацію цього захисного спорядження можна знайти у статті «Що таке балістичні пакети».
Окремо варто відзначити деякі базові переваги балістичних пакетів:
Надійний захист, зумовлений використанням надміцних тканин з додаванням композитних матеріалів.
Легкість - маса балістичних пакетів набагато менша у порівнянні з традиційними броньованими елементами в металевих пластинах.
Стійкість до вологи – до застосування вироби знаходяться в індивідуальній упаковці, а під час використання вони тривалий час зберігають свої початкові властивості.
Гнучкість - пакети вирізняються еластичною конструкцією, яка забезпечує адаптацію до форми тіла людини.
Сфера застосування балістичних пакетів досить широка. Вони затребувані у військових, правоохоронних органів та цивільних осіб – наприклад, у охоронців охоронних служб, журналістів, медперсоналу в зонах конфлікту тощо.
Балістика - наука, яка відіграє на даному етапі ключову роль у військовій справі. Вона оптимально поєднує в собі теоретичні знання та практичний досвід, продовжуючи невпинно розвиватися. Саме тому у людства є великий потенціал для отримання вже в недалекому майбутньому нових можливостей для досліджень та інновацій у цьому напрямку. А в остаточному результаті розуміння балістики дає змогу забезпечити кращий захист та безпеку для людини.
