Баллистика – раздел науки, изучающий особенности и закономерности движения тел в пространстве. Основывается эта наука на физике и математике, применяя наработку данных сфер для выведения теории и получение практических навыков. В целом баллистика предполагает изучение движения снарядов и шаров, выпущенных из огнестрельного оружия. Кроме того, оно касается движения баллистических ракет и снарядов. Знания этой сферы особенно важны не только для военных, но и многих применений в гражданской жизни. К примеру, основы баллистики имеют большое значение для аэрокосмической отрасли при проведении научных исследований.
Небольшой экскурс в историю баллистики
Самыми исследованными в этой сфере считаются те, которые были проведены еще в 1537 году Николо Тарталья. В те времена внимание уделялось изучению формы кривой полета снаряда, выпущенного из огнестрельного оружия. Определенный вклад в развитие баллистики внес и Галилей. К его наработкам относится параболическая теория на основе законов тяготения. 1742 Бенджамином Робинсоном была определена начальная скорость ядра. Кроме того, ученый создал баллистический маятник, имеющий применение и в современной жизни.
Другие ученые, также изучавшие направление баллистики - Леонард Эйлер, Ломбард Гуттон. В XIX веке они занимались изучением влияния трения на скорость передвижения снаряда или пули. Знаковым событием в развитии этой науки стало использование огнестрельного оружия нарезного типа, стрелявшего снарядами продолговатой формы. В этом случае вопрос баллистики изучали уже не только физики, но и артиллеристы.
Следует отметить, что опыты по баллистике проводились и на заводах, производящих оружие. Так, например, с 1881 по 1890 год на предприятии Круппа были получены важные результаты, относящиеся к скорости движения снарядов, выпущенных из оружия разного калибра. Это ознаменовало начало исследования внутренней баллистики.
Наиболее радикальные изменения в исследовании этого вопроса произошли в начале XX столетия. В этом веке начала развиваться аэродинамика, позволившая точно описать все факторы, оказывающие влияние на выпущенный снаряд при его движении вне дула.
Как баллистика влияет на мощь армий
Отдельного внимания заслуживает вопрос, что такое баллистика с точки зрения применения ее наработок в военном деле. Следует отметить, что как наука она охватывает достаточно широкий спектр отраслей, включая разработку и проектирование различных видов боеприпасов. Не считая того, она помогает создавать сложные вооруженные системы, которые могут доставлять снаряды на большие расстояния с наибольшей точностью. С появлением этого вида науки стратегические и тактические возможности планирования стали гораздо шире. Применение точных баллистических расчетов позволяет вооруженным силам оптимизировать использование артиллерии и систем ракет. При этом их эффективность существенно увеличивается, а риски для своих войск снижаются.
Также следует отметить влияние разных видов баллистики на разработку защитных мер, к числу которых относятся противоракетная оборона. Современные системы ПРО базируются на данных баллистики о перехвате вражеских ракет, что чрезвычайно важно для национальной безопасности. Также следует сказать о стимуляции развития сопутствующих наук с использованием таких технологий, как аэродинамика, компьютерное моделирование, материаловедение.
Типы баллистики: подробно о каждом аспекте
Стоит отметить, что баллистика не является монолитной наукой, а представляет собой по сути целый комплекс дисциплин, каждая отдельная из которых изучает определенный этап движения снаряда. Для того чтобы понять, как это работает, нужно подробно рассмотреть основные виды баллистики.
Внутренняя баллистика - то, что происходит внутри дула
В момент выстрела происходит возгорание пороха и расширение газов, в результате чего пуля начинает свой путь по каналу дула. Именно эти сложные процессы и изучает внутренняя баллистика. Она учитывает то, что на начальную скорость и точность оказывает прямое влияние давление пороховых газов, нарезы в дуле и некоторые другие факторы. При этом отмечаются следующие их главные аспекты:
Давление газов при сгорании пороха - оно может достигать нескольких десятков тысяч атмосфер. К примеру, в современном оружии показатель давления может составлять 4000 бар, требуя применения в производстве суперпрочных материалов.
Нарезы дула – они создают условия для вращения слоя, стабилизируя процесс в полете. Без наличия таких нарезов пуля может «переворачиваться» и двигаться хаотично.
Скорость в дуле – это показатель, с которого с которым шар оставляет дуло. Для ружья он может составлять 900 м/с, для артиллерийских снарядов – до 1500 м/с.
Процесс передвижения шара внутри дула длится доли секунды, однако от него зависит, насколько точно попадет в цель шар. Внутренняя баллистика является основой для разработки эффективного оружия, ведь зачастую результат зависит даже от миллисекунды.
Переходная баллистика
В этом случае внимание фокусируется на том моменте, когда снаряд покидает дуло и вступает в контакт с воздушной массой. Именно этот момент считается критическим периодом, когда на шар оказывает влияние аэродинамические силы. Тома можно считать, что переходная баллистика определяет стабильность снаряда при выходе из дула.
Наружная баллистика – предполагает полет в реальном времени
При вылетании шара из дула она попадает в окружение с действующей гравитацией, сопротивлением воздуху, ветру и даже вращением земли. Наружная баллистика создает анализ такого полета, определяя траекторию, расстояние и точность. Примером наружной баллистики в действии может служить расчет снайпера с учетом ветра на расстоянии одного километра.
К факторам, оказывающим влияние на траекторию полета шара, относят:
- гравитацию – она тянет слой книзу, формируя параболическую траекторию;
сопротивление воздуху - он уменьшает скорость и оказывает влияние на дальность полета шара; например, калибр 7,62 мм может терять до 50% скорости при полете на расстояние 500 м;
эффект Кориолиса – заключается в том, что на больших расстояниях вращения земли может быть отклонение снаряда на несколько сантиметров;
погодные условия – температура, плотность, давление и влажность воздуха оказывают существенное влияние на полет шара.
С помощью внешней баллистики можно создавать прогнозы по поводу попадания снаряда и улучшать процесс прицеливания. Имеющиеся у снайперов современные баллистические калькуляторы дают возможность учитывать десятки параметров для обеспечения точности стрельбы на расстоянии до 2 км.
Терминальная баллистика – учитывает момент удара
Если говорить точнее, то этот вид баллистики изучает действия, происходящие при достижении пули своей цели. Кроме того, терминальная баллистика изучает взаимодействие снаряда с объектом, а именно его деформацию, проницаемость, степень разрушения. Это чрезвычайно важно для военных с точки зрения, как пробить броню, медиков - как пуля влияет на ткани и криминалистов, которые определяют тип оружия по следам.
Важными аспектами терминальной баллистики есть проникновение, деформация и рикошет. Данная отрасль позволяет разрабатывать эффективные боеприпасы и защитное снаряжение. К примеру, именно терминальная баллистика дала возможность создать керамические броне плиты, которые выдерживают удары и высокую скорость снаряда.
Ракетная баллистика в космических масштабах
Баллистические ракеты сейчас стали пиком баллистической науки. Они двигаются по сложным траекториям, включая активную фазу в виде разгона двигателем и пассивной (полет по инерции). К примеру, межконтинентальная баллистическая ракета обладает способностью передвигаться на расстояние 10 000 км, достигая цели за 30 минут. Баллистика ракет учитывает не только земные факторы, но и космические, к которым относятся вращение планеты, гравитационные поля, солнечный ветер. Эта отрасль применяется не только в военной сфере, но и в космических исследованиях.
Как работает баллистика для защиты по военному делу
Все вышеперечисленные разделы формируют комплексный подход к изучению и применению этой науки в разных областях. В военном деле ее также можно воспринимать как эффективную защиту посредством разнообразного оборудования. Разработанное с применением современных технологий и материалов, оно позволяет защищать бойца от шаров, элементов обломков, холодного оружия или взрывной волны. В процессе производства используются современные материалы, которые гарантируют эффективный уровень безопасности, хорошо амортизируют и поглощают удары. Такие защитные элементы разрабатываются и выпускаются с учетом строгих стандартов и сертификаций.
Разновидности баллистической защитыК списку наиболее популярных средств амуниции относятся:
защита для паха военных;
защита поясницы;
баллистическая защита боков;
защита рук;
баллистическая защита ног.
Специальные баллистические пакеты позволяют получить надежную защиту от шаров, обломков снарядов, гранат и мин и других угроз. Для паха используется легкий удобный модуль, не допускающий обломочных ранений. Защита поясницы становится препятствием для проникновения шрапнели, рикошетов пистолетных шаров и обломков.
Критически важной для военных считается баллистическая защита боков, поскольку обычно стандартные бронежилеты часто оставляют эти части тела открытыми. Внимание уделяется и элементам защиты нижних конечностей, которые также представляют собой дополнительные модули, обеспечивая защиту уязвимых артерий и суставов. Чрезвычайно важна защита колен, поскольку эта зона чаще всего подвергается поражению во время передвижения бойца по сложной местности.
Особенности баллистического пакета
Он является базовым элементом мягкого бронежилета для выполнения защитной функции. Изготавливается такой элемент из сверхпрочных материалов, которые не рвутся, не пробиваются ножом и шаром. Лучший показатель прочности и качества обладает арамидным полотном для брони под названием кевлар. Также в этом сегменте производители часто используют специализированные высокомолекулярные полиэтилены. Подобные материалы состоят в несколько слоев для создания нужного уровня защиты. Главной особенностью баллистического пакета является то, что они обладают способностью поглощать и рассеивать энергию обломка или шара.
При попадании пули или обломка в бронежилет энергия от удара поглощается несколькими слоями ткани, задерживаясь в них и не проходя к телу. Баллистические пакеты вставляются вбронежилеты , плитоноски или дополнительные модули для поддержания нужного уровня защиты в опасных зонах. С точки зрения класса защиты они подразделяются на шесть основных подвидов. Более подробно об этой информации и классификации этого защитного снаряжения можно найти в статье « Что такое баллистические пакеты ».
Отдельно следует отметить некоторые базовые преимущества баллистических пакетов:
Надежная защита, обусловленная использованием сверхпрочных тканей с добавлением композитных материалов.
Легкость – масса баллистических пакетов гораздо меньше по сравнению с традиционными бронированными элементами в металлических пластинах.
Устойчивость к влаге – к применению изделия находятся в индивидуальной упаковке, а при использовании они длительно сохраняют свои начальные свойства.
Гибкость – пакеты отличаются эластичной конструкцией, обеспечивающей адаптацию к форме тела человека.
Сфера применения баллистических пакетов достаточно широка. Они востребованы у военных, правоохранительных органов и гражданских лиц – например, у охранников охранных служб, журналистов, медперсонала в зонах конфликта.
Баллистика – наука, играющая на данном этапе ключевую роль в военном деле. Она оптимально сочетает теоретические знания и практический опыт, продолжая неустанно развиваться. Именно поэтому у человечества есть большой потенциал для получения уже в обозримом будущем новых возможностей для исследований и инноваций в этом направлении. А в конечном итоге понимание баллистики позволяет обеспечить лучшую защиту и безопасность для человека.
