Balistica studiază mişcarea unui corp aruncat sub un unghi faţă de orizontală, a cărui mişcare este determinată de un impuls iniţial, de rezistenţa mediului în care se mişcă şi de forţa gravitaţională.
Sunt cunoscute două ramuri a balisticii:
- Balistica interioară
- Balistica exterioară
Balistica interioară studiază procesele care se produc în momentul tragerii în deosebi la mişcarea glonţului (grenadei) în canalul ţevii.
Balistica exterioară studiază mişcarea glonţului în aer, din momentul ieşirii din canalul ţevii şi până la punctul de cădere.
1. Noţiunea de lovitură. Presiunea gazelor de pulbere în canalul ţevii. Mişcarea glonţului prin canalul ţevii. Viteza iniţială şi maximală a glonţului (grenadei ) în aer.
Lovitură (împuşcătură) - se numeşte aruncarea glonţului (proiectilului) din canalul ţevii armei sub acţiunea energiei gazelor formate în urma arderii încărcăturii de pulbere.
La efectuarea tragerii din arma de foc provin următoarele fenomene:
De la lovirea percutorului asupra capsei cartuşului detonează componenţa explozivă a capsei şi formează o flacără care prin orificiile de aprindere de la fundul cartuşului pătrund în tub-cartuş şi aprind încărcătura de pulbere.
La arderea încărcăturii de pulbere se formează o cantitate mare de gaze înfierbântate, care formează în canalul ţevii o presiune înaltă (300 - 500 atm.) ce acţionează asupra fundului glontelui, fundului şi pereţilor tub-cartuşului precum şi asupra ţevii şi închizătorului.
În rezultatul presiunii gazelor asupra fundului glontelui, el se mişcă şi se înşurubează în ghinturi rotindu-se prin ele, mişcându-se prin canalul ţevii cu viteză crescătoare şi se aruncă în afară pe direcţia axei canalului ţevii.
De la presiunea gazelor asupra pereţilor tub-cartuşului şi ţevii se produc întinderea pereţilor tub-cartuşului (deformaţie elastică) care fixându-se strâns de camera cartuşului împiedică scurgerea gazelor de pulbere în direcţia închizătorului.
Gazele fierbinţi şi particulele de pulbere ce nu au dovedit să ardă, se scurg din canalul ţevii urmând glontele. La întâlnirea cu aerul se aprinde flacăra şi apare unda de şoc sau de presiune. Aceasta şi este cauza apariţiei sunetului în timpul loviturii.
La tragerea din armă automată, construcţia căreia este bazată pe principiul întrebuinţării energiei gazelor de pulbere ce se scurg prin orificiul canalului ţevii (AKM, SVD), o parte de gaze după trecerea glontelui de orificiu se îndreaptă prin el spre camera de gaze, loveşte în piston şi aruncă pistonul cu portînchizătorul înapoi.
Până ce portînchizătorul un va parcurge o distanţă anumită, ce produce aruncarea glontelui din canalul ţevii, închizătorul prelungeşte să menţină canalul ţevii încuiat. După ieşirea glonţului din canalul ţevii el se descuie.
La tragerea din armă automată, construcţia căreia este bazată pe principiul întrebuinţării energiei reculului (PM, APS) presiunea gazelor prin fundul tub-cartuşului se transmite la închizător şi provoacă mişcarea închizătorului cu tub-cartuşul înapoi. Această mişcare se începe în momentul când presiunea gazelor de pulbere asupra tub-cartuşului depăşeşte forţa de rezistenţă a închizătorului şi forţa arcului recuperator. Glontele către acest timp părăseşte canalul ţevii. Mişcându-se în urmă închizătorul comprimă arcul recuperator apoi sub acţiunea arcului comprimat închizătorul se mişcă înainte şi introduce următorul cartuş în camera cartuşului.
Viteza iniţială a glontelui se numeşte viteza mişcării glontelui la gura canalului ţevii. Viteza iniţială a glontelui depinde de:
lungimea ţevii;
greutatea glontelui;
greutatea, temperatura şi umiditatea încărcăturii de pulbere, formele şi mărimea granulelor de pulbere şi densitatea încărcăturii.
La mărirea vitezei iniţiale se măreşte:
distanţa de zbor a glontelui;
distanţa loviturii directe;
puterea de lovire şi pătrunderea glontelui;
se micşorează acţiunea factorilor exteriori asupra lui în zbor.
Reculul armei se numeşte mişcarea armei (ţevii) în urmă în timpul tragerii (loviturii). Reculul se simte în formă de impuls în umăr, mână ori sol.
În scopul micşorării acţiunii negative a reculului asupra rezultatului tragerii la unele modele de armament cu glonte se folosesc dispozitive speciale (compensatoare). Gazele, ce se scurg din canalul ţevii, lovindu-se de peretele compensatorului schimbă poziţia gurii ţevii în stingă şi în jos.
Rezistenţa ţevii este determinata de capacitatea pereţilor ţevii de a rezista la о anumita presiunea a gazelor care se formează În interiorul acesteia. Daca presiunea este mai mare ca aceste mărimi se produce fenomenul umflării (explozie) ţevii. Cauzele pot fi:
a) aflarea in canalul ţevii obiectelor străine (nisip, câlţi, glonte);
b) folosirea cartuşelor, care nu corespund standardului armei date;
c) uzura mecanica a ţevii
Vivacitatea ţevii – este capacitatea ţevii de a rezista la un anumit număr de lovituri (20 -30 mii), după care ea se uzează şi îşi pierde calităţile sale (semnificativ se măreşte împrăştierea gloanţelor şi se micşorează viteza iniţială a glonţului şi stabilitatea zborului glonţului).
Regimul de foc – se numeşte numărul maximal de lovituri, care poate fi executat într-un anumit timp, fără a dăuna pieselor şi mecanismelor armei şi fără înrăutăţirea rezultatelor tragerii. Fiecare armament are regimul său de foc.
2. Elementele traiectoriei. Noţiunea de derivaţie. Destinaţia stabilizatorului la grenada antitanc. Formarea traiectoriei. Formarea forţei reactive.
Mişcarea glontelui în mediu este influenţată de forţa de gravitaţie şi forţa de rezistenţă a aerului. Forţa de rezistenţa a aerului variază în funcţie de:
Densitatea aerului;
Temperatura aerului;
Direcţia şi viteza de mişcare a maselor de aer.
Ieșirea glontelui din țavă.
Glonţul în aer se mişcă pe o traiectorie. Traiectoria este curba care o descrie glontele (proiectilul) în zbor. Forma traiectoriei depinde de mărimea unghiului de tragere. De unghiul de tragere depinde înălţimea traiectoriei şi distanţa de tragere.
Linia de ochire – linia dreaptă care uneşte ochiul trăgătorului cu punctul de ochire, care trece prin mijlocul crestăturii înălţătorului şi prin vârful cătării. Linia de tragere – prelungirea imaginară a axului canalului ţevii după ce ochirea a fost terminată (înainte de plecarea glonţului).
Linia de aruncare – prelungire imaginară a axului canalului ţevii în momentul plecării glonţului din ţeavă.
În dependență de unghiul de tragere traiectoriile pot fi: întinse (razante), curbe sau conjugate.
Traiectoriile, care se obţin cu unghiuri de tragere mai mici decât unghiul distanţei maxime, se numesc traiectorii întinse (razante).
Traiectoriile, care se obţin cu unghiuri de tragere mai mari decât unghiul distanţei maxime, se numesc traiectorii curbe.
Traiectoriile, care au aceeaşi distanţă de tragere, dar sunt obţinute cu unghiuri de tragere diferite, se numesc traiectorii conjugate.
Pentru ca glonţule să nu se răstoarne sub acţiunea forţei de rezistenţă a aerului lui se redă prin intermediul ghinturilor din ţeavă rotaţie rapidă. De exemplu, la tragerea din pistol-mitralieră AK, viteza de rotire a glonţului în momentul ieşirii din canalul ţevii atinge 3000 rotaţii pe secundă.
Abaterea glonţului de la planul de tragere în direcţia de rotaţie se numeşte deviere.
Motivele derivaţiei sunt:
rotaţia glonţului,
rezistenţa aerului
coborârea sub acţiunea forţei de gravitaţie tangenţei traiectoriei.
La tragerea din armamentul cu glonţ derivaţia este ne însemnată la distanţe până la 300m. La distanțe mai mari de 500m glontele se derivă în dreapta. Cu cât este mai mare greutatea glontelui, cu atât devierea este mai mică.
Traiectoria zborului grenadei în aer şi influenţa vântului lateral.
Sub acţiunea forţei reactive a motorului reactiv a grenadei, viteza de zbor a grenadei mereu se măreşte şi atinge cea mai mare valoare pe traiectorie la sfârşitul scurgerii gazelor din motorul reactiv.
După sfârşitul arderii pulberii din camera motorului reactiv, grenada zboară după inerţie.
Stabilitatea proiectilului în zbor se asigură de către stabilizator.
Datorită mişcării de rotaţie forţele ce acţionează asupra zborului grenadei, acţionează în diferite direcţii ceea ce duce la micşorarea împrăştierii.
Traiectoria grenadei se împarte în două părţi : activă – zborul grenadei sub acţiunea forţei de reacţie (de la punctul de ieşire din canalul ţevii până la punctul unde acţiunea forţei de reacţie se termină); pasivă – zborul grenadei pe inerţie.
Grenada pe partea activă a zborului (lucrul motorului reactiv) se abate în direcţia de unde bate vântul: la vânt din dreapta – în dreapta, la vânt din stânga – în stânga.
Aceasta se datorează faptului, că vântul lateral întoarce partea de fund a grenadei în direcţia vântului, iar partea de cap împotriva vântului şi sub acţiunea forţei reactive, direcţionată de-a lungul axei, grenada se abate de la planul tragerii în direcţia de unde bate vântul. Pe partea pasivă a traiectoriei grenada se abate în direcţia unde bate vântul.
3. Ochirea şi elementele ei. Lovitura directă şi importanţa ei directă. Punctul şi unghiul de întâlnire. Spaţiul periculos, mort şi acoperit.
Pentru a executa o lovitură cu scopul de a lovi un anumit obiectiv (ţinta) este necesar să se ia linia de ochire. Ochirea este operaţiunea prin care se dă armei o anumită poziţie în plan vertical şi în plan orizontal, astfel încât să se asigure trecerea traiectoriei prin obiectiv. La armamentul cu gloanţe, ochirea se realizează cu ajutorul unor aparate de ochire mecanice (înălţător şi cătare).
Ochirea poate fi în înălţime şi în direcţie. Ochirea în înălţime – este îndreptarea axului ţevii în plan vertical spre punctul de ochire. Ochirea în direcţie – este îndreptarea axului ţevii în plan orizontal spre punctul de ochire.
La armamentul portativ individual cât şi la cel colectiv ochirea se realizează folosindu-se aparate mecanice iar la unele categorii şi aparate optice.
Lovitura, a cărei traiectorie nu se ridică deasupra liniei de ochire mai sus de înălţimea unui obiectiv (ţinte) pe distanţa ochită, se numeşte lovitură directă.
Distanţa pe care glonţul nu depăşeşte înălţimea unui obiectiv, se numeşte distanţa loviturii directe. Distanţa loviturii directe depinde de înălţimea obiectivului şi razanta traiectoriei.
În limitele distanţei loviturii directe, obiectivele pot fi lovite fără a modifica înălţătorul: în acest caz, punctul de ochire în înălţime se stabileşte la marginea de jos a obiectivului.
Cu cât este mai înalt obiectivul şi mai razantă traiectoria, cu atât este mai mare întinderea de teren pe care obiectivele pot fi lovite fără schimbarea înălţătorului.
Porţiunea de teren pe întinderea căreia ramura coborâtoare a traiectoriei nu se ridică mai sus de înălţimea obiectivului, se numeşte spaţiul periculos al terenului. El depinde de:
înălţimea obiectivului;
razanta traiectorie;
relieful terenului;
unghiul de incidenţă.
Porţiunea de teren din spaţiul defilat, în care obiectivul nu poate fi lovit de gloanţe cu traiectoria dată, se numeşte spaţiul mort.
Spaţiul protejat (mort) va fi cu atât mai mare, cu cât mai înalt va fi adăpostul, mai mică înălţimea ţintei şi mai razantă traiectoria.
Porţiunea de teren din urma unei adăpostiri, pe care nu poate cădea nici un glonţ, dacă traiectoria rămâne neschimbată, se numeşte spaţiul acoperit.
4. Unitatea de măsurare a unghiurilor -miimea, legea dispersiei. Cauzele şi caracteristicile ei. Gruparea şi precizarea tragerii. Metodele de mărire a lor.
În practica tragerilor cu armamentul de infanterie se foloseşte următoarea formulă, cunoscută sub denumirea de formula miimii (vezi materialul didactic la Topografia militară):
unde: U – unghiul sub care se văd diferite obiective, exprimat în miimi; D – distanţa până la obiective, exprimată în metri; Î – înălţimea (lăţimea, lungimea) obiectivelor , exprimată în metri.
Pentru măsurarea unghiului cu mijloace aflate la îndemână (linia gradată, palma, degetele, creionul, cutia de chibrituri etc.) e necesar de ţinut obiectul orizontal sau vertical în faţă la 50cm. distanţă de ochi. De asemenea trebuie de cunoscut dimensiunile obiectivelor din teren: lungimea, sau lățimea, sau înălțimea. (Vezi tabela de ai jos).
Valoarea mijloacelor aflate la îndemână.
Dimensiunile unor obiective.
La tragerea cu unul şi acelaşi tip de armament, prin respectarea cu stricteţe a preciziei şi unităţii tragerii, fiecare glonţ descrie traiectoria sa şi are punctul său de cădere, ce nu coincide cu altele.
Fenomenul dispersării loviturilor, la tragerea cu una şi aceeaşi armă, în condiţii pe cât posibil identice poartă numele de împrăştierea normală a gloanţelor, sau împrăştierea traiectoriilor.
Totalitatea traiectoriilor obţinute ca urmare a împrăştierii normale a gloanţelor, se numeşte snopul traiectoriei.
Suprafaţa, pe care se dispun punctele de incidenţă ale gloanţelor (grenadelor) la intersecţia snopului traiectoriilor cu un plan, se numeşte suprafaţa de împrăştiere, care are formă de elipsă.
Traiectoria care trece prin mijlocul snopului, se numeşte traiectorie medie.
Punctul de intersecţie al traiectoriei medii cu suprafaţa obiectivului (obstacolului), se numeşte centrul împrăştierii.
Liniile perpendiculare care trec prin centrul suprafeţei de împrăştiere, se numesc axele de împrăştiere. BB1 – axa de împrăştiere în direcţie; AA1 - axa de împrăştiere în înălţime; CC1 - axa de împrăştiere în bătaie
Depărtarea punctelor de incidenţă faţă de intersecţia axelor de împrăştiere, se numeşte abatere.
Suprafaţa, pe care se dispun punctele de incidenţă ale gloanţelor (grenadelor) la intersecţia snopului traiectoriilor cu un plan, se numeşte suprafaţa de împrăştiere, care are formă de elipsă.
Împrăştierea este un fenomen inevitabil. Înlăturarea sa este posibilă, deoarece nu pot fi create condiţii cu desăvârşire identice pentru toate loviturile. Acest fapt este determinat de un număr de cauze, care pot fi împărţite în trei grupe:
1. Variaţia greutăţii încărcăturii de pulbere şi a gloanţelor, a formei şi dimensiunilor gloanţelor şi a tuburilor, a calităţii pulberii, a densităţii pulberii etc.;
2. Variaţia temperaturii încărcăturii, care depinde de încărcătura aerului şi de timpul cât cartuşul se află pe ţeava încălzită în timpul tragerii;
3. Variaţia gradului de încălzire şi a stării calitative a ţevii.
Aceste cauze duc la variaţii ale vitezelor iniţiale şi, prin urmare, şi ale distanţelor de zbor ale gloanţelor, ele depinzând în principal de muniţii şi armament.
Cauze care produc variaţia unghiurilor de aruncare şi a direcţiei de tragere:
- inconstanţa ochirii orizontale şi verticale a armei (erori de ochire); o greşeală de ochire de 1mm în direcţia la tragere cu pistolul-mitralieră AKM la distanţa de 100 m. creează o abatere de 26cm, în direcţia în care trăgătorul a făcut greşeala;
- variaţia unghiurilor de ieşire şi a deplasărilor unghiulare ale armei obţinute în urma pregătirii neuniforme pentru tragere, a menţinerii instabile şi neuniforme a armei şi apăsării bruşte pe coada trăgaciului;
- variaţiile unghiulare ale ţevii la tragerea la foc automat, care apar ca urmare a deplasărilor laterale ale armei pe parapet şi a reculului.
Aceste cauze duc la împrăştierea gloanţelor în direcţie laterală şi în bătaie, ele depinzând în principal de deprinderile trăgătorului, construcţia patului armei, jocurile între piesele armei, modul cum a fost instalată arma pe poziţia de tragere etc.
Cauzele care provoacă variaţia condiţiilor atmosferice, în care se produce mişcarea gloanţelor:
micile diferenţe ce au loc la tragerea unei serii de cartuşe la alta, în special în ceea ce priveşte direcţia şi intensitatea curenţilor de aer;
micile diferenţe ce au loc de la tragerea unei serii de cartuşe la alta în presiunea atmosferică;
variaţia greutăţii, formei şi dimensiunilor gloanţelor care duc la modificarea valorii forţei de rezistenţă a aerului;
variaţia condiţiilor atmosferice, în special a direcţiei şi vitezei vântului între lovituri.
Aceste cauze duc la creşterea gradului de împrăştiere în direcţie şi bătaie, în principal, ele depinzând de condiţiile atmosferice şi de calitatea muniţiei. De evitat toate aceste cauze este imposibil. Însă, cunoscând cauzele de care depinde împrăştierea, este posibil de micşorat influenţa lor asupra împrăştierii sau, altfel spus, măreşte densitatea tragerii.
Legile împrăştierii.
La tragerea unui număr mare de gloanţe (grenade) în dispunerea punctelor de incidenţă, pe suprafaţa de împrăştiere se observă o anumită regularitate. Împrăştierea gloanţelor se supune legii normale a erorilor întâmplătoare, care se numeşte legea împrăştierii. Această lege se caracterizează prin alte 3 legi:
• punctele de incidenţă se dispun neuniform, mai grupate la centrul elipsei împrăştierii şi mai rare către extremităţi;
• în cazul tragerii unui număr mare de cartuşe (grenade), punctele de incidenţă se dispun simetric faţă de centrul împrăştierii;
• punctele de incidenţă nu se dispun pe o suprafaţă infinită, ci pe o suprafaţă limitată, având formă elipsoidală (la distanţe apropiate având forma circulară).
Pe scurt, legile împrăştierii pot fi formulate astfel: împrăştierea este neuniformă, simetrică şi limitată.