Балістика
Балістика є наукою, яка вивчає особливості та закономірності руху тіл у просторі. Балістика заснована на фізиці та математиці, використовує напрацювання цих сфер для теоретичного обґрунтування та практичного вивчення. В основному балістика працює з рухом снарядів та куль, які були випущені з вогнепальної зброї, а також із балістичними ракетами, снарядами.
Балістика: напрями досліджень
На даний момент розрізняють кілька типів напрямків, кожен із яких досліджує конкретну сферу, пов'язану з вогнепальною зброєю, ракетами та снарядами. Розрізняють такі види:
- Внутрішня балістика – досліджує те, як куля чи снаряд рухаються всередині самої зброї, стовбуром.
- Проміжна балістика займається вивченням особливостей проходження кулі або снаряда через дульний зріз. Необхідна для підвищення точності пострілів, а також під час створення глушників, дульних гальм, вогнегасників.
- Зовнішня балістика – вивчає особливості руху кулі чи снаряда у порожнечі чи атмосфері під впливом зовнішніх сил. Потрібна для розрахунку поправок на вітер та інші фактори.
- Термінальна балістика – вивчає те, як куля рухається у перепоні, на кінцевому шляху. У цій галузі тестують броню та захист, досліджується балістична стійкість матеріалів у засобах індивідуального захисту. Таке тестування дає інформацію як для розробки захисту, так і практичної роботи експерта-криміналіста.
- Ранева балістика – вивчає, як відбувається рух кулі у тілі людини чи тварини. Дослідженням займаються судово-медичні експерти та хірурги.
Результати, отримані під час вивчення областей, описаних вище, дозволяють не тільки удосконалювати зброю, а й засоби захисту від куль і снарядів. Клас захисту залежатиме від типу застосовуваної зброї. Так, бронепластина, поміщена в бронежилет, повинна вберегти людину від кульового поранення або мінімізувати негативні наслідки.
Коротка історія балістики
Першими дослідженнями у сфері балістики вважатимуться проведені 1537 року Ніколо Тарталья. Він вивчав форму кривої польоту снаряда, випущеного з вогнепальної зброї. Зробив свій внесок у розвиток науки також Галілей: він розробив параболічну теорію на основі законів тяжкості. Проте вчений не враховував опір повітря.
У 1687 Ньютон довів, що крива польоту снаряда не може мати форму параболи. Це твердження висунуте ним з урахуванням вивчення законів повітряного опору. У 1742 Бенджамін Робінс визначив початкову швидкість ядра, а також створив балістичний маятник, яким користуються і в наші дні.
Значний внесок у розвиток балістики як науки зробили Леонард Ейлер, Ломбард Гуттон. З 1820 року вчені почали досліджувати вплив тертя на рух снаряда чи кулі.
Знаковою подією в розвитку балістики стало повсюдне використання вогнепальної зброї нарізного типу зі снарядами довгастої форми. Вивченням питань балістики зайнялися не лише фізики, а й артилеристи. Проводилися досліди, зокрема, і на заводах, де виготовляли зброю.
У період з 1881 по 1890 роки на заводі Круппа були отримані важливі результати, що стосувалися швидкості руху снарядів, випущених із гармат різного калібру. Були винайдені балістичні прилади, а завдяки зусиллям різних учених започатковано внутрішню балістику як напрям дослідження.
На початку ХХ століття відбулися радикальні зміни в галузі балістики. Так в 1900 року М. Кутт і До. Рунге створили чисельний метод інтегрування диференціальних рівнянь. Він дозволив вирішувати рівняння з використанням значень вихідних даних.
Також у ХХ столітті почала розвиватися наука аеродинаміка. Це дозволило точно описати всі фактори, що впливають на випущений снаряд у процесі його руху поза дулом. А прогрес обчислювальної техніки дозволив скоротити процес розрахунків та отримання результату.
Балістична траєкторія
Балістична траєкторія є напрямком, яким рухається тіло, має початкову швидкість, під впливом сили тяжіння і аеродинамічного опору повітря.
Якщо не зважати на опір повітряних мас у центральному полі тяжіння, то така траєкторія – це крива другого порядку. Вона є гілкою гіперболи, окружністю, параболою, вертикальною прямою або дугою еліпса, один з фокусів якого збігається з гравітаційним центром Землі.
Більшість балістичних ракет має траєкторію великої дальності – це понад 500 км. Вони рухаються у розріджених шарах атмосфери з практично відсутнім опором повітря. Тому на даній ділянці снаряд має еліптичну траєкторію.
Якщо балістична траєкторія проходить через щільні шари атмосфери, рух тіла залежатиме від низки факторів: форма і маса снаряду, стан атмосфери, початкова швидкість і т.п.
На основі розрахунку балістичних траєкторій фахівці складають спеціальні балістичні таблиці, які використовуються артилеристами під час роботи із системами залпового вогню та артилерійським знаряддям.
Балістична експертиза
Балістична експертиза – це один із видів судово-криміналістичної експертизи. Ця процедура ставить перед собою таке завдання: дати інформацію щодо технічних питань, що виникли в ході розслідування справи з використанням вогнепальної зброї. У процесі встановлюють відповідність між вистріленою кулею або стріляною гільзою та зброєю, з якої вона була випущена. Вивчають і характер руйнувань та пошкоджень, які були спричинені використанням вогнепальної зброї.
Результати балістичної експертизи дозволяють встановити систему, модель і вид зброї, з якої була випущена куля. Також визначають дистанцію пострілу та інші обставини, за яких використовували зброю.