Баллистика
Баллистика представляет собой науку, которая изучает особенности и закономерности движения тел в пространстве. Баллистика основана на физике и математике, использует наработки этих сфер для теоретического обоснования и практического изучения. В основном баллистика работает с движением снарядов и пуль, которые были выпущены из огнестрельного оружия, а также с баллистическими ракетами, снарядами.
Баллистика: направления исследований
На данный момент различают несколько типов направлений, каждый из которых исследует конкретную сферу, связанную с огнестрельным оружием, ракетами и снарядами. Различают следующие виды:
- Внутренняя баллистика – исследует то, как пуля или снаряд двигаются внутри самого орудия, по стволу.
- Промежуточная баллистика – занимается изучением особенностей прохождения пули или снаряда через дульный срез. Необходима для повышения точности стрельбы, а также при создании глушителей, дульных тормозов, гасителей пламени.
- Внешняя баллистика – изучает особенности движения пули или снаряда в пустоте или атмосфере под воздействием внешних сил. Нужна для расчета поправок на ветер и другие факторы.
- Терминальная баллистика – изучает то, как пуля двигается в преграде, на своем конечном пути. В этой области тестируют броню и защиту, исследуется баллистическая стойкость материалов в средствах индивидуальной защиты. Такое тестирование дает информацию не только для разработки защиты, но также для практической работы эксперта-криминалиста.
- Раневая баллистика – изучает, как происходит движение пули в теле человека или животного. Исследованием занимаются судебно-медицинские эксперты и хирурги.
Результаты, полученные в ходе изучения областей, описанных выше, позволяют не только совершенствовать оружие, но и средства защиты от пуль и снарядов. Класс защиты будет зависеть от типа применяемого оружия. Так, бронепластина, помещенная в бронежилет, должна уберечь человека от пулевого ранения или свести к минимуму негативные последствия.
Короткая история баллистики
Первыми исследованиями в области баллистики можно считать проведенные в 1537 году Николо Тарталья. Он изучал форму кривой полета снаряда, выпущенного из огнестрельного оружия. Сделал свой вклад в развитие науки и Галилей: он разработал параболическую теорию на основе законов тяжести. Однако, ученый не учитывал сопротивление воздуха.
В 1687 году Ньютон доказал, что кривая полета снаряда не может иметь форму параболы. Это утверждение было выдвинуто им на основе изучения законов воздушного сопротивления. В 1742 году Бенджамин Робинс определил начальную скорость ядра, а также создал баллистический маятник, которым пользуются и в наши дни.
Значительный вклад в развитие баллистики как науки внесли Леонард Эйлер, Ломбард Гуттон. С 1820 года ученые начали исследовать влияние трения на движение снаряда или пули.
Знаковым событием в развитие баллистики стало повсеместное использование огнестрельного орудия нарезного типа со снарядами продолговатой формы. Изучением вопросов баллистики занялись не только физики, но и артиллеристы. Проводились опыты, в том числе, и на заводах, где изготавливали оружие.
В период с 1881 по 1890 года на заводе Круппа были получены важные результаты, которые касались скорости движения снарядов, выпущенных из орудий разного калибра. Были изобретены баллистические приборы, а благодаря усилиям различных ученых положено начало внутренней баллистики как направления исследования.
В начале ХХ века произошли радикальные перемены в области баллистики. Так, в 1900 году М. Кутт и К. Рунге создали численный метод интегрирования дифференциальных уравнений. Он дал возможность решать уравнения с использованием значений исходных данных.
Также в ХХ веке начала развиваться наука аэродинамика. Это позволило точно описать все факторы, которые влияют на выпущенный снаряд в процессе его движения вне дула. А прогресс вычислительной техники позволил сократить процесс расчетов и получения результата.
Баллистическая траектория
Баллистическая траектория представляет собой направление, по которой движется тело, имеющее начальную скорость, под воздействием силы тяготения и аэродинамического сопротивления воздуха.
Если не учитывать сопротивление воздушных масс в центральном поле тяготения, то такая траектория – это кривая второго порядка. Она представляет собой ветвь гиперболы, окружность, параболу, вертикальную прямую или дугу эллипса, один из фокусов которого совпадет с гравитационным центром Земли.
Большинство баллистических ракет имеет траекторию большой дальности – это более, чем 500 км. Они двигаются в разреженных слоях атмосферы с практически отсутствующим сопротивлением воздуха. Поэтому, на данном участке снаряд имеет эллиптическую траекторию.
Если баллистическая траектория проходит через плотные слои атмосферы, то движение тела будет зависеть от ряда факторов: форма и масса снаряда, состояние атмосферы, начальная скорость и т.п.
На основе расчета баллистических траекторий специалисты составляют специальные баллистические таблицы, которые используются артиллеристами при работе с системами залпового огня и артиллерийским орудием.
Баллистическая экспертиза
Баллистическая экспертиза – это один из видов судебно-криминалистической экспертизы. Данная процедура ставит перед собой следующую задачу: дать информацию относительно технических вопросов, которые появились в ходе расследования дела с использованием огнестрельного оружия. В процессе устанавливают соответствием между выстреленной пулей или стреляной гильзой и оружием, из которого она была выпущена. Изучают и характер разрушений и повреждений, которые были вызваны использованием огнестрельного оружия.
Результаты баллистической экспертизы позволяют установить, систему, модель и вид оружия, из которого была выпущена пуля. Также определяют дистанцию выстрела и другие обстоятельства, при которых использовали оружие.