Что такое баллистика
Баллистика (от греч. ballein — бросать) — раздел прикладной механики, изучающий движение тел (снарядов, пуль, ракет, бомб) после того, как им сообщена начальная скорость, а также процессы в канале ствола при выстреле и действие снаряда при встрече с целью. Баллистика соединяет физику, математику и инженерию. Без неё невозможны артиллерия, ракетная техника, криминалистика, спортивная стрельба.
Три раздела баллистики
Внутренняя баллистика изучает процессы в стволе: от воспламенения пороха до выхода снаряда. Сгорание порохового заряда создаёт объём газов давлением 3000–4000 атм, толкающих снаряд. Дульная скорость: пистолетная пуля — 350–400 м/с, автоматная — 700–950 м/с, пушечный снаряд — 800–1800 м/с. Длина ствола напрямую влияет на скорость: больше длина → больше времени разгона → выше скорость. Именно поэтому снайперские винтовки имеют длинные стволы.
Внешняя баллистика — движение снаряда от ствола до цели. На снаряд действуют несколько сил: сила тяжести (g = 9,8 м/с²) постоянно опускает траекторию вниз; сопротивление воздуха (зависит от формы снаряда и его скорости — растёт пропорционально квадрату скорости); деривация — отклонение вращающегося снаряда перпендикулярно плоскости стрельбы (правонарезное оружие отклоняет пулю вправо); ветер, температура и плотность воздуха.
Траектория снаряда в вакууме — идеальная парабола (Галилей, 1638). В реальности из-за сопротивления воздуха она несимметрична: спуск более пологий, чем подъём. Снайперы рассчитывают поправки с помощью баллистических таблиц или калькуляторов (приложения Applied Ballistics, Hornady 4DOF). На дальности 1000 м пуля 7,62 мм падает на 1,5–2 м ниже без поправок прицела.
Терминальная баллистика (конечная) — действие снаряда при встрече с целью. Для бронебойных снарядов важна скорость встречи и угол атаки: кинетическая энергия E = mv²/2, значит скорость важнее массы. БОПС (бронебойный оперённый подкалиберный снаряд): вольфрамовый или урановый стержень диаметром 2–4 см, скорость 1700–1800 м/с — пробивает более 700 мм брони. Экспансивные (hollow point) пули деформируются в теле, передавая всю энергию — применяются в охоте и гражданском оружии самообороны.
Баллистика ракет
Баллистическая ракета летит по баллистической траектории — параболе — большую часть пути без работающего двигателя. Двигатель работает только на начальном разгонном участке. МБР (межконтинентальная баллистическая ракета) поднимается до 1000–1200 км высоты, разгоняется до 7–8 км/с, летит 20–30 минут на межконтинентальные дальности. MIRV (multiple independently targetable reentry vehicles) — несколько боеголовок с отдельными целями от одной ракеты, советский и американский ответ на системы ПРО.
Баллистика в криминалистике
Каждый ствол оружия оставляет уникальные следы на пуле и гильзе: нарезы создают специфический рисунок царапин. Криминалистическое сравнение под микроскопом позволяет установить, из конкретного ли оружия выпущена пуля. По пулям и гильзам на месте преступления баллистик восстанавливает дальность выстрела, угол, позицию стрелка.