ANALIZA ZALEŻNOŚCI KĄTA PODNIESIENIA LUFY OD WZAJEMNEGO POŁOŻENIA CELU I STANOWISKA OGNIOWEGO

Transkrypt

1 ZESZYTY NAUKOWE WSOWL Nr (148) 8 ISSN Sławmir KRZYŻANOWSKI ANALIZA ZALEŻNOŚI KĄTA PODNIESIENIA LUFY OD WZAJEMNEGO POŁOŻENIA ELU I STANOWISKA OGNIOWEGO Jednym z ierwszych etaów nauczania rzedmitu strzelanie i kierwanie gnia jest zaznanie z rblemami ruchu cisku w atmsferze ziemskiej d chwili wyltu z lufy d uderzenia w cel. Pznanie dstawwych elementów tru ltu cisku raz znajmść zależnści kątwych w czątkwych i kńcwych elementach tru jest niedzwnym warunkiem zrzumienia rblematyki związanej z kreślaniem nastaw d strzelania każdym ze ssbów, jaki rzewiduje instrukcja strzelania i kierwania gniem. Pnadt dkładna znajmść zagadnień z balistyki zewnętrznej i kńcwej jest niezbędna adetm artylerii w rzwiązywaniu raktycznych zadań dczas rażenia celów. Jednym z ważniejszych zagadnień nauczanych w rcesie kształcenia rzyszłych artylerzystów jest bliczanie kąta dniesienia lufy. Prblematyka z tym związana nie znajduje w literaturze secjalistycznej szerszeg dzwierciedlenia. W dbie zautmatyzwanych systemów kierwania gniem minięcie chciażby najmniejszych szczegółów jest nieracjnalne, gdyż rgramwania kmuterwe winn racwywać się na dstawie ełnej wiedzy zarówn teretycznej, jak i raktycznej. Dlateg też autr artykułu djął się isania teg zagadnienia w szerszym ujęciu. W artykule rzedstawin analizę zależnści kąta dniesienia d wzajemneg łżenia celu i stanwiska gniweg. Kąt dniesienia () jest sumą kąta celwnika ( ), kąta łżenia celu raz rawki kąta celwnika na kąt łżenia celu ( ) i wówczas : - kąt dniesienia; (1) - kąt celwnika d celu łżneg na zimie wyltu; mjr mgr Sławmir KRZYŻANOWSKI Wyższa Szkła Oficerska Wjsk Lądwych

2 Sławmir KRZYŻANOWSKI - kąt łżenia celu; - rawka kąta celwnika na kąt łżenia celu. Kąt łżenia celu bliczany jest ze wzru 1 : Z - różnica wyskści celu i stanwiska gniweg; Z wyskść celu n..m. w metrach; Z Z,95 (),1 Z B wyskść stanwiska gniweg (SO) n..m. w metrach; D T - dległść tgraficzna d celu; -,95 wsółczynnik zamiany tysięcznej rzeczywistej na artyleryjską. SO D T Rys. 1. Wzajemne łżenie stanwiska gniweg baterii i celu na łaszczyźnie inwej Źródł: Oracwanie własne Pnieważ suma kąta łżenia celu () i rawki kąta celwnika na kąt łżenia celu ( ) stanwi rawkę kąta dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg ( ), wzór (1) mżemy również zaisać: 1 3 (3) Instrukcja strzelania i kierwania gniem dddziałów artylerii naziemnej, Warszawa 1993, kt. 14, s. 5.

3 ANALIZA ZALEŻNOŚI KĄTA PODNIESIENIA LUFY OD WZAJEMNEGO POŁOŻENIA - - rawka kąta dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg. Zależnści kątwe w czątkwych elementach tru należy rzatrywać w wiązaniu z łżeniem celu w stsunku d stanwiska gniweg raz wartścią kąta dniesienia. Przy kącie dniesienia < 45 wyróżnia się nastęujące sytuacje: a. cel łżny na zimie wyltu lufy działa; b. cel łżny wyżej zimu wyltu lufy działa rzy zachwaniu sztywnści tru; c. cel łżny znacznie wyżej zimu wyltu lufy działa, gdy tr ulega ugięciu; d. cel łżny znacznie niżej zimu wyltu lufy działa. W sytuacji, gdy cel jest łżny na zimie wyltu lufy działa (rys. ), kąt dniesienia lufy równa się kątwi celwnika. W sytuacji takiej kąt łżenia celu wynsi zer. O gdyż. Rys.. Zależnści kątwe, gdy cel znajduje się na zimie wyltu lufy działa Źródł: Oracwanie własne 33

4 Sławmir KRZYŻANOWSKI W sytuacji, gdy cel jest łżny wyżej zimu wyltu lufy działa rzy zachwaniu sztywnści tru (rys. 3), kąt dniesienia lufy bliczany jest ze wzru: = + (4) W tym rzyadku zakłada się, że dległść tgraficzna d celu równa się dległści nachylnej d celu D D. T n S S D N c D T c Rys. 3. Zależnści kątwe rzy zachwaniu zasady sztywnści tru Źródł: Oracwanie własne Przy dużych kątach dniesienia lufy dczas strzelania strmtrweg ( < < 45 ) i dużych kątach łżenia celu stswanie zasady sztywnści tru ciągnęłby za sbą znaczne błędy. W tych wyadkach knieczne jest wrwadzenie rawki kąta celwnika na kąt łżenia celu, gdyż: rzy dużych kątach rzutu, stsunkw małej zmianie kąta dniesienia lufy dwiada znaczna zmiana krzywizny tru; rzy dużych kątach łżenia celu dległść nachylna d celu D znacznie różni się d dległści zimej (dległści tgraficznej D T ). Sytuację, gdy cel łżny jest znacznie wyżej zimu wyltu lufy działa, a tr ulega ugięciu, rzedstawia rys. 4. Z rysunku 4 wynika, że jeżeli cel znajduje się nad zimem wyltu, t kąt łżenia celu jest ddatni. Odległść O ( D n ) jest większa d dległści O ( D T ). O ile nie zmieniając nastawień celwnika dwiadających dległści tgraficznej D T, bróci się tr w łaszczyźnie strzelania wartść kąta, t nawet d warunkiem, że tr zachwa całkwitą sztywnść, cisk nie dleci d celu wielkść d OOA (gdyż OA O ). W rzeczywistści jednak, w miarę większania się kąta rzutu, większa się krzywizna tru, w wyniku czeg cisk rzetnie linię celu O w unkcie P. Aby tr rzeszedł rzez unkt, należy kąt celwnika większyć wielkść kąta. n 34 Zasada sztywnści tru - tr nie zmienia swjej krzywizny rzy bracaniu g wkół unktu wyltu lub rzy jednakwych dległściach nachylnych kąty celwnika są równe.

5 ANALIZA ZALEŻNOŚI KĄTA PODNIESIENIA LUFY OD WZAJEMNEGO POŁOŻENIA S S' S D P d A Rys. 4. Zależnści kątwe rzy ugięciu tru dla < 45 i > Źródł: Oracwanie własne Stąd kąt dniesienia lufy równa się sumie kątów kąta celwnika d celu łżneg na zimie wyltu (dczytuje się z tabel strzelniczych), rawki kąta celwnika na kąt łżenia celu i kąta łżenia celu. stąd: Prawka celwnika na kąt łżenia celu składa się z dwóch elementów: 1 rawki celwnika na zmianę krzywizny (ugięcie) tru, rawki celwnika na różnicę dległści nachylnej i zimej, = 1 + (5) Prawka celwnika na zmianę krzywizny (ugięcie) tru 1 kreślana jest wzrem Lendera (wzór 6). Przedstawia n zależnść między kątem celwnika i kątem łżenia celu rzy stałej dległści nachylnej 3. sin cs sin sin( ) (6) W takiej staci równanie (6) zstał zastswane rzez rfesra rsyjskiej Akademii artylerii z St. Petersburga F. Lendera. D kreślenia rawki celwnika na zmianę krzywizny (ugięcie) tru 1 wykrzystujemy wzór 4 : 1 = (7) arc sin cs sin (8) 3 4 Z. Olbrycht, S. Krzyżanwski, R. Pitrwski, Pdstawwe zagadnienia balistyki zewnętrznej i kńcwej, Truń, s. 39. Tamże, s

6 Sławmir KRZYŻANOWSKI a dla arc sin cs sin (9) Ze względu na różnicę dległści nachylnej i tgraficznej d celu Dn DT, rawkę celwnika na różnicę dległści nachylnej i zimej kreśla się ze wzru 5 : dla <45º dla 45º Dn DT (1) X tys Dn DT (11) X X tys. - zmiana dnśnści rzy zmianie celwnika 1 tys., dwiadająca dnśnści, na której dbywa się strzelanie. Odległść nachylną d celu blicza się z wykrzystaniem twierdzenia Pitagrasa: DT - dległść tgraficzna d celu; Z D tys n ( DT ) Z (1) - różnica wyskści celu i stanwiska gniweg. W sytuacji, gdy cel łżny będzie znacznie niżej zimu wyltu lufy działa, kąt łżenia celu będzie ujemny. Sytuację wyższą rzedstawia rys. 5. W tym wyadku, jak i w rzedni rzatrznym, O jest większe d O. Mżna by był się sdziewać, że rzy bniżaniu tru cisk rzetnie linię celu O rzed celem (strzał będzie za krótki wielkść d), jednak z wdu zmiany kształtu tru (zmniejsza się jeg krzywizna) cisk rzetnie linię celu O w unkcie P za celem. Aby uzyskać rzecięcie tru w unkcie, należy zmniejszyć kąt celwnika wartść, stąd: = (13) Przy kącie dniesienia 45 wyróżnia się nastęujące sytuacje łżenia celu w stsunku d stanwiska gniweg: a) cel łżny wyżej zimu wyltu lufy działa; b) cel łżny niżej zimu wyltu lufy działa Tamże, s. 41.

7 ANALIZA ZALEŻNOŚI KĄTA PODNIESIENIA LUFY OD WZAJEMNEGO POŁOŻENIA S S' S A d D Rys. 5. Zależnści kątwe rzy ugięciu tru dla < 45 i < Źródł: Oracwanie własne W sytuacji większania kąta dniesienia lufy zmniejsza się dnśnść raz szybk wzrasta krzywizna tru i dwrtnie, rzy zmniejszaniu kąta dniesienia dnśnść większa się, krzywizna tru zaś szybk ada. Dlateg, gdy 45, rawka ma znak rzeciwny d znaku kąta łżenia celu raz wielkść bezwzględna tej rawki jest większa d wielkści bezwzględnej kąta. rys. 6. Sytuację, gdy cel znajduje się wyżej zimu wyltu lufy, rzedstawin na S' S S D A d P Rys. 6. Zależnści kątwe rzy ugięciu tru dla 45 i > Źródł: Oracwanie własne. 37

8 Sławmir KRZYŻANOWSKI Gdyby rzy bracaniu tru w łaszczyźnie strzelania (rys. 6) kąt tr zachwał swój rzedni kształt, t tr cisku rzeciąłby linię O w unkcie A. Jednak wskutek zmiany krzywizny tru, cisk rzetnie linię O w unkcie P. Przesunięcie unktu rzecięcia tru z linią O z unktu P d mżna uzyskać rzez zmniejszenie kąta celwnika wielkść kąta, czyli należy zastswać tr bardziej łaski. A zatem kąt dniesienia bliczymy ze wzru: = + (14) W sytuacji, gdy cel jest łżny niżej zimu wyltu (rys. 6.), kąt łżenia celu będzie ujemny, a rawka kąta celwnika na kąt łżenia celu będzie ddatnia. Stąd kąt dniesienia bliczyć mżna ze wzru: = + (15) S S S' A Rys. 7. Zależnści kątwe rzy ugięciu tru dla 45 i < Źródł: Oracwanie własne Obliczanie rawki kąta celwnika na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg z wykrzystaniem wzru Lendera dczas raktyczneg działania stanwić mże znaczne utrudnienie. Pdczas strzelania rzy kącie dniesienia φ < 45 (strzelanie łask i strmtrwe) rawkę kąta celwnika na kąt łżenia celu ( ) dczytywać mżna także z tabel strzelniczych na dstawie kąta łżenia celu () raz bliczneg kąta celwnika dwiadająceg dnśnści blicznej d celu znajdująceg się na wyskści działa DO f ( ) dla daneg ładunku, na którym rwadzne będzie strzelanie Patrz: Tabele strzelnicze d 1 mm haubicy sambieżnej S1, Warszawa 1979, s

9 ANALIZA ZALEŻNOŚI KĄTA PODNIESIENIA LUFY OD WZAJEMNEGO POŁOŻENIA Tabele strzelnicze Ładunek rawka kąta celwnika na kąt łżenia celu Pdczas strzelania rzy kącie dniesienia φ 45 (strzelanie górną gruą kątów) z tabel strzelniczych dczytuje się rawkę kąta dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg ( ) na dstawie różnicy wyskści ( Z) raz dnśnści blicznej ( D ) lub celwnika jej dwiadająceg ( ) dla daneg ładun- ku, na którym rwadzne jest strzelanie. Tabele z strzelnicze D ; Ładunek rawka kąta dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg. Prawkę kąta dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg mżna również bliczyć wykrzystując kńcwe elementy tru ltu cisku na dstawie wzru 7 : dla 45 : dla 45 : gdzie : - kąt uadku; Z ctg (16) X tys. Z ctg (17) X tys. X tys. - zmiana dnśnści rzy zmianie celwnika 1 tys., dwiadająca dnśnści, na której dbywa się strzelanie. Reasumując, niezależnie d wartści kąta dniesienia raz łżenia celu w stsunku d stanwiska gniweg, rawkę kąta celwnika na kąt łżenia celu mżna kreślać z wykrzystaniem nastęujących ssbów: wzru Lendera; tabel strzelniczych; wzru wykrzystująceg kńcwe elementy tru ltu cisku. 7 Z. Olbrycht, S. Krzyżanwski, R. Pitrwski, Pdstawwe. cit., s

10 Sławmir KRZYŻANOWSKI Pdczas kreślania nastaw z wykrzystaniem kalkulatrów artyleryjskich SKART nie ma trzeby ddzielneg kreślania rawki kąta dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg. W rcesie kreślania nastaw kalkulatrem artyleryjskim kąt dniesienia uwzględnia także rawkę kąta dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg. Obecnie stswane zautmatyzwane systemy kierwania gniem zwalają kreślać nastawy d strzelania w bardz krótkim czasie i z dużą dkładnścią. elwe byłby jednak, aby każdy rzyszły artylerzysta zdawał sbie srawę z mżliwści zwiększenia dkładnści kreślania nastaw, znał dkładnie wszystkie zagadnienia teretyczne związane z tym rcesem, a także umiał je wykrzystać w raktyczny ssób w rzyadku niemżliwści wykrzystania zautmatyzwanych systemów kierwania gniem. Prces kreślania kąta dniesienia lufy, a w nim kreślanie rawki kata dniesienia na różnicę wyskści celu i stanwiska gniweg mże włynąć w isttny ssób na dkładnść kreślania nastaw, a tym samym na skutecznść wyknywanych zadań gniwych. LITERATURA 1. Olbrycht Z., Krzyżanwski S., Pitrwski R., Pdstawwe zagadnienia balistyki zewnętrznej i kńcwej, Wyższa Szkła Oficerska im. gen. Józefa Bema, Truń.. Instrukcja strzelania i kierwania gniem dddziałów artylerii naziemnej, cz. I, MON, Warszawa Strzelanie i kierwanie artylerii naziemnej, MON, Warszawa Tabele strzelnicze d 1 mm haubicy sambieżnej S1, MON, Warszawa Artykuł recenzwał: łk dr Józef LEDZIANOWSKI 4