Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 04 (4)

С появлением (на рубеже XV–XVI столетий) и повсеместным внедрением (середина XIX века) нарезного огнестрельного оружия проблема прицельных приспособлений стала довольно насущной и привела со временем к появлению множества их систем. Ниже мы постараемся вкратце рассмотреть основные из них. Однако для лучшего понимания физических основ полета пули и соответственно принципиального устройства прицельных приспособлений, следует остановиться на некоторых аспектах баллистики подробнее.

Согласно Большой Советской Энциклопедии, баллистика (нем. Ballistik, от греч. ballo — «бросаю») — наука о движении артиллерийских снарядов, пуль, мин, авиабомб, активнореактивных и реактивных снарядов, гарпунов и тому подобного. Эта военно-техническая наука основывается на комплексе физико-математических дисциплин. Различают внутреннюю и внешнюю баллистику. Внутренняя — изучает движение снаряда в канале ствола под действием пороховых газов, а также закономерности других процессов, происходящих при выстреле в канале ствола или каморе пороховой ракеты.

Внешняя баллистика изучает движение снарядов (мин, пуль и так далее) после вылета их из канала ствола (пускового устройства), а также факторы, влияющие на это движение. Основным её содержанием является изучение всех элементов движения снаряда и сил, действующих на него в полёте. Знание внешней баллистики позволяет стрелку еще до выстрела с достаточной для практического применения точностью знать, куда попадет пуля. На точность выстрела влияет масса взаимосвязанных факторов: динамическое взаимодействие деталей и частей оружия между собой и телом стрелка, газа и пули, пули со стенками канала ствола, пули с окружающей средой после вылета из ствола и многое другое. После вылета из ствола пуля летит не по прямой, а по так называемой баллистической траектории, близкой к параболе. Иногда на малых дистанциях стрельбы отклонением траектории от прямолинейной можно пренебречь, однако уже на средних, а тем более на предельных дистанциях стрельбы знание законов баллистики однозначно необходимо. Основные понятия и термины, используемые для описания полета пули вне канала ствола, приведены на схематическом рисунке 2 и в пояснениях к нему.

Рассматривая положение цели относительно стрелка, можно выделить три ситуации:

— стрелок и цель расположены на одном уровне;

— стрелок расположен ниже цели (стреляет вверх под углом);

— стрелок расположен выше цели (стреляет вниз под углом).

Для того, чтобы направить пулю в цель, необходимо придать оси канала ствола определенное положение в вертикальной и горизонтальной плоскости. Придание нужного направления оси канала ствола в горизонтальной плоскости называется горизонтальной наводкой, а придание направления в вертикальной плоскости — вертикальной наводкой.

Вертикальная и горизонтальная наводки производятся с помощью прицельных приспособлений. Прямая линия, совпадающая с оптической осью прицельных приспособлений, называется линией прицеливания. Наводка стрелкового оружия с помощью прицельных приспособлений осуществляется не от горизонта оружия, а относительно расположения цели. В связи с этим элементы наводки и траектории получают следующие обозначения (см. рисунок 3 с пояснениями).

После краткого обзора основных понятий внешней баллистики можно приступать и к рассмотрению собственно прицелов. При этом под прицелами (прицельными устройствами и приспособлениями) будем понимать приборы и приспособления, предназначенные для наводки оружия на цель, которые применяются также для выбора цели и наблюдения за полем боя. Будем так же рассматривать многообразие прицелов последовательно согласно классификации приведенной на рисунке 4. Сразу оговоримся, что наше рассмотрение далеко не полное. Из всего разнообразия прицельных приспособлений будут приведены лишь наиболее распространенные системы.

Рис. 2. Траектория полета пуля и ее элементы при стрельбе по цели, находящейся на одной высоте с оружием.

Прямая линия, представляющая продолжение оси канала ствола до выстрела, называется линией выстрела. Прямая линия, являющаяся продолжением оси ствола при вылете из него пули, называется линией бросания. Из-за колебаний ствола его положение в момент выстрела и в момент вылета пули из ствола будет отличаться на угол вылета.

В результате действия силы тяжести и силы сопротивления воздуха пуля летит не по линии бросания, а по неравномерно изогнутой кривой, проходящей ниже линии бросания.

Началом траектории является точка вылета. Горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета, называется горизонтом оружия. Вертикальная плоскость, проходящая через точку вылета по линии бросания, называется плоскостью стрельбы.

Чтобы добросить пулю до любой точки на горизонте оружия, необходимо линию бросания направить выше горизонта. Угол, составленный линией выстрела и горизонтом оружия, называется углом возвышения. Угол, составленный линией бросания и горизонтом оружия, называется углом бросания.

Точка пересечения траектории с горизонтом оружия называется (табличной) точкой падения.Расстояние по горизонту от точки вылета до (табличной) точки падения называется горизонтальной дальностью. Угол между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия называется (табличным) углом падения.

Самая высокая точка траектории над горизонтом оружия называется вершиной траектории, а расстояние от горизонта оружия до вершины траектории — высотой траектории. Вершина траектории делит траекторию на две неравные части: восходящую ветвь — более длинную и пологую и нисходящую ветвь — более короткую и крутую.

Рис. 3. Траектория полета пули и ее элементы в общем случае.

Точка, по которой наводится оружие, называется точкой прицеливания. Угол, образованный линией прицеливания и линией выстрела, называется углом прицеливания. Этот угол влияет на высоту траектории и дальность стрельбы.

Точка пересечения нисходящей ветви траектории с линией прицеливания называется точкой падения. Расстояние от точки вылета до точки падения называется прицельной дальностью.Угол между касательной к траектории в точке падения и линией прицеливания называется углом падения.

При расположении оружия и цели на одинаковой высоте линия прицеливания совпадает с горизонтом оружия, а угол прицеливания — с углом возвышения. При расположении цели выше или ниже горизонта оружия между линией прицеливания и линией горизонта образуется угол места цели. Угол места цели считается положительным, если цель находится выше горизонта оружия и отрицательным, если цель находится ниже горизонта оружия.