Снаряд — это объект, который приводится в движение посредством приложения внешней силы , а затем свободно перемещается под действием силы тяжести и сопротивления воздуха . [1] [2] Хотя любые объекты, движущиеся в пространстве, являются снарядами, они обычно встречаются в военных действиях и спорте (например, брошенный бейсбольный мяч , удар по футбольному мячу , выпущенная пуля , стрела , камень, выпущенный из катапульты ). [3] [4]
В баллистике математические уравнения движения используются для анализа траекторий снарядов при запуске, полете и ударе .
Духовые ружья и пневматические винтовки используют сжатые газы, в то время как большинство других ружей и пушек используют расширяющиеся газы, высвобождаемые в результате внезапных химических реакций порохов , таких как бездымный порох . Газовые ружья используют комбинацию этих механизмов.
Рельсотроны используют электромагнитные поля для обеспечения постоянного ускорения по всей длине устройства, что значительно увеличивает начальную скорость снаряда .
Некоторые снаряды обеспечивают движение во время полета с помощью ракетного двигателя или реактивного двигателя . В военной терминологии ракета неуправляема, а ракета управляема . Обратите внимание на два значения слова «ракета» (оружие и двигатель): МБР — это управляемая ракета с ракетным двигателем.
Взрыв, будь то с помощью оружия или нет, заставляет обломки действовать как множественные высокоскоростные снаряды. Взрывное оружие или устройство также может быть разработано для производства множества высокоскоростных снарядов путем разрыва его оболочки; их правильно называть осколками .
При движении снаряда наиболее важной силой, приложенной к «снаряду», является толкающая сила, в данном случае толкающие силы — это мышцы, которые действуют на мяч, заставляя его двигаться, и чем сильнее приложенная сила, тем больше толкающая сила, а это значит, что снаряд (мяч) полетит дальше. См. питчинг , боулинг .
Многие снаряды, например, снаряды , могут нести взрывной заряд или другое химическое или биологическое вещество. Помимо взрывчатой нагрузки, снаряд может быть разработан для нанесения особого ущерба, например, пожара (см. также раннее тепловое оружие ) или отравления (см. также яд для стрел ).
Кинетическое энергетическое оружие (также известное как кинетическое оружие, боеголовка с кинетической энергией, кинетическая боеголовка, кинетический снаряд, кинетическое транспортное средство поражения) — это метательное оружие, основанное исключительно на кинетической энергии снаряда для нанесения урона цели вместо использования какой-либо взрывчатой , зажигательной / термической , химической или радиологической полезной нагрузки . Все кинетическое оружие работает за счет достижения высокой скорости полета — как правило, сверхзвуковой или даже вплоть до гиперскорости — и сталкивается со своими целями, преобразуя свою кинетическую энергию и относительный импульс в разрушительные ударные волны , тепло и кавитацию . В кинетическом оружии с неработающим полетом начальная скорость или скорость запуска часто определяет эффективную дальность и потенциальный ущерб кинетического снаряда.
Кинетическое оружие является старейшим и наиболее распространенным оружием дальнего боя, используемым в истории человечества , причем снаряды варьируются от тупых снарядов, таких как камни и круглые ядра , заостренных снарядов, таких как стрелы , болты , дротики и копья , до современных конических высокоскоростных ударников, таких как пули , стрелы-стрелы и пенетраторы . Типичное кинетическое оружие ускоряет свои снаряды механически ( силой мышц , устройствами механического преимущества , упругой энергией или пневматикой ) или химически ( сгоранием топлива , как в огнестрельном оружии ), но более новые технологии позволяют разрабатывать потенциальное оружие, использующее электромагнитно запускаемые снаряды, такие как рельсовые пушки , койлганы и массовые драйверы . Существуют также концептуальные виды оружия, которые ускоряются под действием гравитации , как в случае кинетического бомбардировочного оружия, разработанного для космической войны .
Термин hit-to-kill или kinetic kill также используется в военной аэрокосмической области для описания кинетического энергетического оружия, разгоняемого ракетным двигателем . Он использовался в основном в области противоракетной обороны (ABM) и противоспутникового оружия (ASAT), но некоторые современные зенитные ракеты также являются кинетическими средствами поражения. Системы Hit-to-kill являются частью более широкого класса кинетических снарядов, класса, который широко используется в противотанковой области.Некоторые снаряды остаются соединенными кабелем с пусковым оборудованием после запуска:
Объект, спроецированный под углом к горизонтали, имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющие скорости. Вертикальная составляющая скорости по оси y задается как , а горизонтальная составляющая скорости — . Существуют различные расчеты для снарядов под определенным углом :
1. Время достижения максимальной высоты. Оно обозначается как ( ), что является временем, необходимым для достижения снарядом максимальной высоты от плоскости проекции. Математически это задается как , где = ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²), = начальная скорость (м/с) и = угол, образуемый снарядом с горизонтальной осью.
2. Время полета ( ): это общее время, необходимое снаряду для падения обратно в ту же плоскость, из которой он был выпущен. Математически это задается как .
3. Максимальная высота ( ): это максимальная высота, достигнутая снарядом ИЛИ максимальное смещение по вертикальной оси (ось Y), покрываемое снарядом. Она задается как .
4. Дальность ( ): Дальность полета снаряда — это горизонтальное расстояние, пройденное снарядом (по оси x). Математически, . Дальность полета максимальна, когда угол = 45°, т.е. .
