Меткие стрелки - Гриц Теодор Соломонович (прочитать книгу TXT) 📗
В давние времена, когда люди не знали еще, что такое порох, полководцы при осаде крепостей употребляли огромные метательные машины.
Действовала такая машина с помощью тетивы. А тетива у нее была тугая и толстая, во много раз толще, чем у лука. Сплетали ее из кишок и воловьих жил.
Древние «артиллеристы» часами крутили специальный ворот, чтобы натянуть тетиву. Потом по команде начальника ее отпускали, - и в осажденный город летел увесистый камень, бочонок с горящей смолой или стрела величиной с добрую корабельную мачту.
Называли эти машины баллистами, от греческого слова «балео», что значит «метать», «бросать». Но ведь порох тоже «бросает» пули и снаряды. Поэтому впоследствии науку о выстреле - вернее, о движении снаряда в стволе и в воздухе - назвали баллистикой.
Это очень важная наука. Без баллистики в военном деле не обойдешься.
Без нее невозможно рассчитать и построить современное огнестрельное оружие, без нее невозможно метко стрелять.
Артиллерист, не знающий баллистики, подобен землемеру, не знающему геометрии. Он действует наугад и только зря тратит порох.
Баллистика нужна и стрелку. Зная законы полета своей пули, он будет уверенно направлять ее в цель.
Далеко летают современные самолеты.
Пока работает мотор и вращается пропеллер, механическая птица спокойно парит над облаками. Пилот поворачивает рули, и она то приближается к земле, то вновь взмывает ввысь.
Пилот держит машину «в руках» и по своему желанию поворачивает ее направо или налево, на юг или север. В продолжение всего полета самолет послушно выполняет волю человека.
У пули мотора нет. Покинув ствол, она предоставлена сама себе. Источник ее энергии - давление пороховых газов - перестает действовать. Она летит по инерции, как мяч, подброшенный ногой футболиста.
Нет у пули и рулей. Вылетела из ствола, и кончено! Стрелок уж над нею не властен и ничем не может изменить ее направление. Значит, надо заблаговременно, еще до того, как боек разбил капсюль, дать ей правильный маршрут. Без баллистики это вряд ли удастся.
Метров за четыреста от вас поставили какую-нибудь крупную мишень, ну хотя бы станковый пулемет. Направьте ствол винтовки прямо в него и попробуйте попасть.
Ствол винтовки направлен выше цели, а пуля попадает в цель.
Кажется, что это совсем легко. Расстояние небольшое, щит пулемета виден отчетливо. Вы спокойно прикладываетесь и уверенно спускаете курок. Увы, промах! Недалеко от вас взметнулось облачко пыли. Это пуля зарылась в сухую землю.
Может быть, рука дрогнула?
Вы снова спускаете курок. Снова промах! Так можно расстрелять сотню патронов, и совершенно без толку. Пули как заколдованные будут падать на землю, намного не долетев до цели.
В конце концов вы убедитесь, что ствол винтовки надо направлять не прямо в точку, в которую хотите попасть, а выше ее. При прямой наводке поразить цель пулей можно только на очень близком расстоянии: из боевой винтовки всего лишь на 30-40 метров.
Значит, пуля летит не прямо. Да и не только пуля.
Греческий философ и ученый Аристотель утверждал, что всякое тело, брошенное под некоторым углом к горизонту, будет лететь по прямой линии, пока не обессилит, а потом рухнет отвесно вниз. Ему казалось, что путь такого тела в воздухе можно изобразить в виде двух прямых линий, сходящихся под острым углом.
Греческий мудрец ошибался. Воины, побывавшие в боях, видели, что камни, стрелы, пращные пули и ядра, выпущенные из баллисты, летят не по прямой линии, а иначе. Но Аристотелю верили слепо. Каждое слово его считалось непогрешимой истиной.
Так бесконечно и равномерно по прямой линии летела бы пуля, если бы не было сопротивления воздуха и силы тяжести.
И только в XVI веке ученый математик Николо Тарталья доказал наконец, что снаряды летят совсем не так, как думал Аристотель.
В 1537 году в своем сочинении «Новая наука» Тарталья на основании личных опытов и наблюдений впервые установил, что любой снаряд описывает в воздухе кривую линию, подобную дуге.
Эта кривая линия называется траекторией.
Высшая точка траектории называется ее вершиной. Расстояние от точки вылета до вершины будет восходящей ветвью траектории, а от вершины до точки падения - нисходящей ветвью.
Тарталья же доказал, что, если бросить снаряд под углом в 45 градусов к горизонту, он (при прочих равных условиях) пролетит дальше всего. Эти открытия легли в основу современной баллистики.
Путь пули в безвоздушном пространстве: 1 - восходящая ветвь; 2 - нисходящая ветвь; вершина траектории; 3 - вершина траектории; 4 - высота траектории.
Поднимем ствол винтовки под углом в 45 градусов, выстрелим и посмотрим, как будет вести себя пуля.
Если бы на пулю не действовала никакая другая сила, кроме инерции движения, она летела бы прямолинейно и бесконечно. Но вы знаете, что какая-то сила заставляет пулю опускаться, тянет ее вниз, как магнит. Этот магнит - сила притяжения Земли, то, что мы называем тяжестью.
Выброшенная ударом пороховых газов, наша пуля устремится вперед и вверх со скоростью 865 метров в секунду и одновременно начнет падать вниз по направлению к центру Земли, подчиняясь закону свободного падения тел.
Закон этот, открытый Галилеем, говорит, что любое свободно падающее тело, будь то камень, щепка, мяч или бомба, в первую секунду проходит 4,9 метра, а в каждую последующую секунду скорость его падения возрастает на 9,8 метра.
Вначале скорость падения намного меньше скорости движения вверх и не мешает пуле подниматься все выше и выше от земли.
Так опускалась бы пуля все ниже и ниже в безвоздушном пространстве.
Но скорость падения растет с каждой секундой. Через три секунды пуля снизится на 44,1 метра, через четыре - на 78,4 метра, через пять - на 122,5 метра и т.д.
Достигнув высшей точки своего полета, пуля начнет опускаться все ниже и ниже, пока наконец не упадет на землю.
Путь, пройденный нашей пулей, можно изобразить в виде дуги, вершина которой находится как раз посередине и делит ее пополам. Значит, обе половины - восходящая и нисходящая ветви - будут совершенно одинаковыми.
Сколько же пролетит пуля, выпущенная из винтовки под углом в 45 градусов?
Совершенно точно вычислено, что, если бы на нее действовала только сила тяжести, пуля совершила бы далекое путешествие: она пролетела бы 76 километров 349 метров. На самом же деле она в лучшем случае пролетит всего лишь 3,5 километра. Значит, еще какая-то сила, кроме тяжести, мешает пуле лететь и заставляет ее раньше времени опуститься на землю. Что же это за сила?
Если бы на Земле внезапно исчезла атмосфера, мы действительно смогли бы стрелять из винтовки на 76 километров. Такова дальность полета пули в безвоздушном пространстве.
Но земной шар окутан слоем воздуха. Воздух и нарушает все наши расчеты. Сопротивление воздуха и есть та сила, которая укорачивает путь пули почти в двадцать два раза.
Неужели воздух, прозрачный и почти невесомый, способен затормозить летящую пулю? С первого взгляда это кажется почти невероятным. Ведь даже муха, которая в миллионы раз слабее смертоносной пули, без всякого труда разрезает воздух своими хрупкими крылышками.
