Issuu

Čestmír Jirsák - Pravoslav Kodym

VNĚJŠÍ BALISTIKA A TEORIE STŘELBY Vydalo nakladatelství NAŠE VOJSKO, s.r.o., Nad Vinným potokem 1148/4, 101 00 Praha 10, e-mail:info@nasevojsko.eu,www.nasevojsko.eu, tel.: +420 224 313 071, v roce 2017 jako svou 7582. publikaci. Vojensko-odborná redakce Miloslav Brožek. Odpovědní redaktoři Lubor Buček a Jaroslav Seidl. Obálka Q point Praha. Tisk a vazba EUROPRINT a. s.

Žádná část tohoto díla nesmí být reprodukována, kopírována v podobě mechanické a elektronické ani šířena jakýmkoliv jiným informačním systémem bez předchozího souhlasu držitelů autorských práv. ISBN 978-80-206-1650-0

{In

PŘEDMLUVA

Publikaci Vnější balistika a teorie střelby ocení laici z řad sportovních střelců a lovců a všichni zájemci o problematiku balistiky, kteří nemají možnost studovat tuto vědu soustavněji ve škole. Původně byla napsána v první polovině 80. let 20. století jako výuková pomůcka posluchačů vysokých vojenských ško] socialistického Československa. Její hlavní téma zahrnuje vnější balistiku a dále též kapito]y zabývající se palbou dělo střeleckých jednotek a jejich zabezpečením municí v bojových podmínkách. Některé z uváděných informací lze v určitých ohledech považovat za zastaralé, nicméně poskytují představu o fungování dělostřelectva v nedávné době, kdy o jeho bojovém významu nebyly pochybnosti a naše armáda mě]a tisíce dělo střeleckých zbraní. Kniha vyžaduje určité znalosti matematiky a fyziky, a přestože dnes již většinu balistických výpočtů zajistí výpočetní technika a programy běžně dostupné široké veřej nosti, vycházejí tyto výpočty ze zákonitostí, jež byly objeveny již dříve a stále zůstávají v platnosti. Redakce, 2017

ÚVOD

Učebnice Vnější

balistika a teorie střelby se zabývá otázkami řešenými ve vnější balistice klasických střel a neříze ných raket a studovanými v teorii střelby dělostřeleckých zbraní při nepNmé st.folbě. Je určena pro posluchače vojenských kateder těch vy!-.okých škol, v jejichž náplni studia je vnější balistika a teorie střelby. Dále je určena jako u čebni ce základů těchto pfodmětů v příslušných technických Rpecializacích Vojenské akademie Antonína Zápotockého a na ostatních vojenských vysokých školách. Učebnice je rozvržena do jedenácti kapitol. Druhou až sedmou, které se zabývají vnější balistikou, zpracoval doc. Pravoslav KODYM, CSc. Autorem kapitol osmé až jedenácté je doc. Ing. Če~tmír JIR~AK, Csc. a pojednává v nich o teorii stfolby. V přílohách jsou uvedeny pomocné tabulky, určené pro řešení úloh vnější balistiky i teorie střelby. První kapitola obsahuje stručné shrnutí předmětu a úkolů vnější balistiky a teorie střelby a přehled základních označení používaných v uřebnici. Kapitola druhá se zabývá zjišťováním a způsobem výpočtu sil, které ovlivňují pohyb střely v atmosféře. V kapitole třetí jsou odvozeny rovnice pohybu neřízených střel v atmosféfo , a to jak pro aktivní úsek dráhy nel'Ízené rakety, tak i pro jeho úsek pasívní. Pasívní úsek dráhy je z hlediska řešení rovnic pohybu drahou klasické střely. Zvláštní pozornost je věnována drahám střel pro přímou střelbu, pro které jsou odvozeny samostatné rovnice a na jejich základě uvedeny způsoby řešení základních úloh vněj ší balistiky při přímé střelbě. Pro přibližná řešení balistických úloh nepřímé střelby klasických střel a neřízených raket jsou v příloze uvedeny pomocné tabulky. 8

Pátá kapitola U pí-i jejich pohybu jadfojí podmínky, můžeme považova Šestá kapitola rozptylu drah stře příčiny a posuzova základě toho i ovli bě, popHpadě ke zbrai'í nebo munici Poslední kapitol má, využívá pozn: zásad organizován se zjišťují nebo se druhu. Osmou kapitolo rii střelby. Jsou o úkolech řešenýd ovlivňují volbu pr úkolů.

V deváté kapitt stfolby. U každéh( a nastíněna pfosnc nímu způsobu, kt1 závěr je zařazeno · nosti uvedených z Na tuto kapitol

stavě dělostfoleck problémů

teorie s Nejprve jsou v n: hodných chybách rozložení. Dále jsa bové sousta vy od lem přes palbu b: redukcí chybové s kou o chybové so1

třelby se zabývá otáz,sických střel a neříze třelby dělostřeleckých

pro posluchače vojenejichž náplni studia je je určena jako učebni ných technických speína Zápotockého a na :h. ti kapitol. Druhou až stikou, zpracoval doc. rnpitol osmé až jedesc. a pojednává v nich eny pomocné tabulky, · i teorie střelby. ·nutí předmětu a úkoa přehled základních

ím a způsobem výpo, atmosféře. ice pohybu neřízených í úsek dráhy neHzené ?asívní úsek dráhy je ahou klasické střely. 1ám střel pro přímou t0statné rovnice a na základních úloh vněj bližná řešení balistich střel a neřízených tabulky.

Pátá kapitola uvádí základní principy stabilizování střel pfi jejich pohybu v atmosféře a některé rovnice, které vyjadřují podmínky, za kterých střelu rotační nebo nerotační můžeme považovat za stabilní. Šestá kapitola obsahuje metody výpočtu charakteristik rozptylu drah střel a metody, kterými lze odhalovat jeho příčiny a posuzovat jejich podíl na celkoYém rozptylu, a na základě toho i ovlivňovat velikost rozptylu při vlastní stfolbě, popÍ'Ípadě ke zlepšení rozptylu konstrukčně upravovat zbraň nebo munici. Poslední kapitola z oblasti vnější balistiky, kapitola sedmá, využívá poznatků z předchozích kapitol pro vysvětlení zásad organizování balistických střeleb, na základě kterých se zjišťují nebo se ověřují balistické charakteristiky všeho druhu. · Osmou kapitolou je uvedena část učebnice věnovaná teorii střelby. Jsou v ní stručně shrnuty základní poznatky o úkolech řešených dělosti-eleckou palbou i o zásadách, které ovlivňují volbu prostředků použitých pro splnění palebných úkolů.

V deváté kapitole jsou sledovány způsoby určení prvkú střelby. U každého je vyložen princip, hlavní zásady použití a nastíněna pi'-esnost. Hlavní pozornost je věnována základnímu způsobu, kterým je úplná příprava prvků střelby. ~a závěr je zařazeno přehledné zhodnocení přesnosti a použitelnosti uvedených způsobů. Na tuto kapitolu logicky navazuje výklad o chybové soustavě dělostřelecké palby, který je jedním ze základních problémů teorie střelby. Je mu věnována kapitola desátá. Nejprve jsou v ní stručně shrnuty obecné poznatky o náhodných chybách a jejich normálním pravděpodobnostním rozložení. Dále jsou v metodické návaznosti vysvětleny chybové soustavy od nejjednoduššího případu palby jedním dě lem přes palbu baterijní až k oddílové. Výklad je uzavřen redukcí chybové soustavy při palbě skupinou děl a poznámkou o chybové soustavě při přímé střelbě.

Poslední kapitola celé učebnice, věnovaná účinnosti dělo střelecké palby, je zahájena obecným výkladem o palebné účinnosti a jejích měrách. Po krátké charakteristice optimálního způsobu postřelování jsou uvedeny hlavní metody ,·ýpočtu účinnostních měr u jednotlivých i skupinových cílů a je rozebrán vliv účinnostních parametrů na očekávaný palebný účinek. Kapitola je zakončena výkladem o optimální spotřebě střeliva. Kromě přílohové části, která obsahuje ukázky nejdůleži tějších tabulek funkcí vnější balistiky a teorie střelby, je učebnice vybavena přehledem hlavní dostupné literatury, Yhodné pro další hlubší studium. Učebnici lektorovali prof. Ing. Jaromír Kordule, promovaný matematik Jaroslav Ekart a prof. Ing. František Sec'-ek, CSc. Všem děkujeme za podrobné posouzení rukopisu a. věcné i metodické připomínky. Autoři

1. ÚKOLY VN

A TEORIE ST

Vnější

balistika a které se navzájem bývá otázkami poh duje praktické vyu muluje požadavky úuje konstrukční ř1 K hlavním úkol střel a řešení otáz v atmosféře . V ok jednak podílí na k především střel, jec pletů a konečně zp potřebné pro vedei Podíl vnější balí novení optimální její hmotností a tv lu, ve stanovení vl ristik, které ovlivi a které dávají pře1 nost střelby. Na úkolech koni vé úzce spoluprac i dalšími. Řeší otá1 ší balistiky, která rů, především tec aerodynamiky atd Neodmyslitelný balistika experime plňují a ve svém 1

riovaná účinnosti dělo1 výkladem o palebné 3 charakteristice optiv-edeny hlavní metody ých i skupinových cílů ametrů na očekávaný ~na výkladem o opti-

rnje ukázky nejdůleži :y a teorie střelby , je í dostupné literatury,

omír Kordule , promo~of. Ing. František Sené posouzení rukopisu Autoři

1. ÚKOLY VNĚJŠÍ BALISTIKY

A TEORIE STŘELBY

Vnější balistika a teorie střelby jsou dvě vědní disciplíny, které se navzájem doplňují. Zatímco vnější balistika se zabývá otázkami pohybu střel v atmosféře, teorie střelby studuje praktické využití letových vlastností střel, zpětně formuluje požadavky na jejich balistické vlastnosti a tím ovlivúuje konstrukční řešení. K hlavním úkolům vnější balistiky patří výpočet drah střel a řešení otázek spojených s pravidelností jejich letu v atmosféře. V obou těchto oblastech se vnější balistika jednak podílí na konstrukčním řešení zbraňových systémů , především střel, jednak hodnotí vlastnosti vyvinutých kom pletů a konečně zpracovává tabulky střelby a jiné pomůcky potřebné pro vedení palby. Podíl vnější balistiky na konstrukci munice záleží ve stanovení optimální relace mezi počáteční rychlostí střely, její hmotností a tvarem pro dosažení požadovaného dostře lu, ve stanovení vhodných otáček střely a dalších charakteristik, které ovlivňují pravidelnost letu střely v atmosféře a které dávají předpoklady pro splnění požadavku na přes nost střelby. Na úkolech konstrukčního řešení munice vnější balistikové úzce spolupracují s odborníky muničními, zbraňovými i dalšími. Řeší otázky, které patří do oblasti teoretické vněj ší balistiky, která využívá poznatků z mnoha vědních oborů, především teoretické mechaniky, matematiky, fyziky , aerodynamiky atd. Neodmyslitelným doplňkem teoretické vnější balistiky je balistika experimentální. Obě složky vnější balistiky se doplňují a ve svém rozvoji navzájem ovlivúují.

Nároky na experimentální vnější balistiku vzrůstají se zdokonalováním zbraňových systémů a s jejich vybaYováním přístrojovou technikou. Zvyšují se požadavky na objektivitu vyhodnocování zkoušek, na množství získaných výsledků z každého pokusu, na jejich kvalitu i pohotovost. Moderní výpořetní a pí-ístrojová technika plnění těchto náročných úkolů vnější balistiky usnadňuje. Úroveň experimentální vnější balistiky hodnotíme tedy nejen podle přístrojového vybavení střelnic, ale též podle dokonalosti vyhodnocovacích metod, kterými ověřujeme Rprávnost teoretických závěrů. Experimentální vnější balistika dává koneč.nou odpověd'na správnost předpokladů a závěrů použitých při projektování. Pokusně se rovněž ověřují základní podklady pro zpracování tabulek střelby. V této učebnici se zabýváme především jen otázkami teoretické vnější balistiky. Otázky balistiky experimentální jsou uváděny informativně a nezbytné míře. Na balistiku bezprostfodně navazuje teorie střelby. Před mětem jejího studia jsou teoretické základy racionálních způsobů pHpravy a vedení dělostřelecké střelby. Základním úkolem teorie střelby je především výzkum celé soustavy náhodných chyb, kterou je doprovázena každá dělostřelecká střelba. Podrobná znalost obsahu, struktury, vzájemných vazeb a chování tohoto systému i jeho okolí vytváří nezh~'tný základ pro řešení všech dalších úkolů teorie střelby. K hlavním z nich patří především zkoumání různých způ sobů činnosti při zjišťování prvků pro účinnou střelbu, analyzování jejich pfosnosti a sledování vlivu proměnných podmínek střelby na provedení a přesnost přípravy. V souvislosti s tím jsou hledány možnosti zvýšení této přesnosti i optimální způsoby určení prvků v závislosti na použitém palebném systému a bojové situaci ..Jde tedy v podstatě o teoretický rozbor racionálních postupů při určování prvků pro účinnou střelbu.

Základem bojové

činnosti dělostřelectva

vyřazení

ne-

přátelských cílů

střelecké palby pi teorie střelby. Zal nosti zásahu a pale vých podmínek, zi jsou dále hledány kané poznatky slo přípravě a vedení postřelování a nut různé druhy cílů. Při řešení všech natků balistiky a i pravděpodobnosti

skýtá potřebné pc znatky odvozené v továny s taktický1 ny do obecných I v bojové situaci. V pro vojenskou pra vzájemného ovlivi a konstrukcí zbrar ní způsoby použit: navazuje na výsle, prací a získanými k hledání výkonn V tom lze vidět :r: oboru. Obdobně jako 1 mentálních i teore1 převažují již met< obohacovány siml ní výpočetní techr zjišťovány vstupnJ V této učebnici lem teorie střelby· střelby a o paleb1

balistiku vzrůstají se a s jejich vybavováí se požadavky na ob1a množství získaný ch h kvalitu i pohotovost. b.nika plnění tě chto náÍl

ňuje.

listiky hodnotíme tedy střelnic, ale též podle d, kterými ověřujeme rimentální vnější baJisrnost předpokladů a zárnsně se rovněž oYěfují bulek střelby. ·vším jen otázkami teotlistiky experimentální 1é míře. 1je teorie střelby. Před ~ základy racionálních cké střelby. je především výzkum 1 je doprovázena každá ost obsahu, struktury, > systému i jeho okolí šech dalších úkolů t eo-

:koumáni různých zpú) účinnou střelbu , anarli vu proměnných pod•st přípravy. V souvisíení této přesnosti i opslosti na použitém patedy v podstatě o t eo>ři určování prvků pro lectva je vyfazení ne-

přátelských cílů

palbou. Podrobná teoretická analýza dělo proto další z hlavních úkolů teorie střelby. Zahrnuje především studium pravděpodob nosti zásahu a palebné účinnosti. Sledováním vlivu jednotlivých podmínek, za nichž je palba vedena, na její účinnost jsou dále hledány optimální hodnoty těchto potlmínek. Získané poznatky slouží k odvození racionálního postupu při přípravě a vedení palby i k nalezení optimálního způsobu postřelování a nutné spotřeby střeliva při účinné střelbě na různé druhy cílů. Při řešení všech svých úkolů vychází teorie střelby z poznatkú balistiky a široce využívá a aplikuje poznatky počtu pravděpodobnosti a matematické statistiky. Svou prací pak skýtá potřebné podklady pro racionální řízení palby. Poznatky odvozené v teorii střelby jsou v řízení palby konfrontovány s taktickými zásadami bojové činnosti a formulovány do obecných pravidel vhodných pro praktické použití v bojové situaci. V tom záleží přínos i význam teorie střelby pro vojenskou praxi. Na druhé straně existuje úzký vztah vzájemného ovlivňování a podněcování mezi teorií střelby a konstrukcí zbraní a munice. Teorie střelby hledá optimální způsoby použití nových palebných systémů a tak přímo navazuje na výsledky práce konstruktérú. Sama však svou prací a získanými poznatky opět podněcuje konstruktéry k hledání výkonnějších a účinnějších palebných systémů. V tom lze vidět příspěvek k teoretickému rozvoji ,·ědního oboru. Obdobně jako balistika používá i teorie střelby experimentálních i teoretických metod zkoumání. V současné době převažují již metody teoretické, které jsou postupně dále obohacovány simulačními metodami, využívajícími moderní výpočetní techniky. Experimentálně jsou většinou jenom zjišťovány vstupní údaje a ověřovány výsledky. V této učebnici se postupně seznámíme se základním úkolem teorie střelby-a se .z ákladními poznatky o určení prvkú střelby a o palebné účinnosti. Z .metodického .hlediska dostřelecké

palby

představuje