Sedan urminnes tider har mänskligheten försökt uppnå seger i en kollision med fienden på största möjliga avstånd, för att inte förstöra sina egna krigare. Slingor, pilbågar, armborst, sedan vapen, nu raketer, projektiler och bomber - de behöver alla en noggrann beräkning av den ballistiska banan. Och om det med den gamla militära "utrustningen" var möjligt att spåra islagspunkten visuellt, vilket gjorde det möjligt att studera och skjuta mer exakt nästa gång, så i den moderna världen är destinationspunkten vanligtvis så långt borta att det helt enkelt är omöjligt att se det utan ytterligare enheter.
Vad är en ballistisk bana
Det här är vägen som ett objekt övervinner. Den måste ha en viss starthastighet. Den påverkas av luftmotstånd och gravitation, vilket utesluter möjligheten till rörelse i en rak linje. Även i rymden kommer en sådan bana att förvrängas under påverkan av gravitationen hos olika föremål, men inte lika betydande som på vår planet. Om du inte tar hänsyn till luftmassornas motstånd, kommer en sådan rörelseprocess framför allt att likna en ellips.
Ett annat alternativ är överdrift. Och bara i vissa fall kommer det att vara en parabel eller en cirkel (när man når den andra och första rymdhastighetenrespektive). I de flesta fall utförs sådana beräkningar för missiler. De tenderar att flyga i den övre atmosfären, där luftens inverkan är minimal. Som ett resultat liknar den ballistiska banan oftast fortfarande en ellips. Beroende på många faktorer, såsom hastighet, massa, typ av atmosfär, temperatur, planetens rotation och så vidare, kan enskilda delar av banan anta en mängd olika former.
Beräkna ballistisk bana
För att förstå exakt var den frigjorda kroppen kommer att falla, används differentialekvationer och metoden för numerisk integration. Den ballistiska banaekvationen beror på många variabler, men det finns också en viss universell version som inte ger den noggrannhet som krävs, men som är ganska tillräcklig för ett exempel.
y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, där:
- y är den maximala höjden över marken.
- X är avståndet från startpunkten till det ögonblick då kroppen når den högsta punkten.
- Ѳ0 – kastvinkel.
- V0 – initial hastighet.
Tack vare denna formel blir det möjligt att beskriva en ballistisk flygbana i ett luftlöst utrymme. Det kommer att visa sig i form av en parabel, vilket är typiskt för de flesta alternativ för fri rörlighet under sådana förhållanden och i närvaro av gravitation. Följande karaktäristiska egenskaper hos en sådan bana kan särskiljas:
- Den mest optimala höjdvinkeln fördet maximala avståndet är 45 grader.
- Föremålet har samma rörelsehastighet både vid uppskjutning och vid landningsögonblick.
- Kastvinkeln är densamma som fallvinkeln.
- Föremålet når toppen av banan på exakt samma tid, varefter det faller ner.
I de allra flesta beräkningar av detta slag är det vanligt att bortse från luftmassornas motstånd och vissa andra faktorer. Om de beaktas kommer formeln att visa sig vara för komplicerad och felet är inte så stort att det väsentligt påverkar träffens effektivitet.
Skillnader från den platta
Detta namn betyder en annan variant av objektets sökväg. Platt och ballistisk bana är något olika begrepp, även om den allmänna principen är densamma för dem. I själva verket innebär denna typ av rörelse den största möjliga rörelsen i horisontalplanet. Och under hela banan bibehåller objektet tillräcklig acceleration. Den ballistiska versionen av rörelsen är nödvändig för att förflytta sig över långa avstånd. Till exempel är platt bana viktigast för en kula. Hon måste flyga tillräckligt rakt så länge som möjligt och slå igenom allt som kommer i hennes väg. Å andra sidan tillfogar en raket eller en projektil från en kanon maximal skada just i slutet av rörelsen, eftersom den får högsta möjliga hastighet. Mellan rörelserna är de inte så förkrossande.
Modern användning
Ballistiskbanan används oftast inom den militära sfären. Raketer, projektiler, kulor och så vidare - de flyger alla långt, och för ett korrekt skott måste du ta hänsyn till många variabler. Dessutom bygger rymdprogrammet också på ballistik. Utan det är det omöjligt att exakt skjuta upp en raket så att den i slutändan inte faller till marken, utan gör flera varv runt planeten (eller till och med bryter sig loss från den och går längre ut i rymden). I allmänhet är nästan allt som kan flyga (oavsett hur det gör det) på något sätt kopplat till en ballistisk bana.
Slutsats
Förmågan att beräkna alla element och lansera vilket objekt som helst på rätt plats är extremt viktigt i modern tid. Även om du inte tar militären, som traditionellt behöver sådana förmågor mer än någon annan, kommer det fortfarande att finnas många ganska civila tillämpningar.
