Баллистика.

Влияние ветра на полет пули

TVA 28-02-2010 17:05

Вчера довелось внимательно прочесть раздел книги В.Лобаева "Снайпинг", касающийся методов оценки и компенсации ветрового сноса (глава 5.4, стр. 238-248). Автор очень точно сумел передать простыми словами физическую сущность воздействия ветра на полет пули, это редко кому удается (у меня так никогда не получалось). Не сомневаюсь в том, что все читатели ветки "Баллистика" знают эту книгу, но все же приведу сканы страниц этой главы, чтобы было на что ссылаться при их анализе.
click for enlarge 718 X 1024 108,3 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 131,0 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 121,0 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 125,8 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 114,0 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 120,2 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 114,0 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 123,1 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 102,1 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 127,6 Kb picture click for enlarge 718 X 1024 92,9 Kb picture

"...ветер может быть разным на всем протяжении траектории полета пули. Однако принято считать (и не без оснований), что при стрельбе, к примеру, при 90-градусном ветре его скорость у ствола окажет наиболее определяющее влияние на общую характеристику сноса пули.
...
Данный эффект объясняется тем, что снос пули происходящий в самом начале траектории (у ствола), имеет больше времени для отклонения от курса до приближения к цели.
...
Чем ближе к стволу ветер одинаковой скорости, тем больший эффект он окажет на точку попадания. (стр. 239)"

Ни добавить, ни убавить, именно об этом мы и говорили в данной теме.

"Ветер имеет наибольшее влияние на пулю в период ее наибольшей потери скорости. (стр. 239)"
Тут я бы подчеркнул, что наибольшие потери скорости пуля испытывает на начальном участке траектории, где сила лобового сопротивления ее движению максимальна.

Процитирую те места, где Лобаев говорит о сравнительных ролях ближнего и дальнего ветров в суммарном ветровом сносе:
"Хотя ветер у цели и не является определяющим, при высокоточной стрельбе на дальние и сверхдальние дистанции необходимо пытаться измерить или оценить ветер в трех точках траектории: у ствола, на середине дистанции и у цели. (стр. 239)
...ветер у цели наименее важен... (стр. 244)"

И вдруг, на той же 244-й странице, после всех предшествующих совершенно справедливых соображений, Лобаев предлагает оценивать эффективный ветер как среднее арифметическое значений ближнего, среднего и дальнего ветров, которые он сам перед этим назвал неодинаково влияющими на ветровой снос. В результате рассчитанный по формуле Лобаева эффективный ветер будет в равной степени зависеть от каждого из трех слагаемых, что является очевидной ошибкой и объяснимо только отсутствием у автора инструмента расчета весовых коэффициентов вклада каждого из трех ветров (в расчете среднеарифметического значения весовые коэффициенты всех слагаемых равны единице по определению).

Мне было несложно вывести весовые коэффициенты для каждого из трех ветров с помощью своих расчетных таблиц и я готов предложить методику их расчета уважаемому В.Лобаеву (разумеется, если она ему интересна).
Рассчитанные мной значения весовых коэффициентов таковы (даю числа, округленные до двух знаков после запятой):
ближний ветер: К1=1,76;
средний ветер: К2=0,90;
дальний ветер: К3=0,34.

Оценим Vэфф при условии V1=V2=V3=4м/с:
Vэфф=1,76*4+0,9*4+0,34*4=4м/с.

Решим пример с переменным ветром:
Пусть V1=1м/с; V2=2м/с; V3=5м/с.
Vэфф=(1,76*1+0,9*2+0,34*5)/3=1,75м/с.
Считаем по Лобаеву: (1+2+5)/3=2,67м/с

Проверим результат расчета с помощью моей расчетной таблицы. Деривацию отключаем, мишень "ставим" на отметке 600м, вводим ближний ветер до 200м, средний до 400м, дальний до 600м.
Получаем отклонение СТП, равное 50см (600м).
click for enlarge 963 X 565 23,8 Kb picture

Вводим вместо переменных ветров рассчитанное мной Vэфф=1,75м/с, получаем отклонение 49см (600м) - неплохое совпадение, правда? Погрешность составила всего -1см (это -2% от 50-ти см).
click for enlarge 963 X 565 24,1 Kb picture

Теперь вводим эффективную скорость ветра, рассчитанную по методике Лобаева (2,67м/с): получаем отклонение 75см (600м). Погрешность составила 25см (это 50% от 50-ти см).
click for enlarge 963 X 565 25,1 Kb picture

Я намеренно выбрал для примера большое значение дальнего ветра, чтобы показать: величина погрешности расчета "по Лобаеву" будет тем больше, чем большим будет значение дальнего ветра по сравнению с ближним и средним ветрами. По иному и не может быть, когда весовые коэффициенты вклада неравнозначных величин равны единице.

"Если общее направление всех категорий одинаково (например, справа налево), что не всегда бывает так (бывает, что, например, ветер одной из категорий дует в противоположную сторону), то все значения суммируются и результат делится на 3 (для получения среднего значения)... При одном противоположном направлении это значение суммируется со знаком минус. (стр. 244)"
Оценим погрешность расчета при знакопеременном ветре.
Пусть V1=1м/с; V2=2м/с; V3=-5м/с.
Считаем с учетом рассчитанных мной весовых коэффициентов:
Vэфф=(1,76*1+0,9*2-0,34*5)/3=0,62м/с.
Считаем по Лобаеву: (1+2-5)/3=-0,67м/с

Вводим в расчетную форму значения переменного ветра.
Получаем отклонение 17см (600м).
click for enlarge 963 X 565 23,7 Kb picture

Заменяем переменный ветер рассчитанным Vэфф=0,62м/с, получаем отклонение 17см (600м) - погрешность равна нулю.
click for enlarge 963 X 565 23,3 Kb picture

Вводим эффективную скорость ветра "по Лобаеву" (-0,67м/с), получаем отклонение -19см (600м). Погрешность составила -36см.
click for enlarge 963 X 565 23,8 Kb picture

Погрешность среднеарифметического расчета эффективного ветра (по Лобаеву) при знакопеременных составляющих будет максимальна, это можно объяснить на основе простой логики:
Предположим, что V1=5м/с; V2=0; V3=-5м/с.
Эффективный ветер по Лобаеву в таком случае будет равен нулю: (5+0-5)/3=0 (т.е. снос вообще не ожидается), а в реальности ветровой снос будет определяться ближним ветром (5м/с), дальний ветер противоположного направления попросту не успеет существенно отклонить пулю вблизи мишени. Расчет по формуле Лобаева в этом случае приведет к 64см промаха на 600м.
click for enlarge 963 X 565 23,6 Kb picture

Баллистика.

Влияние ветра на полет пули