Mi az a ballisztikus pálya?

Tartalomjegyzék:

Mi az a ballisztikus pálya?
Mi az a ballisztikus pálya?
Anonim

Az emberiség ősidők óta próbál győzelmet aratni az ellenséggel való ütközés során a lehető legnagyobb távolságban, hogy ne pusztítsa el saját harcosait. Hevederek, íjak, számszeríjak, majd fegyverek, most rakéták, lövedékek és bombák – mindegyikhez szükség van a ballisztikai pálya pontos kiszámítására. És ha a régi katonai "felszereléssel" vizuálisan is nyomon lehetett követni a becsapódási pontot, ami lehetővé tette a következő alkalommal pontosabb tanulmányozást és lövést, akkor a modern világban a célpont általában olyan távol van, hogy egyszerűen lehetetlen megnézni további eszközök nélkül.

Mi az a ballisztikus pálya

Ez az az út, amelyet néhány objektum legyőz. Egy bizonyos kezdeti sebességgel kell rendelkeznie. Hatással van rá a légellenállás és a gravitáció, ami kizárja az egyenes vonalú mozgás lehetőségét. Még az űrben is egy ilyen pálya torzul a különféle objektumok gravitációja hatására, bár nem olyan jelentős mértékben, mint bolygónkon. Ha nem veszi figyelembe a légtömegek ellenállását, akkor egy ilyen mozgási folyamat leginkább egy ellipszishez fog hasonlítani.

A másik lehetőség a hiperbola. És csak bizonyos esetekben lesz parabola vagy kör (a második és az első térsebesség elérésekorilletőleg). A legtöbb esetben ilyen számításokat rakétákra végeznek. Hajlamosak a felső légkörben repülni, ahol a levegő hatása minimális. Ennek eredményeként a ballisztikus pálya leggyakrabban még mindig ellipszishez hasonlít. Számos tényezőtől, például sebességtől, tömegtől, légkör típusától, hőmérséklettől, a bolygó forgásától és így tovább, az útvonal egyes részei sokféle formát ölthetnek.

ballisztikus röppálya
ballisztikus röppálya

Balisztikai pálya kiszámítása

Annak érdekében, hogy pontosan megértsük, hová esik a felszabaduló test, differenciálegyenleteket és a numerikus integráció módszerét használjuk. A ballisztikus pályaegyenlet sok változótól függ, de van egy bizonyos univerzális változat is, amely nem adja meg a kívánt pontosságot, de egy példának teljesen elegendő.

y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, hol:

  • y a talaj feletti maximális magasság.
  • X a távolság a kiindulási ponttól addig a pillanatig, amikor a test eléri a legmagasabb pontot.
  • Ѳ0 – dobási szög.
  • V0 – kezdeti sebesség.

Ennek a képletnek köszönhetően lehetővé válik egy ballisztikus repülési pálya leírása levegőtlen térben. Parabola formájában fog megjelenni, ami jellemző a legtöbb szabad mozgás lehetőségére ilyen körülmények között és gravitáció jelenlétében. Egy ilyen pálya következő jellemző vonásai különböztethetők meg:

  • A legoptimálisabb emelkedési szög aa maximális távolság 45 fok.
  • Az objektum mozgási sebessége azonos az induláskor és a leszálláskor is.
  • A dobási szög megegyezik az esési szöggel.
  • Az objektum pontosan ugyanannyi idő alatt éri el a pálya tetejét, majd leesik.

Az ilyen jellegű számítások túlnyomó többségénél a légtömegek ellenállását és néhány egyéb tényezőt figyelmen kívül kell hagyni. Ha ezeket figyelembe vesszük, akkor a képlet túl bonyolultnak bizonyul, és a hiba nem olyan nagy, hogy jelentősen befolyásolja a találat hatékonyságát.

ballisztikus repülési útvonal
ballisztikus repülési útvonal

Különbségek a laposhoz képest

Ez a név az objektum útvonalának egy másik változatát jelenti. A sík és a ballisztikus pálya némileg különböző fogalmak, bár az általános elv ugyanaz ezeknél. Valójában ez a fajta mozgás a lehető legnagyobb mozgást jelenti a vízszintes síkban. És az egész útvonalon az objektum elegendő gyorsulást tart fenn. A mozgás ballisztikus változata nagy távolságok megtételéhez szükséges. Például egy golyó esetében a lapos röppálya a legfontosabb. Elég egyenesen kell repülnie, ameddig csak lehetséges, és át kell ütnie mindent, ami az útjába kerül. Ezzel szemben egy rakéta vagy egy ágyú lövedéke pontosan a mozgás végén okoz maximális sebzést, mivel a lehető legnagyobb sebességet éri el. A mozgásuk között nem annyira zúzósak.

ballisztikus pályaszámítás
ballisztikus pályaszámítás

Modern használat

Ballistica pályát leggyakrabban a katonai szférában használják. Rakéták, lövedékek, golyók és így tovább – mind messzire repülnek, és a pontos lövéshez sok változót kell figyelembe venni. Emellett az űrprogram is ballisztikára épül. Enélkül lehetetlen pontosan elindítani egy rakétát, hogy végül ne essen le a földre, hanem többször megforduljon a bolygó körül (vagy akár elszakadjon tőle és továbbmenjen az űrbe). Általánosságban elmondható, hogy szinte minden, ami repülni tud (függetlenül attól, hogy hogyan csinálja), valamilyen módon kapcsolódik egy ballisztikus pályához.

lapos és ballisztikus pálya
lapos és ballisztikus pálya

Következtetés

A modern időkben rendkívül fontos az összes elem kiszámításának és bármely objektum megfelelő helyre történő indításának képessége. Még ha nem is veszi a katonaságot, amelynek hagyományosan nagyobb szüksége van az ilyen képességekre, mint bárki másnak, akkor is sok egészen civil alkalmazás lesz.

Ajánlott: