Файл: Колодочка А.С. Метеорологические условия стрельбы артиллерии учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Бризы — ветры с суточной периодичностью, дующие днем с мо­ ря на сушу, а ночью — с суши на море. Морской бриз проникает в глубь суши на 20—40 км при скорости 3—5 м/сек, береговой же углубляется в море на 10—15 км при скорости 2—3 м/сек. На не­ которой высоте, обычно 500—600 м, наблюдаются ветры противо­ положных направлений. Возникают бризы, как и муссоны, из-за разности температур над сушей -и морем. В тропических странах они повторяются с большой закономерностью, в умеренных же, ши­ ротах обычно лишь в ясную тихую погоду летом, когда они обна­ руживаются иногда и, у берегов крупных озер.

В горных районах из-за различий в тепловом состоянии долин и вершин возникают горно-долинные ветры■ Ночью ветры дуют с гор в долины, днем они дуют из долин в горы. Над этими тече­ ниями на некоторой высоте всегда обнаруживаются течения, обрат­ ные по направлению. Долинный ветер наблюдается только при безоблачной пагоде. Скорость этих ветров колеблется в широких пределах.

К горным ветрам относятся также такие ветры, как сухой и теп­ лый фен, относительно холодная бора, мистраль, бакинский норд

и др.

Фен наблюдается во всех горных районах, где имеются доста­ точно высокие хребты, например на Кавказе, в Альпах и т. п. Зи­ мой фен может вызывать значительное потепление в долинах, куда он дует. .Скорость фена может достигать 15—20 м/сек.

Бара наблюдается в районе Новороссийска, на Новой Земле и в некоторых других местах. Она вызывает резкое похолодание. Скорость боры в отдельных случаях может достигать нескольких десятков метров в секунду.

Подобно боре образуется мистраль, дующий во Франции у берегов Средиземного моря. Много общего с борой |меет бакин­ ский норд, холодный и сухой ветер, достигающий скорости 20—

30 м/сек.

— горячие

На юге и юго-востоке СССР наблюдаются суховеи

сухие ветры из Арало-Каспийских степей. Температура

при сухо­

веях — 35—45°С, относительная влажность — 10—15%.

Огромной силы суховеи достигают в пустынях Сахара, Аравий­ ская и др. Они называются «самумы» и «шамсины».

Из всего изложенного можно сделать следующие выводы:

1.Скорость и направление ветра зависят в основном от харак­ тера распределения температуры и давления на различных уров­ нях атмосферы, а также от рельефа местности данного района.

2.Скорость и направление ветра могут резко изменяться как во времени, так и по расстоянию вдоль земной поверхности; особенно резкие изменения наблюдаются при прохождении атмосферных

фронтов.

3. Скорость и направление ветра с высотой изменяются незако­ номерно', что требует для нужд артиллерии производить ветровое зондирование атмосферы.

94


§ 18. НОРМАЛЬНАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ АТМОСФЕРА

Значения метеоэлементов у поверхности земли и на различных высотах могут, как известно, меняться в очень широких пределах, что создает определенные трудности при учете метеорологических условий во время подготовки стрельбы всех видов артиллерии. С целью в значительной степени упростить этот учет условились пользоваться некоторой фиктивной атмосферой, так называемой нормальной артиллерийской атмосферой.

Нормальная а\ртаялерайская атмосфера (табличные условия стрельбы) представляет собой осредненные значения метеорологи­ ческих элементов для различных высот, довольно близко совпа­ дающие со средними значениями этих элементов в умеренных ши­ ротах в летнее время.

Учет влияния метеорологических условий стрельбы обычно про­ изводится путем введения в установки прицельных приспособлений (приборы управления огнем), а также в установки взрывателя соответствующих поправок, отвечающих отклонениям действитель­ ных метеорологических условий стрельбы от их нормальных (таб­ личных) значений.

Вдальнейшем нормальные значения метеоэлементов на всех высотах будем снабжать индексом N, а у поверхности земли, кро­ ме того, — индексом О.

Вартиллерии Советской Армии в качестве нормальных метео­

рологических условий у поверхности земли принимают следующие значения метеоэлементов:

— давление атмосферы hN0= 750 мм рт. ст. (1000 мб);

температура воздуха tN0= + 15,0°С;

относительная влажность +, = 50%, что отвечает у поверх­ ности земли упругости водяных паров еЫ0 = &,2>Ъмм рт. ст. (8,52 мб),

или, так как влажность воздуха отдельно не учитывается, а вы­ ражается через виртуальную температуру:

— виртуальная температура воздуха tVN0= Jr 15,9°С;

— вектор скорости ветра Ид,о= 0 (ветер отсутствует — штиль). Эти условия определяют собой нормальные значения:

весовой плотности воздуха

/7^= 1 ,2 0 6 кГ/мг\

— абсолютной виртуальной

температуры воздуха + 0=

273+ 15,9 = 288,9°К;

м/сек.

скорости звука <2^ = 340,9

В основу нормальных метеорологических условий на различных высотах положен нормальный закон изменения виртуальной тем­ пературы по высоте, полученный на основании обработки резуль­ татов многократных зондирований атмосферы.

Нормальный закон распределения виртуальной температуры воздуха по высоте выражается несколькими уравнениями в зависи­ мости от зоны атмосферы, к которой уравнение относится (рис. 27) .

95


1.

Для высот

в пределах от 0

до 9300 м (зона

тропосферы

принят линейный закон

 

 

 

где

— нормальное

tjv= xm ) - °9.з-У*

(3-36)

значение абсолютной виртуальной

темпера­

 

туры на высоте ум-,

 

 

G93— нормальное

значение вертикального градиента виртуаль­

 

ной температуры

в пределах

высот от 0 до 9300 м, рав­

 

ное 6,328-10“3

м .

 

 

Рис. 27. Нормальный закон распределения виртуальной температуры воздуха по высоте

Таким образом, нормальный закон распределения виртуальной температуры воздуха до высоты 9300 м характеризуется равномер­ ным понижением температуры на 6,328-10“ 8 град, на каждый метр

высоты;

на высоте 9300 м нормальное значение абсолютной вирту­

альной температуры

составляет тдаз =

230°К(£

=

—43,0°С).

2.

Для высот

в пределах от 9300 до 12 000

м

(зона тропо

паузы) принят параболический закон

 

 

 

 

 

V = % 9,3 -

° 9(У ~ 9300) +

G12 -

9300)2 ,

(3.37)

где коэффициент Gn — 1,172-10~6 г^ а^

-, остальные

обозначения

прежние.

 

м

 

 

 

 

96


Таким образом, нормальный закон распределения температуры в пределах высот от 9300 до 12000 м характеризуется пониже­ нием температуры при линейном уменьшении абсолютной вели­ чины температурного градиента от Gg3 до нуля; на высоте 12000 ж

нормальное значение абсолютной температуры составляет

'слп2 = 221,5°К (,tVm2= 51,5°С).

3. Для высот в пределах от 12000 до 31 000 ж (ниж няя зона стратосферы) принят изотермический закон, т. е. темпе­

ратура принимается постоянной,

 

 

 

 

 

 

 

 

'/v=xA42=:'yv3i= 221.5 К.

 

(3.38)

4.

Для высот в пределах

от 31 000 до 35000

ж

(средняя зона

стратосферы)

принят параболический закон

 

 

 

 

 

 

xyv = V3i

+

О35( у - З 1 000)8,

 

(3.39)

где G35 = 0,75-10

град

 

 

 

 

 

 

 

 

яг

 

 

 

 

 

 

 

На

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высоте 35000 ж нормальное значение абсолютной темпера­

туры

составляет т

 

=233,5°К

(t

 

— 39,5°С).

 

 

 

N35

 

 

"

y ~vN35

 

 

 

5. Для высот в пределах от 35000 до 50000 м

{верхняя зона

стратосферы

и

ниж няя

зона

мезосферы)

принят линейный

закон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N "

Л'35

О50( у - 35000),

 

(3.40)

где G50 = -6 ,0 -1 0 -3^ м - .

 

 

 

значение абсолютной темпе­

На высоте 50000 м

нормальное

ратуры составляет 1^ = 323,5° К

{ivNS0 = + 50,5°С).

 

6.

Для высот в пределах

от 50000 до 60 000 ж

{средняя зона

мезосферы) принят изотермический

закон

 

 

 

 

 

 

ТуУ= ХЛ-50==Т^0 = 323-5°К -

 

(3-41)

7.

Для высот в пределах от 60000 до 80 000 ж {верхняя зона

мезосферы) принят линейный закон

 

 

 

 

 

 

 

xv= x/V6o — ^8о (У — 60 000),

 

(3.42)

где G80 = 6,0-KT3^ ^ - .

 

 

 

м

 

На высоте 80000 ж нормальное значение абсолютной темпера­

туры составляет

—203,5°К(^ о= — 69,5°С).

 

8.

Для высот, больших 80000 ж (зона

термосферы), прини

мается

изотермический закон

 

 

 

хж= х*8о= 203>5°к -

(3-43)

Колодочка А. С.

9 7


Таким образом, для большей части атмосферы нормальный закон изменения температуры с высотой имеет линейный харак­ тер с тем или иным температурным вертикальным градиентом.

Нормальный закон распределения давления атмосферы по вы­ соте в общем случае выражается формулой

 

 

V

 

 

 

и

_ J_ (*dy

 

 

R J

ТЛГ

 

 

~Г~ =* N (y) = e °

,

(3.44)

где hN — нормальное

давление

на высоте у м\

 

V ,-н о р м ал ьн о е

давление

у поверхности земли;

 

е — основание

натуральных логарифмов;

 

 

R — удельная

газовая

постоянная для сухого воздуха;

тЛ, — нормальное значение

абсолютной

виртуальной

темпера­

 

туры воздуха

на

высоте у м,

определяемое

форму­

лами (3.36)—(3.43).

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормальный закон распределения плотности воздуха можно

записать

в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

_ 1 f+ i

 

 

ПN

 

 

*J 'N

(3.45)

 

U

M

 

 

 

 

п NO

­

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

Нормальный закон

распределения

скорости звука по высоте

выражается формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а'N

LN W " ) .

 

 

 

(3.46)

 

 

"NO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или приближенно

 

 

 

 

 

 

 

(3.47)

 

Од,= [331,5+ 0,61-^]

м/сек.

Для

определения функций

?N (y),

Яд, (у)

и A N (y)

при нор­

мальном

законе распределения абсолютной

виртуальной темпе­

ратуры хЛ, составлены специальные таблицы, помещенные в учеб­ никах по внешней баллистике.

Значения HN (y) при у < 15000 м можно определить также по

приближенной эмпирической формуле В. П. Ветчинкина

 

HN {y)

20000 -

у

(3.48)

20 000 + у

 

 

Для нормальной артиллерийской атмосферы принимается усло­ вие, что ветер на всех высотах отсутствует (атмосфера непо­ движна), т. е. 1/д, = 0.

98