ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.07.2024
Просмотров: 130
Скачиваний: 0
Л. С. С А В К И Н , Б. Д. Л Е Б Е Д Е В
Метеорология и стрельба артиллерии
Ордена Трудового Красного Знамени
ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР
М О С К В А — 1974
_
c ? № 3
Савкин Л. С., Лебедев Б. Д.
C13 Метеорология и стрельба артиллерии. М., Воениздат, 1974.
144с.
Вкниге в популярной форме изложены вопросы метеорологиче ского обеспечения стрельбы артиллерии. Рассматриваются основные
метеорологические элементы |
и их влияние на полет снаряда. |
Ука |
заны принципы составления |
Таблиц стрельбы н методы учета |
(с по |
мощью этих Таблиц) влияния метеоэлементов на полет снаряда. Да ется описание технических средств измерений и способов работы с ними.
Книга рассчитана на солдат, сержантов, курсантов военных учи лищ, а также на читателей, интересующихся вопросами метеорологи ческого обеспечения стрельбы артиллерии.
1124-085 |
355.8 |
98-73 |
|
068(02)-74 |
|
© Воениздат, 1974
ПРЕДИСЛОВИЕ
Полная подготовка исходных данных для стрельбы артиллерии нашла широкое применение в годы Великой Отечественной войны. Условия современного боя предъ являют еще более жесткие требования к точности веде
ния огня, |
к повышению к а ч е с т в а обеспечения стрель |
бы (т. е. |
точности топогеодезической, баллистической, |
метеорологической подготовок и расчета данных). Важ нейшим элементом обеспечения стрельбы артиллерии яв ляется метеорологическое обеспечение.
Метеорологические условия существенно влияют на выполнение боевых задач. Особенно это относится к ар тиллерии, так как снаряд (мина) во время полета по стоянно подвергается воздействию воздуха.
Например, при стрельбе наземной артиллерии (если не учитывать влияние метеорологических условий) от клонения точек падения снарядов от центра цели могут достигать 1—2 км. Отсюда видно, как важно учитывать влияние метеорологических условий.
Для учета этих условий проводятся специальные из мерения, по результатам которых составляется метеоро логический бюллетень. Он используется при расчете установок (прицела и угломера) для стрельбы.
Задача определения метеорологических условий стрельбы решается главным образом артиллерийскими метеорологическими подразделениями.
Настоящая книга посвящена артиллерийской метео рологии. Она позволит читателю получить представление о влиянии метеорологических условий на стрельбу ар тиллерии.
Кроме того, читатель познакомится со строением ат мосферы, действием сил сопротивления воздуха на полет снаряда; найдет конкретные сведения о войсковых спосо бах определения значений метеоэлементов и составлении метеобюллетеней; узнает, как вводятся поправки, взя
тые из метеобюллетеня, в установки для стрельбы. |
|
1* |
3 |
Г л а в а 1
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СТРЕЛЬБЫ
1. ВОЗДУШНЫЙ ОКЕАН
Наша Земля окружена воздушной оболочкой — атмо сферой. По-гречески «атмос» — пар, дыхание, воздух; «сфера» — шар, оболочка. Следовательно, атмосфера — это газовая оболочка Земли. Она простирается на вы соту нескольких тысяч километров от поверхности нашей планеты и постепенно переходит в межпланетное про странство.
Непрерывное движение, сложные физические процес сы присущи атмосфере. Помимо вращения атмосферы вместе с Землей вокруг Солнца и вместе с Землей отно сительно земной оси в ней происходит вечное движение воздушных масс относительно земной поверхности.
Процессы, происходящие в атмосфере, влияют на вид и окраску неба. Благодаря атмосфере небо кажется нам голубым. Это является следствием рассеяния солнечных лучей частицами воздуха, из которых состоит атмосфе ра. Больше всего рассеиваются голубые и синие лучи, которые придают цвету неба голубой оттенок (этим же явлением объясняется синева морской воды). Наличие в атмосфере различного рода примесей, а также облаков приводит к изменению окраски неба.
Значение атмосферы поистине огромно. Атмосфера сохраняет тепло, которое Земля получает от Солнца. Это происходит потому, что воздух, окружающий Зем лю, играет ту же роль, что и стекло в парнике: пропу ская солнечные лучи к поверхности Земли, он не позво ляет отдать полученное Землей тепло в мировое простран
4
ство. Поэтому на Земле не бывает особенно резких переходов от холода к жаре и обратно, что характерно для планет, не имеющих газовой оболочки. При отсут ствии атмосферы температура на поверхности Земли достигала бы днем более +100° С. Ночью же, наоборот, вследствие быстрой теплоотдачи с поверхности Земли температура понижалась бы до —100° С. В реальных же условиях средние колебания температуры на Земле даже в течение года не достигают 100° С. Несмотря на то что в окружающем нас мировом пространстве царит вечный холод, Земля благодаря атмосфере сохраняет среднюю температуру около +16° С.
Атмосфера преграждает путь губительным ультра фиолетовым лучам; они достигают поверхности Земли уже ослабленными и в количестве, не представляющем опасности для жизни.
Воздух является средой, в которой распространяется звук. Мы слышим друг друга только потому, что есть воздух. Не будь воздуха — на Земле воцарилась бы мерт вая тишина. Наконец, воздух необходим для дыхания людей, животных, насекомых и растений. В течение су ток, например, через легкие человека проходит более 12 м3воздуха.
Воздух представляет собой механическую смесь га зов с примесью частиц пыли, капелек, кристаллов, про дуктов горения. Составными частями воздуха являются азот, кислород, аргон, углекислый газ, гелий, водород, ксенон, криптон, озон. Помимо них в воздухе всегда со
держится водяной пар. |
|
С увели |
Состав сухого воздуха приводится в табл. 1. |
||
чением высоты состав воздуха изменяется мало. |
|
|
|
Таблица |
1 |
Состав сухого |
воздуха |
|
Газ |
Содержание |
|
(в "/• к общему |
||
|
объему) |
|
А з о т .......................................................... |
78,09 |
|
Кислород ................................................. |
20,95 |
|
А ргон ......................................................... |
0,93 |
|
Углекислый газ и др............................. |
0,03 |
|
5
Основная масса воздуха сосредоточена в нижних слоях атмосферы — в этом проявляется действие силы тяжести Земли. Воздух, как и всякое материальное тело, имеет массу, а потому притягивается к Земле. Сколько же весит воздух? Общая масса атмосферы недавно была уточнена с помощью электронной вычислительной маши ны. Оказалось, что она равняется 5 квадрильонам * 157 триллионам тонн (это лишь одна миллионная часть от массы земного шара).
Как распределяются масса и плотность воздуха по высоте, показано на рис. 1 и в табл. 2.
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
Распределение плотности воздуха по высоте |
|||
Высота, км |
Относительная плот |
Высота, км |
Относительная плот |
ность воздуха, •/# |
ность воздуха, ®/о |
||
0 |
100 |
33 |
1 |
в |
50 |
48 |
0,1 |
18 |
10 |
93 |
0,0001 |
Физические свойства атмосферы существенно меняют ся как в горизонтальном, так и в вертикальном направ лении. Особенно характерные изменения происходят в вертикальном направлении: существенно колеблются значения температуры, давления, плотности, скорости перемещения воздушных масс. Однако можно обнару жить и некоторые закономерности физических процес сов в вертикальном направлении. На основе изучения вертикального строения атмосферы были выделены опре деленные ее участки (слои, сферы), которым присущи некоторые общие свойства. Границы этих слоев расплыв чаты, между основными можно выделить промежуточные слои, но такое разбиение полезно с точки зрения иссле дования атмосферы. Расположение слоев атмосферы по казано на рис. 2. Там же даны и их названия.
Нижний слой атмосферы называется тропосферой ( тропос — оборот, обращение). Если а т м о с ф е р а — воздушный океан, то т р о п о с ф е р а — прибрежная по лоса этого океана с ее пенящимися волнами и прибоями.
* Квадрильон — единица с пятнадцатью нулями; триллион — единица с двенадцатью нулями.
6
В тропосфере сосредоточены значительная часть воз духа и почти весь водяной пар. Характерная особенность этого слоя — понижение температуры с высотой: если у поверхности Земли температура равна, например, + 15° С, то на границе тропосферы----- 50° С и ниже.
высот а, нм
22
9 5 % массы воздуха
U
75%массы воздуха
5.5 71
'•50%массы воздуха
1г- •' • '
Рис. 1. Распределение массы воздуха по высоте
Толщина тропосферы колеблется в средних геогра фических широтах от 10 до 12 км и достигает 17—18 км над экватором (этот слой по сравнению с размерами земного шара так же тонок, как кожица яблока по срав нению с его размером). Такое различие объясняется тем, что перемешивание воздуха происходит сильнее и до стигает больших высот там, где больше прогревается земная поверхность. По этой же причине зимой верхняя граница тропосферы ниже, чем летом. Вследствие пере мешивания воздуха, опускания и подъема больших объ емов его образуются облака и выпадают осадки. В тро посфере возникают все видимые явления погоды.
7
600 |
3 к з о с ф e p a . |
■Давление
Рис. 2. Строение атмосферы
8
Внутри самой тропосферы можно выделить т р и слоя, имеющих свои характерные особенности. В ниж нем (1—2 км от поверхности) слое, или слое трения, наиболее сильно проявляется механическое и тепловое воздействие земной поверхности. В частности, состояние воздуха, находящегося на высоте всего лишь несколь ких метров от поверхности (приземный слой), в основ ном определяется характером и состоянием подстилаю щей поверхности. Поэтому в целях исключения случай ных и трудно поддающихся учету воздействий этой под стилающей поверхности на метеорологические приборы наземные измерения производят не у самой земли, а на некотором расстоянии от нее.
Средний слой тропосферы (от верхней границы слоя трения до 6—7 км) в меньшей мере подвержен влиянию неоднородностей земной поверхности, а в верхнем слое это влияние проявляется совсем слабо.
Переходный слой от тропосферы к стратосфере носит название тропопаузы. Его толщина — от нескольких со тен метров до двух километров. Для тропопаузы харак терно нарушение плавного уменьшения температуры с высотой.
Начиная с верхней границы тропопаузы возникает явление и ' з от е рмии — неизменности температуры с вы сотой, а затем температура даже возрастает. Слой, для которого характерно это явление, называется стратосфе рой. При открытии стратосферы считали, что здесь воз дух не перемещается вертикально и царит по сравнению с тропосферой спокойное состояние. В таком случае газы, входящие в состав воздуха, должны располагаться соот ветственно их весу и плотности, образуя слои. Отсюда и произошло название стратосферы ( с т р а т у м — слой). В действительности же в стратосфере имеется вертикаль ное перемешивание воздуха, но оно гораздо слабее, чем в тропосфере; воздух здесь сильно разрежен, облака от сутствуют.
Переходный слой от стратосферы к мезосфере назы вается стратопаузой.
Для мезосферы (м е з о с —средний) характерны зна чительный рост температуры по вертикали в нижней ча сти и падение ее в верхней. Плотность воздуха здесь очень мала: на верхней границе она в 100 000 раз мень ше, чем у поверхности земли.
9