Что такое дульный угол в артиллерии
МЕРА УГЛОВ, ПРИНЯТАЯ В АРТИЛЛЕРИИ
АРТИЛЛЕРИЙСКИЕ ПРИЦЕЛЫ И ПРИБОРЫ
Артиллерийские приборы служат для разведки и обнаружения местонахождения целей, а также для определения параметров движения целей и данных для стрельбы, при которых успешно решается задача встречи снаряда с целью.
Основной задачей при выборе артиллерийских приборов, их принципа действия и устройства является повышение точности стрельбы.
Артиллерийские приборы могут быть представлены в виде отдельных устройств, каждое из которых решает определенную задачу, или целыми приборными группами, выполняющими все операции для успешной стрельбы по целям.
К основным артиллерийским приборам относятся орудийные панорамы и квадранты, буссоли и дальномеры, приборы ночного видения, а также приборы наземной навигации (гирокомпасы, ги-рокурсоуказатели, координаторы, курсопрокладчики и т. д.). Ниже изложены самые краткие сведения, касающиеся в основном только особенностей прицеливания артиллерийских установок.
Предварительная подготовка данных для стрельбы и ведение самой стрельбы связаны с необходимостью замера углов и дистанции на местности.
Общепринятые в инженерной практике единицы измерения углов (градусы, минуты и секунды) при проведении расчетов в полевых условиях часто являются неудобными, так как требуют использования таблиц тригонометрических функций. Поэтому в артиллерии за единицу меры улов принято одно деление угломера (1 д. у. или одна тысячная). Центральный угол (рис. 5.1), длина дуги которого равна 1/6000 части длины окружности, и есть одно деление угломера.
Рис 5.1.
С помощью этих приборов можно измерять углы с точностью до одного (или половины) деления угломера, и такая точность часто вполне достаточна для решения артиллерийских задач. Для перевода величин углов в делениях угломера в величины углов в градусах и минутах (и наоборот), пользуются специально рассчитанными таблицами.
Существует зависимость между угловыми и линейными величинами (формула тысячной). Из рис. 5.2 нетрудно получить: 1 = 0,001Д(R) или для малых углов (считать длину дуги равной хорде В) имеем В=0,00№ 
.
Формула тысячной устанавливает зависимость между угловыми п и линейными Д и В величинами, при этом были сделаны два допущения: 1) дуга в одно деление угломера принималась равной хорде; 2) одно деление угломера принималось равным 1/1000Д вместо 1/955Д
Анализ первого допущения показывает, что при малых углах разность между величинами дуги и хорды незначительна, поэтому часто ею пренебрегают. Второе допущение дает относительную ошибку приблизительно 5 %.
Что такое дульный угол в артиллерии
Местоположение цели определяют обычно по отношению к ориентиру, – именно по отношению к тому ориентиру, который находится ближе всего к цели. Достаточно знать две координаты цели – ее дальность, то есть расстояние от наблюдателя или от орудия до цели, и угол, под которым цель видна нам правее или левее ориентира, – и тогда местоположение цели будет определено достаточно точно..
Предположим, ради простоты, что цель находится от нас на том же расстоянии, что и ориентир. Расстояние до этого ориентира нам известно заранее. Пусть оно равно 1000 метрам. Одна координата цели, следовательно, уже определена. Остается определить другую: угол между целью ж ориентиром. Чем же и как артиллеристы измеряют углы?
В обыденной жизни вам не раз приходилось измерять углы: вы измерили их в градусах и минутах. Артиллеристам же приходится не только измерять углы, но и быстро в уме по угловым величинам находить линейные величины и, наоборот, – по линейным величинам находить угловые. Пользоваться в таких случаях градусной системой измерения углов неудобно. Поэтому артиллеристы приняли совсем иную меру углов. Мера эта – «тысячная», или, как ее называют иначе, деление угломера.
Представим себе окружность, разделенную на 6000 равных частей.
Примем за основную меру для измерения углов одну шеститысячную долю этой окружности и попробуем определить ее величину в долях радиуса.
Известно, что радиус (R) любой окружности укладывается по ее длине приблизительно 6 раз, следовательно, можно считать, что длина окружности равна 6 R. Мы же разделили окружность на 6000 равных частей; отсюда 6 R = 6000 частей окружности. Теперь легко узнать, какую часть радиуса будет составлять одна шеститысячная часть окружности. Очевидно, что она будет в 6000 раз меньше величины 6R/6000, то есть будет равна или одной тысячной радиуса. Поэтому–то артиллерийская мера углов – деление угломера – и носит название «тысячной» (рис. 212). Такой мерой пользоваться для измерения углов очень удобно.
Вспомните, что в поле зрения бинокля вы видели сетку с делениями, то есть короткие и длинные черточки, которые расположены вправо, влево и вверх от перекрестия, находящегося в центре поля зрения бинокля (рис. 213). Эти деления и есть «тысячные». Маленькое деление сетки (между короткой и длинной черточками) равно 5 «тысячным», а большое деление (между длинными черточками) – 10 «тысячным».
Рис. 212. В артиллерии углы измеряют в «тысячных»
На рис. 213 эти деления обозначены не просто числами 5 и 10, а с приставленными слева нолями – 0–05 и 0–10. Так пишут и произносят артиллеристы все угловые величины в «тысячных», чтобы избежать ошибок в командах. Например, если нужно передать в команде угол, равный 185 «тысячным» или 8 «тысячным», то произносят эти числа как номер телефона: «один восемьдесят пять» или «ноль ноль восемь», и соответственно пишут 1–85 или 0–08.
Зная теперь, как устроена сетка бинокля, вы можете измерить по ней угол между двумя предметами (точками местности), которые шдны с вашего наблюдательного пункта. Взгляните опять па рис. 213.
Рис. 213. Сетка бинокля: маленькое деление равно 5 » тысячным большое – 10 «тысячным».
Вы видите, что между перекрестком дорог, куда на»пр а»влено п ер ек рести е, и отдельно стоящим деревом (вправо от перекрестка дорог) укладывается два больших деления и одно маленькое, то есть 25 «тысячных» или 0–25.
Это и есть угол между перекрестком дорог и деревом. Точно так же вы можете определить угол между перекрестком дорог и домиком (влево от лерекрестка дорог). Он равен 0–40.
Сетка с делениями, примерно такая же как в бинокле, имеется и в поле зрения стереотрубы. Но у стереотрубы для измерения углов есть еще угломерная шкала снаружи.
На рис. 214 показаны те части стереотрубы (лимб и барабан лимба), при помощи которых можно более точно, чем по сетке, измерять горизонтальные углы.
Рис. 214. Такое приспособление имеется у стереотрубы, при его помощи измеряют углы с точностью до одной «тысячной».
Чтобы измерить угол между двумя точками, пользуясь лимбом и барабаном, совмещают перекрестие стереотрубы сначала с правой тачкой; для этого, подведя указатель лимба к делению 30 и деление барабана 0 к его указателю (рис. 215), поворачивают трубу в нужную сторону при помощи маховичка точной наводки (см. рис. 214). Затем вращая барабан лимба, совмещают перекрестие стереотрубы с левой точкой. При этом указатель лимба передвинется и покажет новый отсчет. Разность между полученным отсчетом и первоначальной установкой (30–00) и будет равна искомому углу (рис. 215).
Но не только при помощи этих сложных приборов можно измерять углы.
Ваша ладонь и ваши пальцы могут стать неплохим угломерным прибором, если только вы запомните, сколько в них заключается «тысячных» или, как говорят артиллеристы, какова «цена» ладони и пальцев. Хотя разные люди имеют разную ширину ладони и пальцев, но все же «цена» их не будет сильно отличаться от указанной на рис. 216. Вытянув перед собой руку на полную ее длину, вы можете быстро измерить угол между любыми точками местности (рис. 217). Чтобы не делать больших ошибок при измерении углов таким приемом, надо проверить «цену» своих пальцев. Для этого нужно вытянуть руку на уровне глаз и заметить, какую часть пространства закрыл собой палец (или ладонь руки), а затем измерить это пространство при помощи стереотрубы, поставленной на то же место.
Рис. 215, Как измерить угол при помощи лимба стереотрубы (схема)
Рис. 216. Ваши пальцы могут служить вам простейшим угломерным прибором
Понятно, что подобным же простейшим «угломером» может служить всякий предмет, «цену» которого вы заблаговременно определили. На рис. 218 показаны такие предметы и их примерная «цена» в «тысячных».
Рис. 217. Как измерить угол ладонью своей руки
Ознакомившись с приемами измерения углов, вы можете теперь убедиться в том, что, пользуясь «тысячными», можно весьма просто по угловым величинам определять линейные величины, а по линейным величинам – угловые. Для этого рассмотрим два примера,
Первый пример (рис. 219). С наблюдательного пункта вы видите впереди проволочные заграждения противника; они протянулись полосой от мельницы влево до сухого дерева. Расстояние до мельницы, а следовательно, и до проволочных заграждений вы определили по карте; оно равно 1500 метрам.
Рис. 218, Некоторые предметы тоже могут служить простейшими угломерными приборами
Вам поставлена задача – узнать длину наблюдаемой полосы проволочных заграждений. Как это сделать? Карта здесь вам не поможет, так как на ней нет сухого дерева, на ней есть только мельница.
Чтобы решить данную задачу, вы прежде всего определяете угол, под которым видна с наблюдательного пункта полоса проволочных заграждений, то есть угол между направлениями на мельницу и на сухое дерево. Вы измерили этот угол по сетке бинокля; он оказался равным 100 «тысячным», и ли 1–00.
Рис. 219, Как по углу определить линейное расстояние
Дальше задача решается просто. Надо лишь представить себе, что ваш наблюдательный пункт – это центр той окружности, которая описана радиусом, равным расстоянию от вас до мельницы. Радиус этот равен 1500 метрам. Углу в одну «тысячную» соответствует, как вы знаете, расстояние, равное одной тысячной радиуса, то есть в данном случае 1,5 метра. А так как угол между мельницей и сухим деревом равен не одной, а 100 «тысячным», то значит расстояние между мельницей и сухим деревом равно не 1,5 метра, а 150 метрам. Это и будет длина полосы проволочных заграждений.
Второй пример (рис. 220). В канаве около шоссе вы обнаружили пулемет, по которому решили открыть огонь. Вам надо вычислить расстояние до пулемета или, что то же, – до шоссе.
Для решения этой задачи воспользуйтесь телеграфными столбами на шоссе; высота их известна – она равна 6 метрам. Измерьте теперь по вертикальной сетке бинокля угол, под которым вы видите телеграфный столб (угол между верхним концом столба и его основанием). Тогда вы будете иметь вое данные для определения расстояния.
Рис. 220. Как «тысячные» помогают определить дальность до цели
На рассмотренных примерах вы убедились, что принятая в артиллерии мера для измерения углов позволяет без всякого труда находить одну «тысячную» от любой величины расстояния. Для этого только надо в числе, выражающем величину расстояния, отделить справа три знака. Все это проделывается очень быстро в уме.
А вот что получилось бы, если за меру углов принять не «тысячную», а обычную, применяемую в геометрии меру углов: один градус или одну минуту. Углу в один градус соответствовала бы линейная величина, равная 1/60 радиуса, а углу в одну минуту – 1/3600 радиуса; следовательно, при решении любой из приведенных задач пришлось бы делить числа, выражающие расстояния до целей, не на 1000, а на 60 или на 3600.
Попробуйте проделать это деление с любым выбранным наугад числом и вы сейчас же убедитесь, что без карандаша и бумаги вам здесь не обойтись. Вот почему артиллерийская мера углов практически является несравненно более удобной.
Система отсчетов в артиллерии
Направление отсчета углов определяется в зависимости от того, что выражают собой эти углы; при этом могут быть два случая:
а) углы отсчитываются от некоторой исходной линии в двух противоположных направлениях;
б) углы отсчитываются от некоторой исходной линии только в одну сторону: либо по ходу часовой стрелки, либо против хода часовой стрелки.
Во втором случае углы знака не имеют, а при действиях с ними они рассматриваются как положительные величины.
Для горизонтальных углов в артиллерии приняты две системы отсчета:
а) по ходу часовой стрелки (шкала дирекционных углов) отсчитываются дирекционные углы и магнитные азимуты;
б) против хода часовой стрелки (угломерная шкала) отсчитываются «угломеры», «отметки» и углы ветра.
На шкалах артиллерийских углоизмерительных приборов, нанесенных по ходу часовой стрелки (стереодальномеры, буссоли, разведывательные теодолиты, перископы), отсчету на приборе соответствует угол на местности (рис. 2), измеряемый в горизонтальной плоскости по ходу часовой стрелки от начального направления, которому соответствует отсчет «0», до направления оптической оси прибора в заданном направлении.
На шкалах артиллерийских углоизмерительных приборов, нанесенных против хода часовой стрелки (стереодальномеры, стереотрубы, буссоли, панорамы), отсчету на приборе соответствует угол на местности (рис. 3), измеряемый в горизонтальной плоскости против хода часовой стрелки от начального направления, которому, соответствует отсчет «0», до направления оптической оси прибора в данном направлении.
В соответствии с этим деления шкалы прибора с неподвижным указателем (орудийная панорама) оцифрованы походу часовой стрелки (рис.4); у приборов же с подвижным указателем (стереотруба) шкалы оцифрованы против хода часовой стрелки (рис. 5).
Угломером называется значение угла, устанавливаемого по шкалам угломерного кольца и барабана панорамы. Установке угломера соответствует угол в горизонтальной плоскости, отсчитываемый против хода часовой стрелки от линии, параллельной оси канала ствола и продолженной в «тыл» орудия (миномета) до направления оптической оси панорамы (рис. 4). Тот же угол, измеряемый на местности с помощью панорамы, называется «отметкой».
Отсчет прибора означает горизонтальный угол на местности между начальным направлением (продолжением направления линии 0-30 или 30-00) и направлением на цель (рис 6).
 |
При измерении вертикальных углов и при вертикальной наводке орудия различают угол места цели (репера, ориентира), угол прицеливания и угол возвышения (рис. 8).
Углом возвышения называется угол в вертикальной плоскости между горизонтом орудия и осью канала ствола наведенного орудия.
Чтение и запись вертикальных углов, выраженных в делениях угломера, а также установок уровня производится так же, как мы с вами рассмотрели в первом вопросе данного занятия. А чтение и запись установок прицела по шкале «тысячных» производится так же, как чтение и запись обычных чисел.
Что такое дульный угол в артиллерии
В.П. Внуков. Артиллерия.
Как измерить угол
Цель найдена. Теперь нужно определить ее местоположение, нужно точно вычислить расстояние до цели, чтобы наша артиллерия знала, куда направить свои выстрелы.
Как же это сделать?
Местоположение цели определяется обычно по отношению к ориентиру, – именно, по отношению к тому ориентиру, который находится всего ближе к цели. Достаточно знать две координаты цели – ее дальность, то-есть расстояние от наблюдателя или от орудия до цели, и угол, на который цель видна нам правее или левее ориентира, – и тогда местоположение цели будет определено вполне точно.
Предположим, ради простоты, что цель находится от нас на том же расстоянии, что и ориентир. Расстояние до ориентира нам, конечно, известно заранее: мы потому и называем предмет ориентиром, что местоположение его нам уже известно. Пусть расстояние до ориентира равно 1000 метров. Одна координата цели, следовательно, уже определена. Остается определить другую: угол между целью и ориентиром, – насколько цель видна нам правее или левее ориентира.
Чем же и как артиллеристы измеряют углы? В обыденной жизни вам не раз приходилось измерять углы: вы измеряли их в градусах и минутах. Артиллеристам же приходится не только измерять углы, но и быстро в уме переводить полученные угловые величины в линейные и наоборот. Поэтому измерение углов градусами и минутами для артиллеристов неудобно. Артиллеристы придумали совсем иную меру углов. Мера эта – «тысячная», или, как ее называют иначе, «деление угломера». Представьте себе окружность, разделенную на 6 000 равных частей. Примем за основную меру для измерения углов одну шеститысячную долю этой окружности и попробуем определить ее величину в долях радиуса.
Рис. 174. В артиллерии углы измеряют «тысячными»
Длина любой окружности превосходит, как известно, длину ее радиуса приблизительно в шесть раз. Значит, одна шеститысячная часть окружности – та мера, которой мы решили измерять углы, – будет равна примерно одной тысячной радиуса окружности… Поэтому-то артиллерийская мера углов и носит название «тысячной» (рис. 174). Этой мерой измерять углы очень удобно. Вы убедитесь в этом сами на следующих двух примерах.
Пример первый (рис. 175). Вы определяете угол, под которым видны с вашего наблюдательного пункта пулемет противника и отдельно стоящая сосна. Угол этот равен, оказывается, ста «тысячным». И пулемет, и сосна расположены на одинаковом от вас расстоянии-на расстоянии 2000 метров. Вас интересует, поразят ли осколки 152-миллиметровой гранаты людей у пулемета, если граната разорвется около сосны. Для этого, очевидно, надо прежде всего знать, как же велико расстояние от сосны до пулемета, если его измерять не в угловых, а в линейных величинах, то-есть в метрах.
Рис. 175. Как по углу определить расстояние от цели до ориентира
Задача эта решается очень просто. Надо только представить себе, что ваш наблюдательный пункт – это центр той окружности, которая описана радиусом, равным расстоянию от вас до пулемета (или до сосны). Радиус, таким образом, будет равен 2 000 метров. Углу в одну «тысячную» соответствует, как вы знаете, расстояние, равное одной тысячной радиуса, то-есть в данном случае 2 метрам. А так как угол между пулеметом и сосной равен не одной, а ста «тысячным», то, значит, расстояние между пулеметом и сосной равно не 2 метрам, а 200 метрам.
Мы знаем, что действительное поражение осколки 152-миллиметровой гранаты наносят на расстоянии до 35 метров от точки разрыва (рис. 73). Значит, в данном случае нельзя рассчитывать на поражение пулеметчиков осколками гранаты, рвущейся у сосны.
Еще один пример (рис. 176). В канаве около шоссе вы обнаружили группу стрелков, по которой и решили открыть огонь. Вам надо вычислить расстояние до стрелков или, что то же, до шоссе.
Для решения этой задачи воспользуйтесь телеграфными столбами на шоссе; высота их известна – она равна 6 метрам.
Измерьте теперь угол, которым покрывается высота телеграфного столба, и вы будете иметь все данные для решения этой задачи. Допустим, что угол этот оказался равным 3 «тысячным». Но если 6 метрам соответствует с этого расстояния угол в 3 «тысячных», то 1 «тысячной» будут соответствовать 2 метра. А всему радиусу, то-есть расстоянию от вас до шоссе, будет соответствовать величина, в 1 000 раз большая. Нетрудно сообразить, что расстояние от вас до шоссе будет равно 2 000 метров.
В действительности не все расстояния будут выражаться такими числами, как 2 000, 3 000 метров. Числа могут и не оканчиваться нулями. Но принятая в артиллерии мера для измерения углов позволяет, как в этом вы уже убедились, без всякого труда быстро находить одну «тысячную» от любого из таких чисел. Для этого надо только мысленно отделить в таком числе справа три знака, и вы получите значение одной «тысячной» этого числа. Все это проделывается очень быстро в уме.
Рис. 176. Как «тысячные» помогают определить дальность до цели
А вот что получилось бы, если бы вы за меру углов приняли не «тысячную», а обычную, применяемую в геометрии, меру углов: один градус или одну минуту. Угол в один градус был бы равен 1/60 радиуса, а угол в одну минуту 1/3600 радиуса, и, следовательно, при решении любой из приведенных задач вам приходилось бы делить числа, выражающие расстояние до целей, не на 1 000, а на 60 или на 3 600. Попробуйте проделать это деление с любым выбранным наугад числом, и вы сейчас же убедитесь, что без карандаша и бумаги вам здесь не обойтись.
Рис. 177. Сетка бинокля: маленькое деление равно пяти «тысячным», большое – десяти «тысячным»
Рис. 178. Такое приспособление имеется у стереотрубы: с его помощью измеряют углы с точностью до одной «тысячной»
Шкалы всех артиллерийских приборов приспособлены к измерению углов в «тысячных», или, иначе говоря, в делениях угломера.
Рис. 179. Ваши пальцы могут служить вам простейшим угломерным прибором
Рис. 180. «Цена» пальцев и кулака в «тысячных»
Рис. 181. «Цена» карандаша и спичечной коробки в «тысячных»
Вспомните, что в поле зрения бинокля вы всегда видели сетку с делениями (рис. 177). Эти деления и есть «тысячные». Самое маленькое деление сетки равно пяти, а большое – десяти «тысячным».
На рисунке 177 эти деления обозначены не просто числами «5» и «10», а с приставленными слева нолями – «0-05» и «0-10». Так пишут и произносят артиллеристы все величины в «тысячных», чтобы избежать ошибок в командах. Если нужно скомандовать, например, «правее 185 «тысячных», то произносят это число, как номер телефона: «один восемьдесят пять», а пишут 1-85.
Сетка с делениями, такая же, как в бинокле, имеется и в поле зрения стереотрубы. Но стереотруба имеет еще угломерную шкалу снаружи.
На рисунке 178 показаны те части стереотрубы (лимб и барабан лимба), с помощью которых можно производить более точно, чем по сетке, измерение горизонтальных углов.
Окружность лимба стереотрубы разделена на 60 частей, и поворот лимба на одно деление соответствует, таким образом, 100 «тысячным». Окружность же барабана лимба разделена на 100 частей, и полный оборот барабана заставляет передвинуться лимб трубы всего только на одно деление. Таким образом, деление барабана соответствует не 100 «тысячным», а всего одной «тысячной». Это позволяет уточнять показания лимба в сто раз и дает возможность стереотрубой измерять углы с точностью до одной «тысячной».
Но не только с помощью этих сложных приборов можно измерять углы. Ваша ладонь и ваши пальцы могут стать неплохим угломерным прибором, если только вы определите, сколько в них заключается «тысячных», какова «стоимость» их, или, как говорят артиллеристы, какова «цена» ладони и пальцев. Как это сделать, показано на рисунке 179.
Главное, о чем надо помнить при таком измерении, – это о вытягивании руки на полную ее длину.
Разные люди имеют разную длину руки и разную ширину пальцев. Поэтому каждый разведчик-наблюдатель должен заранее определить «цену» своей ладони, своих пальцев. «Цена» эта не будет сильно отличаться от указанной на рисунке 180.
Понятно, что таким простейшим «угломером» может явиться всякий предмет, «цену» которого в «тысячных» вы заблаговременно определили. На рисунке 181 показаны такие предметы и их «цена» в «тысячных».