Немного баллистики в картинках

      Комментарии к записи Немного баллистики в картинках отключены

Занимательная статья их жж глубокоуважаемого Николая Колядко ака midnike.

Потому, что у народа, опасаюсь, сложилось чувство, что на пресловутой Торпедной станции ВМС в Ньюпорте помогали только криворукие вредители, место которым в американском Гулаге, то желаю их мало «реабилитировать». Нужными делами они также занимались. На фотографиях ниже – проводившиеся в том месте опробования мер по улучшению параметров сброса авиаторпед Mark 13, в виде объединённых кадров скоростной кинокамеры.

Тут нужно подметить, что «зачётными», конечно, считались только те сбросы, по окончании которых у торпеды запускался двигатель, она не рикошетила от воды либо, напротив, не уходила вниз (либо в циркуляцию), а выходила на выставленную глубину хода и продолжала перемещение не меняя курса: «runs hot, straight and normal».

Немного баллистики в картинках

Прогресс в улучшении параметров сброса (а это разрешало пилотам торпедоносцев трудиться в менее рискованных условиях, плюс повышало надёжность торпед) продемонстрирован в таблице ниже. Две средние строчка – это параметры сбросов с фотографий.

Год Торпедоносец Высота сброса Скорость (приборн.)
Штатный сброс 1938 TBD-1 «Девастейтор» 50 ft — 15 м 110 kt — 204 км/ч
Сброс #1233 1942 TBF-1 «Авенджер» 339 ft — 103 м 139 kt — 257 км/ч
Сброс #117 1943 TBF-1 «Авенджер» 306 ft — 93 м 227 kt — 420 км/ч
Рекордный сброс* 1943 TBF-1 «Авенджер» 2400 ft — 731 м 410 kt — 759 км/ч

* В примечании к отчёту указывалось, что рекордный сброс не удалось снять по причине того, что тупо не хватило угла зрения объектива камеры.

А достигалось это посредством нехитрых, на первый взгляд, древесных приспособлений, продемонстрированных на кадрах ниже. И в случае если заднее было честно позаимствовано у японцев и также являлось дополнительным аэродинамическим стабилизатором, дополнявшим рассчитанные на более плотную среду штатные, то переднее – это уже know-how Торпедной станции.

В некоторых работах возможно встретить утверждение, что эта подробность (которую все, конечно, именовали легко «бочонок»), предназначалась, а также, для понижение скорости падения за счёт увеличившегося сопротивления воздуха. Но, как учит нас физика, тело, кинутое горизонтально на какой-то высоте, будет падать по параболической траектории, но по оси x пролетит ровно то же расстояние как если бы двигалось горизонтально с начальной скоростью.

Это всё, конечно, в совершенстве, без учёта сопротивления воздуха. А сейчас наблюдаем на настоящую съёмку падающих в полной мере себе в земной воздухе торпед (я так как не только для красоты эти фотографии разместил) и видим, что и в том и другом случае торпеда пролетает расстояние, где-то на половину длины фюзеляжа «Авенджера» (другими словами около шести метров) меньшее, чем самолёт. Вот и всё влияние сопротивления воздуха при сброса тупоносого цилиндра 900 кг весом с высоты около 100 м на скоростях 257 и 420 км/ч.

Это мы ещё не учитываем, что по окончании сброса торпеды скорость полегчавшего практически на тонну самолёта пара возрастает.

В действительности, на воздушном этапе траектории это устройство было предназначено для того же, для чего и аэродинамические кольца (либо подобно затупленная носовая часть) у большинства современных свободнопадающих авиабомб. Имеется большое количество съёмок из бомболюков времён Второй мировой войны и вы, возможно, обращали внимание, что довольно часто сразу после сброса хвостовые части бомб начинает серьёзно болтать.

Это происходит по причине того, что у цилиндрических объектов со скруглённой носовой частью и малым соотноошением протяженность/диаметр такое аэродинамическое явление как «срыв потока» происходит по большей части в задней части корпуса. В следствии стабилизаторы оказываются в зоне всяческих турбулентностей и пониженного давления, почему их эффективность быстро падает (практически по той же причине, кстати, горизонтальные стабилизаторы самолётов ни при каких обстоятельствах не находятся в той же плоскости, что и крылья).

Затупленная носовая часть либо аэродиномические кольца провоцируют срыв потока уже в носовой части, в следствии недалеко от стабилизаторов воздействие данного результата ослабляется, и боеприпас летит более стабильно. Другим методом есть вынос стабилизаторов достаточно далеко за переднюю проекцию боеприпаса, как это сделали те же японцы на собственных дополнительных древесных стабилизаторах торпед (не смотря на то, что для их долгих и узких торпед это было менее актуально), но в американском случае такая конструкция просто не поместилось бы в бомбоотсек.

не меньше ключевую роль данный «бочонок» игрался и при входе в воду. В случае если дополнительные стабилизаторы, державшиеся на паре древесных шпилек, срывало мгновенно, то носовой элемент был достаточно прочным и имел, как мы видим, особые рёбра жёсткости. При ударе он начинал трудиться как одноразовый аммортизатор – на его разрушение тратилась часть кинетической энергии падающей торпеды.

Утверждается, что так гасилось до 40% собранной в полёте скорости.

В связи со всем этим появляется закономерный вопрос, а из-за чего американские конструкторы озаботились параметрами сброса только весной 1942 года, при том, что торпеда Mark 13 была принята на вооружение в том же самом 1937 году, в котором японцы создали древесные аэродинамические стабилизаторы для собственных торпед обр. 91. Ответ хватит неожиданным – это было попросту неактуально.

Низкая энерговооружённость тогдашнего главного американского торпедоносца TBD-1 «Девастейтор» просто не разрешала ему с торпедой на подвеске разгоняться более тех 110-120 узлов, на каковые и была изначально вычислена первая американская авиаторпеда. Исходя из этого повышением высоты и скорости сброса серьёзно занялись только с возникновением новой, более замечательной автомобили TBF-1 «Авенджер» в конце 1941 года. В следствии они кроме того успели, и в собственный первый боевой вылет 4 июня 1942 года шестёрка «Авенджеров» отправилась уже с доработанными торпедами.

Неприятности подлодочных и корабельных торпед авиационные Mark 13 к счастью не коснулись. Магнитных взрывателей в том месте не было, а низкая скорость разрешила избежать неприятностей как с контактным взрывателем, так и с глубиной хода из-за гидродинамического давления. Но у них хватало и собственных собственных, эксклюзивных не сильный мест.

В следствии анализа 105 сбросов торпед на скоростях в пределах 150 узлов [278 км/ч], совершённого в середине 1943 года, стало известно, что на 36% не запустились двигатели, 20% затонули, на 20% наблюдались неприятности с гироскопом (уход с курса), ещё на 20% – неприятности с глубиной хода. Цифра уже приближается к сотне, но это в этом случае свидетельствует, что на всех глючных торпедах наблюдалось более одной неприятности в один момент. На успешные сбросы было нужно только 31%.

Как и при с остальными торпедами, целый данный букет был преодолён только к концу 1943 года.

UPD: По заявкам радиослушателей, про скорость «Авенджера» 🙂

источник: http://midnike.livejournal.com/27977.html

Баллистика

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: