Siden oldtiden har menneskeheden forsøgt at opnå sejr i en kollision med fjenden på størst mulig afstand, for ikke at ødelægge deres egne krigere. Slynger, buer, armbrøster, så kanoner, nu raketter, projektiler og bomber - de har alle brug for en nøjagtig beregning af den ballistiske bane. Og hvis det med det gamle militære "udstyr" var muligt at spore nedslagspunktet visuelt, hvilket gjorde det muligt at studere og skyde mere præcist næste gang, så er destinationspunktet i den moderne verden norm alt så langt væk, at det simpelthen er umuligt at se det uden yderligere enheder.
Hvad er en ballistisk bane
Dette er den vej, som et objekt overvinder. Den skal have en vis starthastighed. Det påvirkes af luftmodstand og tyngdekraft, hvilket udelukker muligheden for bevægelse i en lige linje. Selv i rummet vil en sådan bane blive forvrænget under indflydelse af tyngdekraften af forskellige objekter, selvom det ikke er så væsentligt som på vores planet. Hvis man ikke tager højde for luftmassernes modstand, vil en sådan bevægelsesproces mest af alt ligne en ellipse.
En anden mulighed er hyperbole. Og kun i nogle tilfælde vil det være en parabel eller en cirkel (ved at nå den anden og første rumhastighedhenholdsvis). I de fleste tilfælde udføres sådanne beregninger for missiler. De har en tendens til at flyve i den øvre atmosfære, hvor påvirkningen af luft er minimal. Som følge heraf ligner den ballistiske bane oftest stadig en ellipse. Afhængigt af mange faktorer, såsom hastighed, masse, type atmosfære, temperatur, planetens rotation og så videre, kan individuelle dele af stien antage en række forskellige former.
Beregn ballistisk bane
For at forstå præcis, hvor den frigivne krop vil falde, bruges differentialligninger og metoden til numerisk integration. Den ballistiske baneligning afhænger af mange variabler, men der er også en bestemt universel version, der ikke giver den nødvendige nøjagtighed, men er ganske tilstrækkelig til et eksempel.
y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, hvor:
- y er den maksimale højde over jorden.
- X er afstanden fra startpunktet til det øjeblik, hvor kroppen når det højeste punkt.
- Ѳ0 – kastevinkel.
- V0 – starthastighed.
Takket være denne formel bliver det muligt at beskrive en ballistisk flyvebane i et luftløst rum. Det vil vise sig i form af en parabel, hvilket er typisk for de fleste muligheder for fri bevægelighed under sådanne forhold og i nærvær af tyngdekraften. Følgende karakteristiske træk ved en sådan bane kan skelnes:
- Den mest optimale elevationsvinkel tilden maksimale afstand er 45 grader.
- Objektet har samme bevægelseshastighed både på tidspunktet for opsendelsen og i landingsøjeblikket.
- Kastevinklen er den samme som faldvinklen.
- Objektet når toppen af banen på nøjagtig samme tid, hvorefter det så falder ned.
I langt de fleste beregninger af denne art er det sædvanligt at negligere modstanden af luftmasser og nogle andre faktorer. Hvis de tages i betragtning, så vil formlen vise sig at være for kompliceret, og fejlen er ikke så stor, at den påvirker effektiviteten af hittet væsentligt.
Forskelle fra den flade
Dette navn betyder en anden variant af objektets sti. Flad og ballistisk bane er noget forskellige begreber, selvom det generelle princip er det samme for dem. Faktisk indebærer denne type bevægelse den størst mulige bevægelse i det vandrette plan. Og gennem hele stien opretholder objektet tilstrækkelig acceleration. Den ballistiske version af bevægelsen er nødvendig for at bevæge sig over lange afstande. For eksempel er flad bane vigtigst for en kugle. Hun skal flyve lige nok så længe som muligt og slå igennem alt, hvad der kommer i vejen for hende. På den anden side påfører en raket eller et projektil fra en kanon maksimal skade netop i slutningen af bevægelsen, da den opnår størst mulig hastighed. Ind imellem deres bevægelser er de ikke så knusende.
Moderne brug
Ballistiskbanen bruges oftest i den militære sfære. Raketter, projektiler, kugler og så videre - de flyver alle langt, og for et præcist skud skal du tage højde for mange variabler. Derudover er rumprogrammet også baseret på ballistik. Uden den er det umuligt præcist at affyre en raket, så den i sidste ende ikke falder til jorden, men laver flere drejninger rundt om planeten (eller endda bryder væk fra den og går længere ud i rummet). Generelt er næsten alt, hvad der kan flyve (uanset hvordan det gør det) på en eller anden måde forbundet med en ballistisk bane.
Konklusion
Evnen til at beregne alle elementer og starte ethvert objekt på det rigtige sted er ekstremt vigtigt i moderne tid. Selvom du ikke tager militæret, som traditionelt har brug for sådanne kapaciteter mere end nogen anden, vil der stadig være mange ganske civile ansøgninger.
