ძველი დროიდან კაცობრიობა ცდილობდა მიაღწიოს გამარჯვებას მტერთან შეჯახებისას მაქსიმალურ მანძილზე, რათა არ გაენადგურებინა საკუთარი მეომრები. სლანგები, მშვილდები, არბალეტი, შემდეგ იარაღი, ახლა რაკეტები, ჭურვები და ბომბები - მათ ყველას სჭირდება ბალისტიკური ტრაექტორიის ზუსტი გაანგარიშება. და თუ ძველი სამხედრო "აღჭურვილობით" შესაძლებელი იყო დარტყმის წერტილის ვიზუალურად თვალყურის დევნება, რამაც შესაძლებელი გახადა შემდგომ ჯერზე უფრო ზუსტად შესწავლა და სროლა, მაშინ თანამედროვე სამყაროში დანიშნულების წერტილი ჩვეულებრივ იმდენად შორს არის, რომ უბრალოდ მისი დანახვა დამატებითი მოწყობილობების გარეშე შეუძლებელია.
რა არის ბალისტიკური ტრაექტორია
ეს არის გზა, რომელსაც ზოგიერთი ობიექტი გადალახავს. მას უნდა ჰქონდეს გარკვეული საწყისი სიჩქარე. მასზე მოქმედებს ჰაერის წინააღმდეგობა და გრავიტაცია, რაც გამორიცხავს სწორ ხაზზე გადაადგილების შესაძლებლობას. კოსმოსშიც კი, ასეთი ტრაექტორია დამახინჯდება სხვადასხვა ობიექტების გრავიტაციის გავლენის ქვეშ, თუმცა არც ისე მნიშვნელოვნად, როგორც ჩვენს პლანეტაზე. თუ არ გაითვალისწინებთ ჰაერის მასების წინააღმდეგობას, მაშინ მოძრაობის ასეთი პროცესი ყველაზე მეტად ელიფსს დაემსგავსება.
კიდევ ერთი ვარიანტია ჰიპერბოლა. და მხოლოდ ზოგიერთ შემთხვევაში ეს იქნება პარაბოლა ან წრე (მეორე და პირველი კოსმოსური სიჩქარის მიღწევის შემდეგშესაბამისად). უმეტეს შემთხვევაში, ასეთი გამოთვლები ხორციელდება რაკეტებისთვის. ისინი მიდრეკილნი არიან ფრენის ზედა ატმოსფეროში, სადაც ჰაერის გავლენა მინიმალურია. შედეგად, ყველაზე ხშირად ბალისტიკური ტრაექტორია კვლავ ემსგავსება ელიფსს. მრავალი ფაქტორიდან გამომდინარე, როგორიცაა სიჩქარე, მასა, ატმოსფეროს ტიპი, ტემპერატურა, პლანეტის ბრუნვა და ა.შ., ბილიკის ცალკეულმა ნაწილებმა შეიძლება მიიღონ სხვადასხვა ფორმა.
გამოთვალეთ ბალისტიკური ტრაექტორია
იმისათვის, რომ ზუსტად გავიგოთ, სად დაეცემა გამოთავისუფლებული სხეული, გამოიყენება დიფერენციალური განტოლებები და რიცხვითი ინტეგრაციის მეთოდი. ბალისტიკური ტრაექტორიის განტოლება დამოკიდებულია ბევრ ცვლადზე, მაგრამ ასევე არსებობს გარკვეული უნივერსალური ვერსია, რომელიც არ იძლევა საჭირო სიზუსტეს, მაგრამ სავსებით საკმარისია მაგალითისთვის.
y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, სად:
- y არის მაქსიმალური სიმაღლე მიწის ზემოთ.
- X არის მანძილი საწყისი წერტილიდან იმ მომენტამდე, როდესაც სხეული აღწევს უმაღლეს წერტილს.
- Ѳ0 - სროლის კუთხე.
- V0 – საწყისი სიჩქარე.
ამ ფორმულის წყალობით შესაძლებელი ხდება ფრენის ბალისტიკური ტრაექტორიის აღწერა უჰაერო სივრცეში. ის აღმოჩნდება პარაბოლის სახით, რაც დამახასიათებელია თავისუფალი გადაადგილების ვარიანტების უმეტესობისთვის ასეთ პირობებში და სიმძიმის თანდასწრებით. ასეთი ტრაექტორიის შემდეგი დამახასიათებელი ნიშნები შეიძლება გამოირჩეოდეს:
- ყველაზე ოპტიმალური სიმაღლის კუთხე ამისთვისმაქსიმალური მანძილი 45 გრადუსია.
- ობიექტს მოძრაობის ერთნაირი სიჩქარე აქვს როგორც გაშვების, ასევე დაშვების მომენტში.
- გასროლის კუთხე იგივეა რაც დაცემის კუთხე.
- ობიექტი ზუსტად ერთსა და იმავე დროს აღწევს ტრაექტორიის მწვერვალს, რის შემდეგაც ის ეცემა.
ამ ტიპის გამოთვლების აბსოლუტურ უმრავლესობაში ჩვეულებრივია ჰაერის მასების წინააღმდეგობის და სხვა ფაქტორების უგულებელყოფა. თუ ისინი გავითვალისწინებთ, მაშინ ფორმულა აღმოჩნდება ძალიან რთული და შეცდომა არც ისე დიდია, რომ მნიშვნელოვნად იმოქმედოს დარტყმის ეფექტურობაზე.
განსხვავებები ბინისგან
ეს სახელი ნიშნავს ობიექტის გზის სხვა ვარიანტს. ბრტყელი და ბალისტიკური ტრაექტორია გარკვეულწილად განსხვავებული ცნებებია, თუმცა ზოგადი პრინციპი მათთვის იგივეა. სინამდვილეში, ამ ტიპის მოძრაობა გულისხმობს მაქსიმალურ შესაძლო მოძრაობას ჰორიზონტალურ სიბრტყეში. და მთელი ბილიკის განმავლობაში, ობიექტი ინარჩუნებს საკმარის აჩქარებას. მოძრაობის ბალისტიკური ვერსია აუცილებელია დიდ დისტანციებზე გადაადგილებისთვის. მაგალითად, ბრტყელი ტრაექტორია ყველაზე მნიშვნელოვანია ტყვიისთვის. მან უნდა იფრინოს საკმარისად პირდაპირ, რაც შეიძლება დიდხანს და დაარტყას ყველაფერს, რაც მის გზაზე დგება. თავის მხრივ, რაკეტა ან ჭურვი ქვემეხიდან მაქსიმალურ ზიანს აყენებს ზუსტად მოძრაობის ბოლოს, რადგან იძენს მაქსიმალურ სიჩქარეს. მათ მოძრაობას შორის ისინი არც თუ ისე გამანადგურებელნი არიან.
თანამედროვე გამოყენება
ბალისტიკურიტრაექტორია ყველაზე ხშირად გამოიყენება სამხედრო სფეროში. რაკეტები, ჭურვები, ტყვიები და ასე შემდეგ - ისინი ყველა შორს დაფრინავენ და ზუსტი გასროლისთვის საჭიროა მრავალი ცვლადის გათვალისწინება. გარდა ამისა, კოსმოსური პროგრამა ასევე ეფუძნება ბალისტიკას. ამის გარეშე შეუძლებელია რაკეტის ზუსტად გაშვება ისე, რომ ის საბოლოოდ არ დაეცემა მიწაზე, არამედ გააკეთოს რამდენიმე ბრუნი პლანეტის გარშემო (ან თუნდაც დაშორდეს მისგან და უფრო შორს წავიდეს კოსმოსში). ზოგადად, თითქმის ყველაფერი, რასაც შეუძლია ფრენა (მიუხედავად იმისა, თუ როგორ აკეთებს ამას) გარკვეულწილად დაკავშირებულია ბალისტიკურ ტრაექტორიასთან.
დასკვნა
ყველა ელემენტის გამოთვლა და ნებისმიერი ობიექტის სწორ ადგილას გაშვების შესაძლებლობა თანამედროვე დროში ძალზე მნიშვნელოვანია. მაშინაც კი, თუ არ მიიღებთ სამხედრო ძალებს, რომლებსაც ტრადიციულად ესაჭიროებათ ასეთი შესაძლებლობები სხვაზე მეტად, მაინც იქნება ბევრი საკმაოდ სამოქალაქო განაცხადი.
