Вращение пули вокруг своей оси

Известно, что тело приобретает значительную устойчивость, если ему придать быстрое вращательное движение вокруг своей оси. Примером устойчивости вращающегося тела может служить игрушка «волчок» (рис. 14).

Рис. 14. Волчок

Рис. 15. Канал ствола нарезного оружия

Чтобы пуля приобрела способность бороться с опрокидывающим действием силы сопротивления воздуха, сохранила устойчивость при полете, ей придают быстрое вращательное движение вокруг своей оси. Это быстрое вращательное движение пуля приобретает благодаря винтообразным нарезам в канале ствола оружия (рис. 15). Под действием давления пороховых газов пуля продвигается по каналу ствола вперед, одновременно вращаясь вокруг своей продольной оси. По вылете из ствола пуля по инерции сохраняет полученное сложное движение – поступательное и вращательное.

Не вдаваясь в подробности объяснения физических явлений, связанных с действием сил на тело, испытывающее сложное движение, необходимо все же сказать о том, что пуля при полете совершает правильные
колебания и своей головной частью описывает вокруг траектории окружности (рис. 16). При этом продольная ось пули как бы «следит» за траекторией, описывая вокруг нее коническую поверхность (рис. 17).

Рис. 16. Коническое вращение головной части пули

Рис. 17. Полет вращающейся пули в воздухе

Если применить законы механики к летящей пуле, то станет очевидным, что чем больше скорость ее движения и чем пуля длиннее, тем сильнее воздух стремится ее опрокинуть. Ввиду этого пулям патронов разного типа необходимо придавать различную скорость вращения.

Однако вращательное движение пули, столь необходимое для придания ей устойчивости во время полета, имеет и свои отрицательные стороны.

На быстро вращающуюся пулю, как уже было сказано, оказывает непрерывное опрокидывающее действие сила сопротивления воздуха, в связи с чем ее головная часть описывает вокруг траектории окружность. В результате сложения этих двух вращательных движений возникает новое движение, отклоняющее ее головную часть в сторону от плоскости стрельбы[2] (рис. 18). При этом одна боковая поверхность пули подвергается давлению частиц больше, чем другая, что и отклоняет ее в сторону от плоскости стрельбы. Боковое отклонение вращающейся пули от плоскости стрельбы в сторону ее вращения называется деривацией (рис. 19).

Рис. 18. В результате двух вращательных движений пуля постепенно
поворачивает головную часть вправо (в сторону вращения)

Рис. 19. Явление деривации

По мере удаления пули от дульного среза оружия величина ее деривационного отклонения быстро.

При стрельбе на ближние и средние расстояния деривация не имеет большого практического значения для стрелка. Так, при дальности стрельбы на 300 м деривационное отклонение равно 2 см, а на 600 м – 12 см. Деривацию приходится учитывать только при особо точной стрельбе на дальние расстояния, внося соответствующие поправки в установку прицела, сообразуясь с таблицей деривационных отклонений пули для определенной дальности стрельбы.