Vnější balistika

Varianty tvarů balistické křivky

V případě, že by na vržené těleso nepůsobily žádné síly, tak by v souladu s fyzikálními zákony pokračovalo v letu po přímce. Hlavními silami, které v reálném světě ovlivňují jeho dráhu, jsou gravitace a odpor vzduchu. Gravitace působní na projektil silou směřující do středu Země, a uděluje mu tedy zrychlení se směrem k zemi. Tím se začne otáčet vektor rychlosti střely k zemi. Pokud by neexistoval odpor vzduchu, těleso by se pohybovalo po parabolické dráze.[2] Odpor vzduchu působí proti směru pohybu a tím vržené těleso zpomaluje. Tím je dráha vrženého tělesa ovlivněna tak, že její výsledný tvar není parabola, ale je odlišný. Takové dráze říkáme balistická křivka.[2]

Tvar balistické křivky se významně mění podle úhlu výstřelu. Dráha střely je ovlivňována silami, které ji mírně vychylují i v příčném směru. Balistická křivka je tedy ve skutečnosti prostorová. Na obrázku je znázorněn její průmět do svislé roviny.

Podrobně je balistika rozpracovávána především v souvislosti se střelbou z palných zbraní. V dalším textu jsou uváděny především poznatky publikované v materiálech týkající se střelecké balistiky a soustředí se na výpočty dráhy jednotné střely stabilizované její rotací okolo její podélné osy. Ve skutečnosti je při střelbě první okamžik od chvíle kdy střela opustí hlaveň cca do vzdálenosti 20 ráží od konce hlavně předmětem zkoumání přechodové balistiky. Působení vlivů zkoumaných v rámci přechodové balistiky bývá pro zjednodušení zanedbáno, respektive je zahrnuto do vnější balistiky takovým způsobem aby bylo eliminováno. [1]

Pro bližší popis dráhy střely, tedy balistické křivky (na obrázku označeno B) jsou definovány následující pojmy:

• Náměrná – přímka procházející osou hlavně před výstřelem
• Výstřelná - přímka procházející osou hlavně v okamžiku výstřelu
• Záměrná - přímka procházející body hledí – muška – záměrný bod (A)
• Úroveň ústí – vodorovná rovina procházející středem ústí hlavně
• Dálka střelby – vzdálenost od ústí hlavně k cíli (cíl označen C)
• Bod doletu(dopadu) – průsečík dráhy střely s úrovní ústí (s povrchem)
• Dostřel - vzdálenost od ústí hlavně k bodu doletu(dopadu)
• Úhel výstřelu - úhel mezi výstřelnou a úrovní ústí.
• Vrchol dráhy střely – nejvyšší bod balistické křivky (E)
• Převýšení dráhy střely – okamžitá výška střely nad/pod záměrnou. Maximum dosahuje ve vrcholu dráhy střely (D)

Pro stabilizaci střely se používá několik způsobů:[1]

• Gyroskopická stabilizace
• Stabilizace křídly
• Stabilizace čelní hranou

Stabilizace jednotné střely je u hlavňových zbraní nejčastěji prováděna gyroskopicky, tedy rotací okolo podélné osy střely která je před výstřelem totožná s osou hlavně. Tato stabilizace ovlivňuje také ostatní síly působící na střelu. Navíc může dojít v důsledku nesprávné laborace střely a dalších konstrukčních vlivů k tomu, že střela není stabilizovaná optimálně. Lze identifikovat tři základní stupně stabilizace střely.[2]

• Optimálně stabilizovaná střela – v tomto případě sleduje podélná osa střely po celou dráhu letu vektor rychlosti střely a dráha střely je nejdelší.
• Přestabilizovaná střela – podélná osa střely je při letu střely stále ve směru výstřelné. Odpor vzduchu tím roste a dráha střely s zkracuje.
• Podstabilizovaná střela – ztrácí stabilitu ještě během letu. Střela se začne za letu převracet kolem osy kolmé na svou podélnou osu a směr letu. Dráha střely je v tomto případě nejkratší.

Při střelbě na velmi krátkou vzdálenost a plochou dráhu letu může i kriminalistická balistika počítat se zjednodušením dráhy střely na přímku. [2] Naopak při střelbě na dlouhou vzdálenost se uplatňuje výrazněji i vliv dalších sil.

Praktický výpočet dostřelu s uvážením všech vlivů je komplikovaný. Dostřel je dán nejen vlastnostmi střely, ale celým systémem do kterého patří jak náboj, tak hlaveň. S danou soustavou lze dostřel ovlivnit úhlem náměru, respektive úhlem výstřelu. Teoreticky je maximální dostřel při úhlu výstřelu 45°, což ale neplatí při reálných podmínkách kdy působní na střelu účinky prostředí. V praxi roste vodorovný dostřel do náměru cca do 30°. Konkrétní úhel největšího dostřelu je specifický pro daný systém náboj - hlaveň a například u ručních palných zbraní se pohybuje obvykle mezi náměrem 25° a 45°.[1]

Dostřel lze prodloužit výběrem střeliva:

• Vyšší úsťová rychlost
• Lepší vlastnosti výmetné náplně
• zmenšení odporu prostředí na střelu (např. vhodný tvar střely, vyšší průřezové zatížení)

Přibližný maximální dostřel některých nábojů:

• .22LR 1700m
• 7,62 Tokarev 1800m
• 9mm Luger 1700m