1.6 Вплив сили тяжіння й опору повітря на політ снаряда

При русі снаряда в повітрі на нього, крім сили ваги діє сила опору повітряного середовища.

Опір повітря польоту снаряда визивається трьома основними причинами.

Опір тертя. При польоті снаряда прикордонний прошарок повітря в силу грузькості захоплює за собою сусідні прошарки, у результаті чого між цими прошарками виникають значні сили тертя, на подолання яких витрачається кінетична енергія снаряда, і швидкість його прямування зменшується. Опір тертя істотно залежить від якості опрацювання поверхні снаряда. Наприклад, пофарбовані снаряди при однаковій початковій швидкості летять далі непофарбованих, тому що в пофарбованих снарядів поверхня більш гладка і сили тертя менше, ніж у непофарбованих. У зв'язку з цим при визначенні установок для стрільби непофарбованими снарядами вводять поправку в дальність, що вказується в таблицях стрільби.

Вихровий опір. Внаслідок великої швидкості прямування снаряда сила тертя стає більше сили зчеплення між частками прикордонного прошарку і корпусом снаряда, прикордонний прошарок повітря як би зривається зі стінок снаряда, створюючи за донним зрізом вихровий слід. Відрив прикордонного прошарку відбувається в запоясковій частині снаряда і за донним зрізом. Це викликає утворення за донним зрізом снаряда області зниженого тиску, у якому з поверхні снаряда зриваються повітряні вихори.

Тиск повітря на снаряд із боку головної частини значно більше, ніж із боку дна, у результаті чого відбувається як би засмоктування снаряда убік, зворотній до його прямування. Сила опори повітря внаслідок цього істотно зростає, а швидкість снаряда зменшується.

Хвильовий опір. Хвильовий опір утворюється внаслідок пружності повітря. Коли швидкість снаряда більше швидкості звука (340 м/с), снаряд обганяє породжувані їм хвилі, безупинно пробиваючи їхні гребені згущення і створюючи балістичні хвилі. На стиск повітря, повідомлення йому поступального прямування і пробивання снарядом області згущення витрачається значна частина кінетичної енергії снаряда. У цих умовах хвильовий опір стає головним чинником сили опору повітря. Для зменшення хвильового опору головна частина снаряда робиться по можливості більш подовженою із загостреною вершиною.

Сила опору повітря спрямована під деяким кутом до подовжньої осі снаряда і прикладена не до центру ваги, а до центру опору, що знаходиться в довгастих снарядів ближче до головної частини (мал.1.6).

Сумарна сила опору, що утвориться внаслідок розглянутих причин, і є сила опору повітря.