Človeštvo je že od antičnih časov poskušalo doseči zmago v trku s sovražnikom na največji možni razdalji, da ne bi uničilo lastnih bojevnikov. Zanke, loki, samostreli, nato puške, zdaj rakete, izstrelki in bombe - vsi potrebujejo natančen izračun balistične poti. In če je bilo s staro vojaško "opremo" mogoče vizualno slediti točki udarca, kar je omogočilo naslednjič natančnejše preučevanje in streljanje, potem je v sodobnem svetu ciljna točka običajno tako daleč, da je preprosto nemogoče je videti brez dodatnih naprav.
Kaj je balistična pot
To je pot, ki jo premaga nek predmet. Imeti mora določeno začetno hitrost. Nanj vplivata zračni upor in gravitacija, kar izključuje možnost gibanja po ravni črti. Tudi v vesolju se bo takšna pot izkrivila pod vplivom gravitacije različnih predmetov, čeprav ne tako močno kot na našem planetu. Če ne upoštevate upora zračnih mas, bo takšen proces gibanja najbolj podoben elipsi.
Druga možnost je hiperbola. In le v nekaterih primerih bo to parabola ali krog (ko dosežemo drugo in prvo vesoljsko hitrostoziroma). V večini primerov se takšni izračuni izvajajo za rakete. Ponavadi letijo v zgornji atmosferi, kjer je vpliv zraka minimalen. Posledično je najpogosteje balistična pot še vedno podobna elipsi. Glede na številne dejavnike, kot so hitrost, masa, vrsta atmosfere, temperatura, vrtenje planeta itd., lahko posamezni deli poti dobijo različne oblike.
Izračunaj balistično pot
Da bi natančno razumeli, kam bo padlo sproščeno telo, se uporabljajo diferencialne enačbe in metoda numerične integracije. Enačba balistične trajektorije je odvisna od številnih spremenljivk, obstaja pa tudi določena univerzalna različica, ki ne daje zahtevane natančnosti, a za primer povsem zadostuje.
y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, kjer:
- y je največja višina nad tlemi.
- X je razdalja od začetne točke do trenutka, ko telo doseže najvišjo točko.
- Ѳ0 – kot meta.
- V0 – začetna hitrost.
Zahvaljujoč tej formuli postane mogoče opisati trajektorijo balističnega leta v brezzračnem prostoru. Izkazalo se bo v obliki parabole, ki je značilna za večino možnosti prostega gibanja v takšnih razmerah in ob prisotnosti gravitacije. Za takšno pot lahko ločimo naslednje značilnosti:
- Najbolj optimalen višinski kot zanajvečja razdalja je 45 stopinj.
- Predmet ima enako hitrost gibanja tako v času izstrelitve kot v trenutku pristanka.
- Metni kot je enak kotu padca.
- Predmet doseže vrh poti v točno istem času, nato pa pade.
V veliki večini tovrstnih izračunov je običajno zanemariti upor zračnih mas in nekatere druge dejavnike. Če jih upoštevamo, se bo formula izkazala za preveč zapleteno, napaka pa ni tako velika, da bi bistveno vplivala na učinkovitost zadetka.
Razlike od ravnega
To ime pomeni drugo različico poti predmeta. Ravna in balistična pot sta nekoliko različna pojma, čeprav je splošno načelo zanju enako. Pravzaprav ta vrsta gibanja pomeni največje možno gibanje v vodoravni ravnini. In skozi celotno pot objekt ohranja zadosten pospešek. Balistična različica gibanja je potrebna za premikanje na dolge razdalje. Na primer, ravna trajektorija je najpomembnejša za kroglo. Leteti mora dovolj naravnost čim dlje in prebiti vse, kar ji pride na pot. Po drugi strani pa raketa ali izstrelek iz topa povzroči največjo škodo ravno na koncu gibanja, saj pridobi največjo možno hitrost. Vmes med svojimi gibi niso tako drobljivi.
Sodobna uporaba
Balističnatrajektorija se najpogosteje uporablja v vojaški sferi. Rakete, izstrelki, krogle in tako naprej - vsi letijo daleč, za natančen strel pa morate upoštevati številne spremenljivke. Poleg tega vesoljski program temelji tudi na balistiki. Brez tega je nemogoče natančno izstreliti raketo, tako da na koncu ne pade na tla, ampak naredi več zavojev okoli planeta (ali se celo odcepi od njega in gre dlje v vesolje). Na splošno je skoraj vse, kar lahko leti (ne glede na to, kako to počne), nekako povezano z balistično potjo.
Sklep
Zmožnost izračuna vseh elementov in sprožitve katerega koli predmeta na pravem mestu je v sodobnem času izjemno pomembna. Tudi če ne vzamete vojske, ki tradicionalno potrebuje takšne zmogljivosti bolj kot kdorkoli drug, bo še vedno veliko precej civilnih aplikacij.
