Depuis l'Antiquité, l'humanité a tenté de remporter la victoire lors d'une collision avec l'ennemi à la distance maximale possible, afin de ne pas détruire ses propres guerriers. Frondes, arcs, arbalètes, puis fusils, maintenant roquettes, projectiles et bombes - ils ont tous besoin d'un calcul précis de la trajectoire balistique. Et si avec l'ancien "équipement" militaire, il était possible de suivre visuellement le point d'impact, ce qui permettait d'étudier et de tirer plus précisément la prochaine fois, alors dans le monde moderne, le point de destination est généralement si éloigné qu'il est simplement impossible de le voir sans appareils supplémentaires.
Qu'est-ce qu'une trajectoire balistique
C'est le chemin que certains objets surmontent. Il doit avoir une certaine vitesse initiale. Il est affecté par la résistance de l'air et la gravité, ce qui exclut la possibilité de mouvement en ligne droite. Même dans l'espace, une telle trajectoire sera déformée sous l'influence de la gravité de divers objets, mais pas de manière aussi significative que sur notre planète. Si vous ne tenez pas compte de la résistance des masses d'air, un tel processus de mouvement ressemblera avant tout à une ellipse.
Une autre option est l'hyperbole. Et seulement dans certains cas, ce sera une parabole ou un cercle (en atteignant la deuxième et la première vitesse spatialerespectivement). Dans la plupart des cas, ces calculs sont effectués pour les missiles. Ils ont tendance à voler dans la haute atmosphère, où l'influence de l'air est minime. De ce fait, le plus souvent la trajectoire balistique ressemble encore à une ellipse. En fonction de nombreux facteurs, tels que la vitesse, la masse, le type d'atmosphère, la température, la rotation de la planète, etc., les différentes parties de la trajectoire peuvent prendre diverses formes.
Calculer la trajectoire balistique
Afin de comprendre exactement où tombera le corps libéré, des équations différentielles et la méthode d'intégration numérique sont utilisées. L'équation de trajectoire balistique dépend de nombreuses variables, mais il existe également une certaine version universelle qui ne donne pas la précision requise, mais qui est tout à fait suffisante pour un exemple.
y=x-tgѲ0-gx2/2V0 2-Cos2Ѳ0, où:
- y est la hauteur maximale au-dessus du sol.
- X est la distance entre le point de départ et le moment où le corps atteint le point le plus haut.
- Ѳ0 – angle de projection.
- V0 – vitesse initiale.
Grâce à cette formule, il devient possible de décrire une trajectoire de vol balistique dans un espace sans air. Il se présentera sous la forme d'une parabole, ce qui est typique de la plupart des options de libre circulation dans de telles conditions et en présence de gravité. Les traits caractéristiques suivants d'une telle trajectoire peuvent être distingués:
- L'angle d'élévation le plus optimal pourla distance maximale est de 45 degrés.
- L'objet a la même vitesse de mouvement au moment du lancement et au moment de l'atterrissage.
- L'angle de projection est le même que l'angle de chute.
- L'objet atteint le sommet de la trajectoire exactement au même moment, après quoi il retombe.
Dans la grande majorité des calculs de ce genre, il est d'usage de négliger la résistance des masses d'air et certains autres facteurs. S'ils sont pris en compte, la formule s'avérera trop compliquée et l'erreur n'est pas assez grande pour affecter de manière significative l'efficacité du coup.
Différences par rapport au plat
Ce nom signifie une autre variante du chemin de l'objet. Trajectoire plate et balistique sont des concepts quelque peu différents, bien que le principe général soit le même pour eux. En fait, ce type de mouvement implique le maximum de mouvement possible dans le plan horizontal. Et tout au long de la trajectoire, l'objet conserve une accélération suffisante. La version balistique du mouvement est nécessaire pour se déplacer sur de longues distances. Par exemple, la trajectoire plate est la plus importante pour une balle. Elle doit voler assez droit aussi longtemps que possible et traverser tout ce qui se met en travers de son chemin. D'autre part, une roquette ou un projectile de canon inflige un maximum de dégâts précisément à la fin du mouvement, car il gagne la vitesse maximale possible. Entre leurs mouvements, ils ne sont pas si écrasants.
Utilisation moderne
Balistiquela trajectoire est le plus souvent utilisée dans le domaine militaire. Roquettes, projectiles, balles, etc. - ils volent tous loin, et pour un tir précis, vous devez prendre en compte de nombreuses variables. De plus, le programme spatial est également basé sur la balistique. Sans cela, il est impossible de lancer avec précision une fusée pour qu'elle ne tombe finalement pas au sol, mais fasse plusieurs tours autour de la planète (ou même s'en détache et aille plus loin dans l'espace). En général, presque tout ce qui peut voler (quelle que soit la façon dont il le fait) est en quelque sorte lié à une trajectoire balistique.
Conclusion
La capacité de calculer tous les éléments et de lancer n'importe quel objet au bon endroit est extrêmement importante à l'époque moderne. Même si vous ne prenez pas l'armée, qui a traditionnellement besoin de telles capacités plus que n'importe qui d'autre, il y aura toujours de nombreuses applications tout à fait civiles.
