看见二战不少火炮的资料,上面记录的火炮的最大射程的发射仰角通常都在55-65度左右。如俾斯麦战列舰的舰炮最大射程是55度时的60000码。
理论上不是45度时水平方向的射程最远么?为什么火炮的射击仰角大于45度反而更远呢?
关于抛物运动的问题
答案:6 悬赏:30
解决时间 2021-02-26 09:26
- 提问者网友:沉默的哀伤
- 2021-02-26 05:55
最佳答案
- 二级知识专家网友:萝莉姐姐鹿小北
- 2021-02-26 06:48
45度时水平方向的射程最远的前提是在真空条件下!
而正常的火炮射击是由空气阻力存在的,空气阻力和速度的平方成正比,而炮弹的速度又非常地高,所以空气阻力是个相当大的影响。
而提高火炮射程最直接的办法就是提高初速度,或者在同样初速度时减小炮弹所受到的阻力。而提高初速度就需要在发射时有更高的膛压,这样就需要加固和加长炮管,花费是很大的,所以减小炮弹的受到的阻力是很有效的。
减少炮弹的阻力则可以通过改变气动外形来或让其在更稀薄得空气中运动。
改变气动外形则要重新设计炮弹,而让炮弹在更稀薄得空气中运动则只需要让炮弹飞的更高就可以了。而让炮弹飞的更高最直接的方法就是提高发射时的仰角!
下面开始计算:
为方便计算g取10 ,炮弹的初速度定为1414米/秒
这样炮弹的初速度的垂直分量和水平分量就都是1000米/秒
那么炮弹理论最大上升高度为50000米,水平射程100000米,但是由于空气阻力的作用2者匀达不到理论值,而且还要差不少的。
而如果采取53度角发射则可以使炮弹的理论上升高度达到近60000米,而实际上升高度也明显高于45度时。
这是因为炮弹不是球形的,高角度或低角度发射可以使相应方向上的阻力减少。
水平方向的空气阻力在炮弹运行全过程中始终作用,这样适当减少水平方向的速度是可以减少阻力的。
这样一来炮弹在55度左右时发射可以轻松的上升到空气稀薄的同温层,这时空气阻力会小的多,这时候的炮弹也会因为接近上升高度极限而以接近水平运动。
而以45度发射时在空气稀薄的同温层运行时间较短;更高角度发射会使得水平速度过低,所以这时候炮弹的射程达到最远。
而正常的火炮射击是由空气阻力存在的,空气阻力和速度的平方成正比,而炮弹的速度又非常地高,所以空气阻力是个相当大的影响。
而提高火炮射程最直接的办法就是提高初速度,或者在同样初速度时减小炮弹所受到的阻力。而提高初速度就需要在发射时有更高的膛压,这样就需要加固和加长炮管,花费是很大的,所以减小炮弹的受到的阻力是很有效的。
减少炮弹的阻力则可以通过改变气动外形来或让其在更稀薄得空气中运动。
改变气动外形则要重新设计炮弹,而让炮弹在更稀薄得空气中运动则只需要让炮弹飞的更高就可以了。而让炮弹飞的更高最直接的方法就是提高发射时的仰角!
下面开始计算:
为方便计算g取10 ,炮弹的初速度定为1414米/秒
这样炮弹的初速度的垂直分量和水平分量就都是1000米/秒
那么炮弹理论最大上升高度为50000米,水平射程100000米,但是由于空气阻力的作用2者匀达不到理论值,而且还要差不少的。
而如果采取53度角发射则可以使炮弹的理论上升高度达到近60000米,而实际上升高度也明显高于45度时。
这是因为炮弹不是球形的,高角度或低角度发射可以使相应方向上的阻力减少。
水平方向的空气阻力在炮弹运行全过程中始终作用,这样适当减少水平方向的速度是可以减少阻力的。
这样一来炮弹在55度左右时发射可以轻松的上升到空气稀薄的同温层,这时空气阻力会小的多,这时候的炮弹也会因为接近上升高度极限而以接近水平运动。
而以45度发射时在空气稀薄的同温层运行时间较短;更高角度发射会使得水平速度过低,所以这时候炮弹的射程达到最远。
全部回答
- 1楼网友:单身小柠`猫♡
- 2021-02-26 09:55
考虑空气阻力的原因吧
- 2楼网友:狠傷凤凰
- 2021-02-26 09:43
先将炮弹运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,然后再考虑风(外力)的影响,就是把外力分解为水平方向和竖直方向两个分量,看看风在这两个方向上分别产生多大的加速度,然后再具体分析。祝你好运!
- 3楼网友:不傲怎称霸
- 2021-02-26 09:14
由于空气阻力等诸多原因,
貌似从理论上很难计算出准确的数值。
大概是这样吧:45度时水平速度大,水平阻力也大,速度就降下来了。
距离反倒没有55度稍慢却很稳(减速小)的飞的远了?
这玩意还是得看手感吧……
- 4楼网友:统治我的世界
- 2021-02-26 08:49
关于战舰我不清楚,但是想来跟坦克的原理类似吧:
坦克炮与防空炮不同,不需要雷达搜索指示目标,全靠车长、炮长通过观察镜、瞄准镜搜索目标,但是,火控系统却与防空炮一样复杂,不但有激光指示器提供目标距离,还有耳轴横风观感器等提供横风流速,以供火控计算机修正风偏,提高精度。除此之外,为了达到坦克可以短停射击、匀速慢性射击、高速运动状态射击,坦克炮一般装有水平稳定与高低温稳定陀螺仪,这样,在坦克高速运动时,坦克炮口就可以一直保持朝向目标,可以实现动对动射击,可以说现代先进坦克火控系统其复杂程度与制造成本上来讲,不亚于防空炮火控系统。而在许多方面是共通的,比如弹道计算机。所以说,如果不顾及过大的炮塔和车高的增高以至于增大命中概率的话,那么采用线膛坦克炮完全可以通过改善火控系统与增大仰角的方式获得射程上提高。如果,仰角增大至38度(如果不考虑空气阻力,火炮以45 度仰角,设成为最远,如果考虑到空气阻力,弹形等带来的影响,火炮最大射程仰角一般在38-52度之间。),甚至更高,坦克炮完全可以当作大口径压制性加农炮使用,就以目前的120、125坦克炮来说,由于初速的大幅度提高,仰角不受限制坦克炮的最大射程将远超目前的各式大口径压制加农炮。射程会远超30公里。
- 5楼网友:猎杀温柔
- 2021-02-26 07:44
理论上似乎是45°时水平射程最远,实际不然,因为水平方向上的阻力基本是恒定的,但竖直方向上的阻力是变化的,而且阻力大于在水平方向上,所以竖直分量要大于水平分量。而且炮弹决不能水平到达敌方,而是有一定的竖直分量,所以角度要稍大一些。
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