Перемудрить со сложением. Часть 1, теоретическая
Еще одна интересная статья из жж Андрея Фирсова.
Текст Анатолия Сорокина
В статье «Немного о «приготовленцах» героизма 48-й тгабр» среди прочего был рассмотрен вопрос о влиянии независимого от орудия прицела с независимой линией прицеливания 52-Ц-544А на точность огня прямой наводкой. При этом было сделано одно допущение: цель находится на горизонте орудия, т. е. её угол места равен нулю. Если кто не в курсе, то в этом термине нет ничего сложного: углом места цели в артиллерии называют угол между плоскостью горизонта орудия и линией прицеливания, т. е. прямой, соединяющей дульный срез орудия с точкой прицеливания.
Однако так бывает не всегда. На дистанции в 500 м достаточно разности высот дульного среза орудия и средней точки силуэта танка всего на один метр, чтобы вероятность попадания упала на десятки процентов, а то и в разы, если не учитывать это обстоятельство при наводке. Угол места в этом случае равен 1,999997 миллирадиана или 1,9080 «наших» тысячных, что на практике, естественно сразу же округляется до 2. Это очень малая величина: в привычных единицах изменения она составляет 0,12 градуса или 7,2 угл. минуты; глаз даже и не заметит наклон ствола на такой угол. Тем не менее, наводчик должен обязательно принимать во внимание этот фактор в своей боевой или учебной работе. Посмотрим, как это происходит у 152-мм гаубицы М-10 с прицелом 52-Ц-544А и у 76-мм пушки ЗИС-3 с зависимым от орудия прицелом.
Однако перед этим будет полезен краткий экскурс в соответствующую область артиллерийского дела. На всякий случай для новичков напомним и определение угла возвышения орудия – это угол между плоскостью горизонта орудия и осью канала его ствола, именно его устанавливает перед выстрелом наводчик с помощью прицельных приспособлений артиллерийской системы. Теперь собственно, что он сам должен твёрдо знать:
Если цель не находится на уровне горизонта орудия, то:
1) В случае, когда угол места цели невелик по модулю, то угол возвышения орудия должен равняться сумме угла места цели и угла прицеливания. Последним называется угол, на который надо было бы устанавливать ствол для стрельбы по той же цели на том же удалении, но находящейся на горизонте орудия. Соответственно, если угол места цели равен нулю, то угол возвышения совпадает с углом прицеливания.
2) В противном случае, когда цель находится достаточно высоко или достаточно низко от орудия, то для правильной установки угла возвышения надо к предыдущим двум слагаемым добавить ещё и третье – поправку на угол места. Например, для гаубицы М-10 с небольшим углом прицеливания в 60 тыс. она отлична от нуля, начиная с угла места в 120 тыс. для полного и первого зарядов. Проще говоря, нужна такая поправка на ближних дистанциях только при «горной» стрельбе, когда удалённая на 1 км цель поднята на 100 с лишним метров относительно огневой позиции. На дальних расстояниях эту поправку следует учитывать в основном при ведении навесного и мортирного огня. Мы в дальнейшем подобные ситуации рассматривать не будем, ограничившись случаем ненулевого, но малого угла места для заданной дистанции стрельбы, т. е. пунктом 1).
Почему это так, рассмотрено в древнем опусе к 19 ноября моего авторства тут: http://armor.kiev.ua/wiki/index.php?title=Что_скрывается_за_внешней_простотой. Там почти наверняка есть что исправить, но с точки зрения физики и математики всё более-менее соответствует действительности.
Для наводчиков М-10 и ЗИС-3, пока речь идёт о прямой наводке по возвышенной цели, все операции остаются такими же для своей модели орудия, как и в случае стрельбы с нулевым углом места, но за исключением одного дополнительного действия. Как и раньше, «начнём процесс» наводки с ситуации, когда линии визирования панорам этих орудий соосны каналам их стволов и параллельны плоскости горизонта орудия. У М-10 при этом указатели прицельной и орудийной стрелок прицела 52-Ц-544А совпадают. Дальность до цели типа танк – те же 500 метров, но расположена она на небольшом пригорке. Пусть, для простоты, этот танк неподвижен, так что при уже выполненной горизонтальной наводке учёт упреждения не нужен.
Что будут делать наводчики М-10 в этом случае? У М-10 прицел 52-Ц-544А может качаться в вертикальной плоскости, независимо от ствола: на то он и независимый от орудия. Соответственно, первый наводчик, вращая «грушу» подъёмного механизма прицела, начнёт наклонять его чуть назад. При этом линия визирования панорамы будет подниматься вверх, а военнослужащий остановится, когда она пройдёт через желаемую точку силуэта танка. Угол этого наклона будет в точности равен углу места цели, на него же повернётся и прицельная стрелка. Затем, вращая маховичок механизма углов прицеливания, по шкале тысячных военнослужащий выставит установку 9 (или 10 по шкале «ДГ полный»), прицельная стрелка повернётся ещё на девять тысячных, а в итоге результирующий угол её поворота как раз и равен нужному углу возвышения из суммы угла места и угла прицеливания. Второму наводчику нужно только совместить орудийную стрелку с прицельной (т. е. подъёмным механизмом ствола поднять его на этот угол возвышения), после чего можно стрелять.
У ЗИС-3 нет надобности в качании прицела особым органом управления: он зависим от орудия и наводчик работой маховиком подъёмного механизма ствола выставит линию визирования на нужную точку силуэта цели. При этом текущий угол возвышения ствола равен углу места цели. Затем по шкале тысячных военнослужащий выставит установку 6 (или 10 по шкале «Бронебойный снаряд»), линия визирования панорамы опустится на 6 тысячных вниз. Всё, что нужно – опять поработать подъёмным механизмом, чтобы вернуть перекрестие на выбранную ранее точку силуэта цели. Ствол при этом поднимется ещё на 6 тысячных – угол прицеливания, а его окончательный угол возвышения равен сумме угла прицеливания и угла места цели. Наводка завершена, можно стрелять.
Дополнительного падения точности, по сравнению с описанным в предыдущей записи, прицел 52-Ц-544А гаубицы М-10 тут не привносит. Но зато добавляется дополнительная манипуляция с «грушей» подъёмного механизма прицела, которая забирает время и внимание первого наводчика. Что же касается пушки ЗИС-3, то её наводчик действует, как и раньше, вращая только маховик подъёмным механизмом ствола и маховичком механизма углов прицеливания прицела. Маленькое, но всё-таки преимущество: сложность огневой задачи повысилась, а управление орудием осталось прежним.
Заметим, что при стрельбе прямой наводкой не нужно даже знать угол места цели – она видна в панораму и совмещая её перекрестие с изображением цели, учёт угла места происходит автоматически для обоих типов прицелов. Но ситуация кардинально меняется, когда надо вести огонь с закрытых позиций. Тут цели не видно, она находится за многие километры от орудия и почти наверняка не на его горизонте, ибо редко где встречается идеально плоская и ровная местность. Тут неучёт угла места может привести к тому, что снаряды будут рваться за десятки и сотни метров от обстреливаемого объекта, так что он не получит даже осколочного поражения, не говоря уже о прямых попаданиях. В годы Великой Отечественной войны угол места цели определяли по топографической карте, делая операцию деления разности высот огневой позиции и объекта обстрела на дистанцию между ними. Аналогично поступают и сейчас, но в наше время к этому методу добавилась возможность определения угла места по топогеодезическим данным спутниковых навигационных систем (для наших военных – ГЛОНАСС).
Также понятно, что с известными углом места и дистанцией до цели (т. е. углом прицеливания), можно сразу рассчитать нужный угол возвышения и не связываться далее с парой этих значений. Всё бы ничего, но для этого обязательно нужны таблицы стрельбы (к примеру, в 48-й тгабр их всю войну не хватало) и занимающие определённое время расчёты, что негативным образом сказывается на оперативности нанесения огневых ударов. Более того, при этом человеческий фактор в стрессовых условиях может привести к ошибкам даже в простейших вычислениях. Ладно, если в результате ошибочных данных только дров в лесу наломали, хотя 152-мм снаряды дороги (1 боекомплект = 60 выстрелов 53-ВОФ-536 имеет цену того же порядка, что и сама М-10). В годы войны ради их изготовления советские пенсионеры, женщины и дети гробили своё здоровье у станков и химустановок (тротил и особенно гексоген токсичны). В Наркомфине, от наркома до мелких служащих, тоже вряд ли радовались расходу запаса иновалюты и золота, чтобы купить в США либо порох для метательных зарядов, либо оборудование и/или прекурсоры для его производства. А при неверном расчёте огневых установок нередко бывало и то, о чём поётся в песне «Артиллерия бьёт по своим»…
Кроме того, на практике большей частью оперируют углом прицеливания, выраженным в «условных единицах» дистанции стрельбы при нормальных условиях, разделённой на 50 (откуда упоминавшийся «прицел 10» по шкале дальности). В таком выражении его с углом места в тысячных не сложишь, иначе получится что-то вроде суммы коровы с лошадью в известном советском мультфильме. Поэтому желательно переложить задачу приведения этих «у.е.» к тысячным угла прицеливания и правильного сложения их с углом места цели на сам прицел. В материальной части отечественной гаубичной артиллерии это было сделано ещё во времена Империи, пусть и с помощью господ из фирм «Крупп» или «Шнейдер». Но создатели прицела 52-Ц-544А ещё раз изобрели велосипед и прибавили головной боли расчётам гаубиц М-10 (и не только) с огневыми «управленцами». Но об этом в следующий раз.
