Từ xa xưa, nhân loại đã cố gắng đạt được chiến thắng trong một cuộc va chạm với kẻ thù ở khoảng cách tối đa có thể, để không tiêu diệt chiến binh của chính họ. Cáp treo, cung tên, nỏ, rồi súng, bây giờ là tên lửa, đạn và bom - tất cả đều cần tính toán chính xác về quỹ đạo đạn đạo. Và nếu với những "thiết bị" quân sự cũ có thể theo dõi điểm va chạm bằng mắt thường, từ đó có thể nghiên cứu và bắn chính xác hơn vào lần sau, thì trong thế giới hiện đại, điểm đến thường rất xa nên chỉ đơn giản là không thể nhìn thấy nó nếu không có thiết bị bổ sung.
Quỹ đạo đạn đạo là gì
Đây là con đường mà một số đối tượng vượt qua. Nó phải có một tốc độ ban đầu nhất định. Nó bị ảnh hưởng bởi lực cản của không khí và trọng lực, loại trừ khả năng chuyển động theo đường thẳng. Ngay cả trong không gian, quỹ đạo như vậy sẽ bị bóp méo dưới tác động của lực hấp dẫn của các vật thể khác nhau, mặc dù không đáng kể như trên hành tinh của chúng ta. Nếu bạn không tính đến lực cản của các khối khí, thì hầu hết quá trình chuyển động như vậy sẽ giống như một hình elip.
Một tùy chọn khác là cường điệu. Và chỉ trong một số trường hợp, nó sẽ là một hình parabol hoặc một vòng tròn (khi đạt đến vận tốc vũ trụ thứ hai và thứ nhấttương ứng). Trong hầu hết các trường hợp, các tính toán như vậy được thực hiện đối với tên lửa. Chúng có xu hướng bay trên bầu khí quyển cao, nơi ảnh hưởng của không khí là tối thiểu. Kết quả là, thường thì quỹ đạo của đạn đạo vẫn giống như một hình elip. Tùy thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như tốc độ, khối lượng, loại khí quyển, nhiệt độ, chuyển động quay của hành tinh, v.v., các phần riêng lẻ của đường đi có thể có nhiều dạng khác nhau.
Tính toán quỹ đạo đạn đạo
Để hiểu chính xác nơi mà vật thể được giải phóng sẽ rơi xuống, các phương trình vi phân và phương pháp tích phân số được sử dụng. Phương trình quỹ đạo đạn đạo phụ thuộc vào nhiều biến số, nhưng cũng có một số phiên bản phổ quát nhất định không cung cấp độ chính xác cần thiết, nhưng khá đủ để làm ví dụ.
y=x-tgѲ0-gx2/ 2V0 2-Cos2Ѳ0,trong đó:
- y là độ cao tối đa so với mặt đất.
- X là khoảng cách từ điểm xuất phát đến thời điểm cơ thể đạt đến điểm cao nhất.
- Ѳ0- góc ném.
- V0- tốc độ ban đầu.
Nhờ công thức này, có thể mô tả quỹ đạo bay của tên lửa đạn đạo trong không gian không có không khí. Nó sẽ xuất hiện dưới dạng một parabol, đặc trưng cho hầu hết các phương án chuyển động tự do trong những điều kiện như vậy và khi có trọng lực. Các tính năng đặc trưng sau của quỹ đạo như vậy có thể được phân biệt:
- Góc nâng tối ưu nhất chokhoảng cách tối đa là 45 độ.
- Vật thể có tốc độ chuyển động như nhau cả lúc phóng và lúc hạ cánh.
- Góc ném giống với góc rơi.
- Đối tượng đạt đến đỉnh của quỹ đạo trong cùng một khoảng thời gian, sau đó nó sẽ rơi xuống.
Trong phần lớn các phép tính kiểu này, thông thường người ta thường bỏ qua sức cản của các khối khí và một số yếu tố khác. Nếu chúng được tính đến, thì công thức sẽ trở nên quá phức tạp và sai số không quá lớn để ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của lần truy cập.
Sự khác biệt so với căn hộ
Tên này có nghĩa là một biến thể khác của đường dẫn của đối tượng. Quỹ đạo phẳng và quỹ đạo đạn đạo là những khái niệm hơi khác nhau, mặc dù nguyên tắc chung của chúng là giống nhau. Trên thực tế, kiểu chuyển động này ngụ ý là chuyển động tối đa có thể trong mặt phẳng nằm ngang. Và trong suốt quãng đường, vật thể duy trì đủ gia tốc. Phiên bản đạn đạo của chuyển động là cần thiết để di chuyển trên một khoảng cách dài. Ví dụ, quỹ đạo phẳng là quan trọng nhất đối với một viên đạn. Cô ấy phải bay thẳng càng lâu càng tốt và xuyên thủng mọi thứ cản đường mình. Mặt khác, tên lửa hoặc đường đạn từ pháo gây sát thương tối đa chính xác vào thời điểm kết thúc chuyển động, vì nó đạt được tốc độ tối đa có thể. Giữa chuyển động của họ, họ không quá nghiền.
Công dụng hiện đại
đạn đạoquỹ đạo thường được sử dụng nhất trong lĩnh vực quân sự. Tên lửa, đạn, đạn, v.v. - tất cả chúng đều bay xa và để có một phát bắn chính xác, bạn cần tính đến nhiều yếu tố. Ngoài ra, chương trình không gian cũng dựa trên đạn đạo. Nếu không có nó, không thể phóng tên lửa một cách chính xác để cuối cùng nó không rơi xuống đất, mà thực hiện nhiều vòng quay quanh hành tinh (hoặc thậm chí tách khỏi nó và đi xa hơn vào không gian). Nói chung, hầu hết mọi thứ có thể bay (bất kể nó hoạt động như thế nào) bằng cách nào đó được kết nối với quỹ đạo đạn đạo.
Kết
Khả năng tính toán tất cả các yếu tố và phóng bất kỳ vật thể nào vào đúng vị trí là điều cực kỳ quan trọng trong thời hiện đại. Ngay cả khi bạn không tham gia quân đội, nơi theo truyền thống cần những khả năng như vậy hơn bất kỳ ai khác, thì vẫn sẽ có nhiều ứng dụng dân sự.
