В статье «Гладкоствольное ружье против дрона» было рассмотрено применение гладкоствольного дробового ружья для поражения FPV дрона. Проблема заключается в том, что эффективно обстреливать дрон из ружья можно на расстояниях до 50…70 метров. Далее дробовое облако становится чрезмерно разреженным и может пропустить дрон. Кроме того, скорость дроби на расстояниях более 100 метров сильно падает и кинетической энергии дробинок может не хватить для поражения дрона. Если разместить гладкоствольное ружье на дроне-перехватчике, как показано на рис. 1, тогда ограничение в 50…70 метров снимается и можно поражать FPV дрон на любой дальности, где его достанет дрон-перехватчик.
Ранее в статье «Внутренняя баллистика выстрела из гладкоствольного ружья» была рассмотрена расчетная схема для определения скорости дробового снаряда при выстреле из гладкоствольного ружья. В расчетной схеме предполагалось, что отдача в момент выстрела воспринимается стрелком, масса которого существенно больше массы ружья, поэтому ружье находится в состоянии покоя, и отдача при расчете скорости дробового снаряда не учитывалась. Если же дробовой гладкоствол установлен на дроне, масса которого гораздо меньше массы стрелка, то необходимо учитывать влияние отдачи на скорость дробового снаряда и на поведение системы (ствол + дрон) в целом. Поэтому приходим к расчетной схеме, показанной на рис. 2, которая предусматривает расчет отдачи при выстреле.
На этой схеме
v1 – скорость дробового снаряда;
M1– масса дробового снаряда;
v2 – скорость откатных частей (дрон + ствол);
M2 – масса откатных частей (дрон + ствол).
Как и в случае предыдущей расчетной схемы предполагается, что происходит мгновенное сгорание пороха и далее пороховые газы расширяются, толкая в разные стороны массы М1 и М2. Объем, занимаемый пороховыми газами, увеличивается за счет смещения дробового снаряда (M1) и за счет смещения откатных частей (М2). Кроме того, при смещении массы М2 влево уменьшается длина канала ствола, на которой разгоняется дробовой снаряд, то есть за счет скорости v2 ствол частично «сдергивается» массой М2 с дробового снаряда. Вследствие этого уменьшается время воздействия внутреннего давления на дробовой снаряд и, можно предположить, что дробовой снаряд будет разгоняться до меньшей скорости. Однако, как будет показано далее, этот эффект слабо сказывается на конечной скорости дробового снаряда.
В таблице 1 приведены результаты расчетов по расчетной схеме на рис. 2. В таблице, кроме уже указанных величин M1, M2, v1, v2 дополнительно приведены:
t – время движения дробового снаряда по каналу ствола (время выстрела), с;
a – ускорение системы (дрона + ствол) при откате, м/с2;
n – перегрузка дрона при откате.
Таблица 1
Скорость v1 в таблице – это конечная скорость дробового снаряда на дульном срезе, и скорость v2 – это скорость откатных частей (ствол + дрон) в момент выхода дробового снаряда из канала ствола.
В последней строке таблицы приведена скорость дробового снаряда без учета отдачи.
Из полученных результатов расчетов (для рассмотренного диапазона исходных данных) имеем:
– Учет отдачи мало влияет на конечную скорость дробового снаряда (скорость на дульном срезе). Так, например, при отсутствии отдачи скорость на дульном срезе составила 414,7 м/с, а с учетом отдачи (при массе М2 равной 1 кг) скорость дробового снаряда составила 406,68 м/с, то есть упала всего на 2 %.
– В момент выстрела дрон-перехватчик испытывает большие перегрузки, особенно, если имеет небольшую массу. Как такие перегрузки влияют на работоспособность дрона, может ответить только эксперимент. Но даже если аппаратура дрона-перехватчика не выдержит больших перегрузок выстрела, то все равно дрон-перехватчик свою задачу по поражению FPV дрона выполнит, но только в качестве одноразового изделия без возможности повторного использования.
Заключение
1. Использование дрона-перехватчика с дробовым гладкостволом в качестве многоразового изделия возможно только при большой массе дрона-перехватчика. Малогабаритный дрон-перехватчик с гладкостволом будет испытывать большие перегрузки в момент выстрела, что ставит под сомнение его многоразовое использование.
2. Сравнивая два варианта дронов-перехватчиков:
– с боевым зарядом направленного действия;
– с дробовым гладкостволом,
предпочтение следует отдать дрону-перехватчику с боевым зарядом, так как он имеет больше поражающих элементов (до 700) и может поражать FPV дроны на большей дальности.