超远距离的射击

时间:2023-11-16 17:39:04

1918年,也就是第一次世界大战将要结束的时候,德国炮兵的射击距离达到了100多千米。当时,英法联军对德军的空袭还没有结束,德军利用一种特殊的炮击方式,把炮弹射到了距离前线110千米的法国首都巴黎。

在这之前,根本没有人能将炮弹射到这么远,这种炮击方式,是德军偶然发现的。一开始,他们只想把炮弹打到20千米外,但没想到却打出了40千米的距离。后来,他们才发现,只要炮弹的初速度够大,并且大角度向上射出去,让它飞到高空,那儿空气稀薄,炮弹在这种空气层里飞行时,空气阻力小很多,会飞很长的距离才落到地面上。如 图 所示,炮弹的发射角度不同,它的飞行路线就会差别很大。

超远距离的射击

图 在不同发射角度,炮弹所呈现的飞行路线变化示意图。

德军发现的这一“奥秘”为发明远射程炮弹奠定了基础,使他们可以轻而易举轰击115千米之外的巴黎。据记载,1918年夏天,在第一次世界大战期间,德军向巴黎发射了300多颗这种炮弹。

下面,我们看一下这种炮弹的基本数据:大炮的全长34米,直径1米,炮筒最厚的地方有40厘米,大炮的重量有750吨;而炮弹重120千克,长1米,直径21厘米。炮弹装填150千克的火药,产生的压力是5000个大气压,发射的初速度是2000米/秒,发射角度是52度,炮弹的飞行轨迹是一个非常大的弧线,最高点在40千米处,到达了大气的平流层。炮弹从发射到巴黎的飞行时间是3分半钟,飞行期间有2分钟的时间都是在平流层里。

超远距离的射击

图 超远程炮弹。

这就是第一座远程炮的故事,为现代超远程炮的发展奠定了基础。

子弹(或炮弹)的初速度越大,受到的空气阻力也越大。但是,阻力的大小与初速度并不是简单的成比例关系,阻力变化得更快一些。我们可以简单地把它看成与初速度的高次方成比例关系,它们之间的比例关系跟初速度的大小有关。