弾道について
弾道とは、
銃や砲から発射された
弾丸が発射点から着弾点まで移動する際の経路を指します。特に、自由落下を伴い、誘導制御されない弾道に焦点を当てています。弾道の形状は、主に
空気抵抗の影響を受けながら進行し、ほとんどの場合放物線を描きますが、発射時の速度、角度、
弾丸の重量や形状、さらには外部条件である
風や
空気密度の変化によっても変わることがあります。このような弾道を専門に研究する
学問を『弾道学』と呼びます。
また、
弾道ミサイルの飛行経路や
ロケット砲の弾道も同様に弾道と称されますが、これらは推進力を受けながら飛行し、誘導によって操舵させるため、一般的な弾道の理解とは異なる部分があります。例えば、
弾道ミサイルの弾頭が地球規模で飛行する際は、高度によって重力の影響が異なり、常に真下に向かうわけではなく、楕円軌道を描くこともあります。
発射角
発射角とは、発射時の
弾丸の進行方向が水平面と成す角度を示します。発射角は、その後の弾道に大きな影響を与えます。
曲射と平射の弾道
曲射弾道
曲射弾道は、
砲弾が大きな角度で発射されることによって生じる弾道であり、斜めに投射された
砲弾は目標に向かって自由落下運動となります。このため、
砲弾の着弾速度は発射時の初速とはあまり関係がなく、自由落下速度に近くなるため、着弾までの時間が長くなります。発射角が45度以下で発射された弾道は『擲射弾道』(てきしゃだんどう)と呼ばれ、曲射弾道と平射弾道の中間的な性質を持ちます。
平射弾道
平射弾道では弾道が直線に近く、着弾までの時間が短くなります。このような弾道は『直射』や『低伸弾道』とも称されます。曲射弾道を採用する火砲は一般に曲射砲と呼ばれ、
榴弾や
迫撃砲のような爆発する
砲弾を射出します。一方、平射弾道を取る火砲には
戦車砲や
銃器が多く、点目標を直接狙う場合に使われます。平射の場合でも
銃砲弾は放物線を描きながら進むため、物理的な挙動としては曲射弾道と変わらない側面があります。
射界の分類
高射界と低射界
曲射砲は通常、約45度の発射角で最大射程を持ちますが、硬目標を貫通させるためや、爆破効果の範囲を最適化するために、意図的に45度以上の角度で発射することがあります。これを『高射界射撃』と呼びます。対して、45度以下で発射する場合は『低射界射撃』といい、発射から着弾までの時間があまり長くならないため、空中で受ける弾道の乱れの影響を受けにくい期待があります。低射界射撃において、
砲弾の着弾点での加害範囲は最適化されませんが、高射界射撃では加害力が減少する場合が多いです。
弾道低落量の計算
弾道の低落量は、以下の式で求められます。
`弾道低落量 = 1/2 × 重力加速度 × 秒数の2乗 ×
空気抵抗の係数`
例えば、初速が750m/sの
銃弾の概算低落量も計算可能です。
関連項目
弾道は兵器の運用において極めて重要な要素であり、その特性を理解することは戦術や戦略の決定に直結します。