A lövedék szabadrepülése a lövés utáni mozgásának az a fázisa , amíg szilárd akadályba nem ütközik (cél, talaj), vagy amíg távolról fel nem robbantják. Ebben a folyamatban csak a gravitációs erő és a testnek gáznemű közegben ( a Föld légkörében ) való mozgásából eredő erők hatnak a lövedékre . Általános esetben a Föld légkörében légtömegek ( szél ) rendezett mozgásai is előfordulhatnak , amelyek bizonyos hatással vannak a lövedék repülésére.
Mivel a lövedék méretei jóval kisebbek, mint a megtett távolság , mozgása egy anyagi pont mozgásának tekinthető egy görbe mentén, amelyet repülési útvonalnak nevezünk. A repülés közben a lövedékre ható összes erő meghatározásához azonban nem elegendő egy anyagi pont közelítése; szükséges a lövedéket véges méretű testnek tekinteni [1] .
A lövedék röppályájának szokás azt a görbét tekinteni, amely mozgás közben leírja a tömegközéppontját . Ezt a görbét ballisztikusnak is nevezik . A legáltalánosabb esetben nem egyenes , nem parabolikus , de még csak nem is lapos. Ennek a görbének a formáját általában táblázatos formában adjuk meg a normál körülmények között végzett kísérleti felvételek eredményei alapján, majd ezt követően nagy mennyiségű statisztikai anyag alapján empirikus modellt építenek erre a pályára. Számos korlátozó esetben azonban a ballisztikai görbe alakja közel állhat a fent említett esetek valamelyikéhez.
Newton első törvénye szerint a lövedékre ható külső erők hiányában egyenes vonalban és egyenletesen fog mozogni. Ilyen helyzet akkor lehetséges, ha tüzérségi darabokból lövöldöznek mélyűrben , távol a gravitációs forrásoktól, a csillagközi közeg elhanyagolható ellenállása mellett . Ez a lehetőség azonban jelenleg csak a tudományos-fantasztikus irodalomban lehetséges . Amikor egy lövedék a gravitációs térben olyan kezdeti sebességgel mozog , amely nem kollineáris ennek a mezőnek az intenzitásvektorához képest, a lövedék pályája egy görbe vonal lesz. Ha a gravitációs tér homogén, és nincs közeg ellenállása, akkor a ballisztikus görbe parabola alakú. Ezt akkor lehet megtenni, ha egy nagy, nem atmoszférikus égitest felszínére, például a Holdra rövid hatótávolságú lövéseket végez . Földi körülmények között ez a közelítés általában nem teljesül – még a nagyon kis teljesítményű fegyverek lövedékei is nagy légellenállást érnek el. Ezért még az ilyen szerszámok esetében is nagyon durva közelítés a pálya parabola alakja. Környezeti ellenállás hiányában, nem egyenletes gravitációs térben történő felvételkor a pálya alakja bármilyen, akár zárt is lehet. Hasonló kísérleteket végeztek a Szaljut sorozat egyik szovjet orbitális állomásán , amelyet egy A. E. Nudelman által tervezett kis kaliberű gyorstüzelő ágyúval szereltek fel. Katonai jelentőségük nem volt nagy, de a kilőtt lövedékek megfigyelése és a Föld légkörébe való behatolásuk különböző szögekből hozzájárult a meteorcsillagászati megfigyelési módszerek fejlesztéséhez .
A tisztán földi gyakorlati tüzelési feltételekhez a lövedéket a horizonthoz képest bizonyos vetítési szögben lövik ki , és mozgása során a gravitáció és az aerodinamikai erő hat rá. Az első a földfelszín felé irányul, és függőlegesen lefelé irányuló gyorsulást ad a lövedéknek. Mivel a lövedék összetett geometriai alakú test, alkalmazási pontja a lövedék tömegközéppontja. A tömegközéppont helyzete a lövedék alakjától és a benne lévő tömegek eloszlásától függ.
A lövedék sebességvektorához viszonyított aerodinamikai erő hagyományosan két komponensre oszlik - a környezet ellenállási erejére, amely pontosan a sebességvektor ellen irányul, és a sebességvektorra keresztirányban fellépő (vagy nyomó) erőre. Az utolsó komponensnek nincs észrevehető hatása a lövedék repülésére, és a gyakorlatban elhanyagolható (mivel a lövedék szimmetrikus alakú, és a lövedék α ütési szöge nagyon kicsi). Ennek az erőnek a lövedékre gyakorolt pontja az úgynevezett nyomásközéppont , amely általában nem esik egybe a tömegközépponttal. A nyomásközéppont helyzete csak a lövedék alakjától függ.
Ennek eredményeként egy pillanatnyi erők lépnek fel , amelyek felborítják a lövedéket, és a levegőben zuhannak. A lövedék több nagyságrenddel való döngése megnöveli a környezet ellenállási erejét és élesen csökkenti a lőtávolságot. A jelenség leküzdésére a következő módszereket alkalmazzák: a lövedék tollazattal való felszerelése, a lövedék szimmetriatengelye mentén történő forgása , vagy a lövedék labda alakúvá tétele . Ez utóbbit széles körben használták a XIV-XVIII. századi tüzérségben - a lövedék gömb alakú formája önmagában kizárja a zuhanást, és a mozgással szembeni ellenállás ereje nem függ a lövedék térbeli orientációjától. A gömb alakú forma azonban aerodinamikai szempontból nagyon kedvezőtlen – a nagy mozgásellenállási erő megcáfolja a dőlésmentesség előnyeit. Ezért a modern tüzérségben más módszereket alkalmaznak a lövedék repülés közbeni stabilizálására. A sima csövű fegyverekhez tollas lövedékeket használnak, amelyekben a borulási nyomatékot a beáramló levegő nyomóereje kompenzálja a tollazat elemeire. A második megközelítés az, hogy a lövedéknek a szimmetriatengely körüli forgását a löveg furatába való befúrással biztosítjuk. Mint ismeretes, a forgó teteje hajlamos változatlan maradni a forgástengelyének irányában. Emiatt a repülés stabilizálódik, de ez egy mellékhatást okoz a lövedék csavarás irányába sodródásában - a gravitáció és a légellenállás eredője a forgástengelyen nullától eltérő vetületű, a váll pedig nem nulla. a lövedék tömegközéppontjához viszonyítva. Ennek eredményeként megjelenik egy oldalirányú erő, amely merőleges a forgástengely által alkotott síkra, valamint az eredő gravitációs és ellenállási erők ( csuklós tengelyű giroszkópnál ugyanez az ok precesszióhoz vezet ). Ezért a puskás lövedékeknél a ballisztikus görbe nem lapos görbe. A puskás lövedékek oldalirányú elsodródását - az úgynevezett levezetést - a nagy távolságra történő lövéskor a fegyver forgásszögének előre táblázatos korrekciójával veszik figyelembe . A sima csövű ágyúk tollas lövedékei mentesek ettől a hiányosságtól, számukra a ballisztikus görbe nyugodt légkörben lapos.
A röppályát és ebből adódóan a lőtávolságot is befolyásoló fontos tényező a Föld légkörének állapota - a levegő hőmérséklete , nyomása és a rendezett mozgás sebessége. Ezen tényezők korrekcióit a tüzelési táblázatok figyelembe veszik a pályaelemek értékének növelése formájában normál tüzelési feltételek mellett (levegő hőmérséklet +15 Celsius fok , nyomás 750 Hgmm, szélhiány). A páncéltörő lövegeknél elég ismerni a légkör felszíni rétegében uralkodó időjárási viszonyokat , de a tarackoknál és a nagy hatótávolságú lövegeknél ez már nem elég – a ballisztikus görbe tetején lévő lövedékek magassága a légkör felett van. 5-6 km nagyságrendű felület. A hőmérséklet, a nyomás, a szél iránya és sebessége összetett és nem mindig kiszámítható módon változik a magassággal. Ezért a pontos lövés érdekében a légkör nagy magasságban történő szondázását végzik el ; adatai szerint átlagolt, ún. ballisztikus paramétereket számítanak ki, és ezekből a tüzelési táblázatokból korrekciókat találnak a lövedékek hatótávolságára és oldalszélsodródására . Meg kell jegyezni, hogy a sima csövű lövegek tollas lövegei sokkal érzékenyebbek az oldalsó szélsodródásra, mint a puskás fegyverek.
Nagyon nagy távolságra történő lövéskor figyelembe kell venni azt a tényt is, hogy a Föld nem tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer, és a hozzá tartozó koordinátarendszerben a Coriolis-erő hat a lövedékre repülés közben (a kapcsolódó második komponens a Föld egyenetlen forgásával elhanyagolható). Ezért, ha a lövedék sebességének vetülete van " észak - dél " irányban, akkor a lövedék némi eltolódása lesz " nyugat - kelet " irányban. Ezt a tényezőt a lövési táblázatokban és a korrekciók számítási módszereiben is figyelembe veszik.
A fent leírt jelenségek teljes komplexumának elszámolása szerves részét képezi az adatok tüzeléshez való teljes előkészítésének módszerének. Lehetővé teszi, hogy előre kiszámítsa a tüzeléshez szükséges összes beállítást, és hirtelen tűztámadást hajtson végre az ellenség ellen nullázás nélkül, sőt néha tüzérségi felderítés nélkül is. Ennek megfelelően a lőállásban eltöltött idő és az ellenség sikeres ellenüteg tüzelésének valószínűsége minimálisra csökken. Másrészt a komplett kiképzés módszere megköveteli a tüzérek magas szintű képzettségét, és minden olyan jelenség és folyamat lényegének megértését, amelyet ez a módszer figyelembe vesz.