В общественности существует такое представление, что ручная оборонительная граната Ф-1 имеет безопасную зону только за пределами 200 метров от места разрыва. Сейчас разберемся.
Ручная оборонительная граната Ф-1. Несомненно успешное и проверенное временем оборонительное средство. Ее цена, эргономика и возможность применения не квалифицированным человеком, гармонируя с результативностью, делают ее одной из лучших в своем роде данного оружия. Создана в 1940 г. и стоит на вооружении по меньшей мере 80 лет. Пройдемся по тактико-техническим характеристикам, многим из нас знакомым:
- Общий вес: 600 граммов
- Вес ВВ: 60 граммов
- Дальность броска: 35-45 м.
- Расчетный радиус поражения: осколками — до 200 м; ударной волной — менее 0,5 м.
- Безопасное расстояние — 200 м.
- Время замедления запала: 3,2—4,2 сек
- Количество осколков: до 300 штук
Чтобы понять какова вероятность попадания осколка, требуется высчитать зависимости от положения человека в пространстве, количества осколков и расстояние между ними.
Для общей информированности начать следует с выделенной энергии. Тип взрывчатого вещества в Ф-1 - это тринитротолуол, в тротиловом эквиваленте равный 60 граммам, что составляет 251 040 джоулей, согласно общепринятому эквиваленту. Корпус вылит из сталистого чугуна. Так как 1 джоуль равен 10,2 кг силы/см, то при взрыве 60 грамм тротила создается почти мгновенное воздействие на чугун изнутри с силой в 2 560 тонн на см. Согласно таблице значений прочности материалов на разрыв - чугун имеет следующие значения 1,0-2,3 10^9дин/см3 (к сравнению рессорная сталь имеет показатели в 7,0-7,7 дин/см3), от чего начальная скорость осколка составляет 700-720 м/c, звучит достаточно убойно с учетом, что пуля выпущенная из АК-102 имеет скорость в 820 м/с. Как показали испытания (на протяжении 80 лет, еще бы) количество осколков варьируется от 270 до 300 (тех что крупнее 1 грамма), будем работать с максимальным значением в 300 шт и массой в 1 грамм.
Для того, чтобы высчитать вероятность попадания в человека на расстоянии в 2 метра, требуется прибегнуть формуле площади поверхности сферы S=4pR^2 и формуле потребного количества осколков N=4pR^2/1,08 , где 1,08 - это площадь (кв. м.) средне-габаритного человека в фас. Чтобы получить стопроцентную вероятность поражения необходимо, чтобы площадь промежутков между смежными осколками была не больше 1.08 кв.м.
На расстоянии в 2 метра - площадь поверхности сферы равна - 50,24 кв. м., а разделив на 1,08 получаем 46,5 осколков - столько требуется, чтобы 100% поразить человека (при чем на таком расстоянии в 100% попадет не меньше 6 шт.).
На расстоянии в 5 метров - тем же арифметическим путем выясняем, что количество осколков составит 290 шт, следовательно и вероятность попадания 100%. Это наш предел в 100% поражении человека.
На расстоянии в 10 метров - площадь поверхности уже составляет 1256 кв. м. и для 100% поражения потребуется 1162 осколка, которых не будет в Ф-1. Для высчета процентов достаточно будет 1162 осколка поделить на 300 осколков Ф-1, а 100% разделить на частное - получив 25,8%.
На расстоянии в 15 метров - 11,4%
На расстоянии в 20 метров - 6,4%
На расстоянии в 25 метров - 4,1%
На расстоянии в 45 метров - 1,1%
На расстоянии выше 45 метров вероятность попадания осколка в человека ростом 180 см близится к 0% .
200 метров это расстояние гарантирующее на 99,999999% вероятность, при которой в человека не попадет осколок.
Физику взрыва и метательную способность заряда ВВ я здесь не рассматривал, но замечу, что с точки зрения физики существует предельная дальность полета осколков. Также я не учитывал здесь функцию скорости, убойность, положение гранаты относительно земли и элементы запала, а если бы и высчитывал, то результаты стремились к нулю быстрее. Высчитана лишь вероятность прямого попадания осколка массой 1 грамм в человеческую фигуру ростом 180 см и шириной в 60 см:)