Вопрос 6 Ударное действие асп

Ударное действие как совокупность физических процессов удара и проникновения обусловливает сквозное пробивание различными боеприпасами брони, бетона и других преград. Кинетическая энергия боеприпасов ударного действия расходуется на:

- деформацию среды;

- сообщение ускорения частицам среды;

- деформацию самого проникающего тела;

- нагревание среды и тела в процессе их взаимодействия;

- сотрясение среды;

Особенности процесса удара и проникновения снаряда в ту или иную среду характеризуются коэффициентом динамичности:

где:  - скорость проникающего снаряда; с - скорость звука в среде.

Деформация среды осуществляется в результате образования и распространения в среде ударных волн. Конфигурация, размеры и скорость ударных волн зависят от значения коэффициентаВ:

- при В<1 фронт ударной волны обгоняет проникающее тело;

- при В≥1 фронт ударной волны движется вместе с проникающим телом.

Процесс проникания боеприпасов в сплошные среды можно условно разбить на три этапа.

Этапы проникания боеприпасов в сплошные среды

1. - удар о поверхность среды,

2. - проникание;

3. - проникание при наличии откола или сквозное пробивание (имеет место лишь при встрече с преградой конечной толщины).

Первый этап - это соударение снаряда с преградой и проникание в среду на глубину, равную длине головной части снаряда.

На втором этапе проникания площадь контакта снаряда со средой (при нормальном проникании) будет постоянной.

Третий этап - сквозное пробивание.

Полагая значение скорости тела  = 0, получим выражения для определения полной глубины проникания L и времени проникания T тела на эту глубину:

;

Данное выражения называется формулой Забудского.

, где L₀ – коэффициент, зависящий от массы снаряда, площади его поперечного сечения и формы головной части.Коэффициент b определяется экспериментально

Формула для определения глубины проникания определяется экспериментально:

где:  - коэффициент, зависящий от формы головной части k_п - коэффициент проникания, зависящий от свойств _с - скорость движения (проникания) снаряда.

Этапы проникания боеприпасов в воду:

• удар о поверхность воды и внедрение в воду на глубину головной части,

• кавитационный режим движения (движение снаряда в воздушной полости),

• безкавитационный режим (струйное обтекание после отрыва воздушной полости от снаряда).

В момент касания поверхности воды погружающийся снаряд вытесняет часть жидкости. Вытесняемая жидкость устремляется в стороны и вверх и, оседая вблизи места погружения снаряда, образует всплеск поверхности воды. Если скорость встречи с поверхностью воды мала (5-10 м/с), то режим проникания будет безкавитационным, обтекание тела жидкостью будет струйным, воздушной полости не образуется. При встрече с водой снаряда, имеющего большую скорость (70-200 м/с), будет иметь место интенсивный всплеск воды, образуется воронка, которая, захлопываясь, создает в дальнейшем нестационарный кавитационный режим обтекания

Этот режим характеризуется наличием движущегося за снарядом воздушного мешка атмосферного воздуха - кавитационной полости. Например, при скорости приводнения, равной примерно 150 м/с, воздушнаякавитационная полость сопровождает снаряд до глубины 50-60 м. Кавитационная полость уменьшает эффективность работы стабилизирующих устройств. Понижает эффективность поражающего действия и исключает возможность нормальной работы гидростатических взрывателей.

Рикошетирование боеприпасов.

Если снаряд встречает преграду под некоторым углом _с, то в момент удара снаряда равнодействующая сил сопротивления F_, приложенная к снаряду в точке контакта, будет составлять с поверхностью преграды некоторый угол .

Ориентировочные значения средних значений углов _пр для некоторых преград и обычных конструкций

Преграда	Водная поверхность	Мягкий грунт	Твердый грунт	Броня, бетон
0пр	6-10	10-12	12-15	25-30

Явление рикошетирования боеприпасов может привести к заметному ухудшению эффективности стрельбы и бомбометания. АБ после рикошетирования способны удалиться от точки рикошета на расстояния нескольких сотен метров, что отрицательно сказывается на точности бомбометания. При рикошетировании часто разрушаются корпуса боеприпасов.

Конструктивные меры, уменьшающие рикошет боеприпасов:

• центр массы боеприпасов смещается вперед,

• специальные штыри на головной части, которые, внедряясь в преграду до касания головной части, препятствуют действию опрокидывающего момента;

• авиабомбы снабжаются тормозными и стабилизирующими устройствами, которые уменьшают скорость падения бомбы и увеличивают угол _с.

Бронебойное действие.

Под бронебойным действием понимают явление пробивания боеприпасами преград из брони или проникания их в эти преграды.

По своим свойствам стальная броня подразделяется на:

- гомогенную - имеющую постоянную твердость и вязкость по всей толщине брони,

- гетерогенную - в которой чрезвычайно твердый лицевой слой сочетается с тыльными слоями брони, имеющими пониженную твердость и высокую вязкость.

В свою очередь сама гомогенная броня также подразделяется на:

- броню высокой (dв=2.6÷3.1),

- средней (dв=3.3÷3.6),

- низкой твердости (dв=3.7÷4.1)

где dв – диаметр отпечатка шарика в мм при определении твердости по Бринеллю.

При встрече с гомогенной броней снаряда, имеющего прочную головную часть без притупления на вершине, снаряд, внедряясь на некоторую глубину, создает в лицевых слоях брони напряжения и деформации.

Под воздействием этих напряжений начинается пластическое течение металла брони в направлениях, минимально сопротивляющихся деформациям. Если броня имеет высокие пластические свойства (низкую твердость), то вытесненный металл образует на лицевой поверхности характерные наплывы

При действии по гетерогенной броне головня часть остроголового снаряда, встречая наружный, самый твердый слой брони, как правило, разрушается. Если при этом не произошло полного разрушения корпуса, то дальше в лицевом слое брони образуется кольцевая трещина, диаметр которой примерно равен диаметру образовавшегося притупления.

Весь последующий процесс пробивания будет аналогичен процессу пробивания гомогенной брони, ибо по своим пластическим свойствам вязкая «подушка» гетерогенной брони мало, чем отличается от гомогенной брони низкой и средней твердости.

Опытным путем была установлена расчетная формула для определения скорости, необходимой для пробивания брони толщиной b:

, где М – масса снаряда; b – толщина пробиваемой брони; d – калибр снаряда; К – коэффициент пропорциональности.