§ 6.2. Ударное действие снарядов

Ударное действие заключается в проникании снаряда в пре­граду за счет кинетической энергиикоторую снаряд имеет в момент встречи с целью:

Преграда представляет собой более или менее плотную по сравнению с воздухом среду, разделенную с атмосферой внешней поверхностью. Преграда может быть неограниченной, если ее про­тяженность много больше пути, проходимого в ней снарядом (грунт, вода), или ограниченной, если путь снаряда соизмерим с протяженностью преграды (стенки сооружений, броня). В послед­нем случае преграда имеет еще внутреннюю (тыльную) поверх­ность и характеризуется толщиной Ъ.

Поражающим фактором при ударном действии является кине­тическая энергия снаряда, которая при встрече с преградой рас­ходуется в основном на деформацию, разрушение и перемещение среды, а частично на деформацию или разрушение снаряда, сотря­сение и нагрев среды и снаряда. Например, при ударе снаряда в железобетонную стенку от сотрясения может произойти откол бе­тона с тыльной поверхности. В неограниченной прёграде снаряд движется до момента взрыва или до остановки, когда кинетиче­ская энергия снаряда будет израсходована. На пробитие ограни­ченной преграды может быть израсходована только часть кинети­ческой энергии,и тогда снаряд за преградой будет иметь остаточ­ную скорость

Ударное действие является единственным для снарядов, не имеющих снаряжения, например бронебойных подкалиберных снарядов (рис. 6.2). Однако чаще оно сочетается с фугасным, осколочным и зажигательным действием у каморных бронебойных, бетонобойных, осколочно-фугасных и фугасных снарядов. Для каморных бронебойных (рис. 6.3) и для бетонобойных (рис. 6.4) Нарядов ударное действие является основным, а для осколочно-

фугасных и фугасных снарядов оно обеспечивает взрыв снаряда в оптимальной точке преграды.

За характеристику ударного действия можно принять путьпроходимый снарядом в преграде до полного израсходования кинетической энергии. Считая траекторию снаряда в неограниченной I

преграде прямолинейной, вместо путивводят другую характе­ристику—глубину проникания h снаряда в преграду (рис. 6.5). Между этими величинами существует очевидная связь

где—угол встречи снаряда с преградой, заключенной между нормалью к поверхности преграды и касательной к траек­тории снаряда.

Для определения глубины проникания снаряда в преграду наи-. более распространена Березанская формула, полученная в 1912 г. по данным специальных стрельб на о-ве Березань в Черном море: ;

—коэффициент, характеризующий свойства среды и прини­мающий значения, указанные в табл. 6.2.

Формула (6.10) показывает, что глубина проникания снаряда растет с увеличением длины головной части, окончательной ско­рости, отношения массы к квадрату калибра или, что то же, коэф-

фициента поперечной нагрузки снаряда и с уменьшением прочности (плотности) среды, угла встречи с преградой.

Глубина проникания в грунт средней плотности 122-мм осколочно-фугасного снаряда гаубицы М-30 при стрельбе на дальность 10 км (заряд полный) равна 1,6 м.

Кроме перечисленных факторов на глубину проникания сна- ] ряда могут оказывать влияние дополнительные обстоятельства и ^ прежде всего условия встречи снаряда с преградой. При углах 1 встречи, больших 50°, траектория снаряда в среде становится кри- ¹ волинейной, причем снаряд стремится выйти из преграды ; (рис. 6.5). При углах падения 8_С, меньших 30°, снаряд начинает ! выскакивать из преграды под некоторым угломЭто явление ] называется рикошетом. Величина углана несколько (до пяти) градусов больше угла падения. При углах падения, меньших 10°, снаряд рикошетирует, не углубляясь в грунт, оставляя на поверх­ности след в виде борозды.

Явление рикошета используют при стрельбе для получения воз- i душного разрыва в целях повышения осколочного действия.

Вращающийся снаряд при движении в среде, кроме того, от- ] клоняется вправо от плоскости стрельбы по тем же причинам, по которым происходит деривация снаряда.

Формула (6.10) дает удовлетворительные результаты при углах встречи, меньших 50—70°. Другим обстоятельством, которое сле­дует учитывать, является взаимодействие снаряда и преграды в момент встречи. При углах встречи, близких к нулю, силы давле­ния и трения среды будут приложены к снаряду симметрично от­носительно его оси и результирующая сила (сила сопротивления среды) пройдет приблизительно через центр масс. При больших углах встречи отмеченная симметрия будет отсутствовать, вслед­ствие чего сила сопротивления среды будет создавать разворачи­вающий момент. В результате создаются условия для рикошета снаряда, особенно при прочной преграде. Чтобы уменьшить ве­роятность рикошета, головную часть снаряда притупляют, что приводит к «закусыванию» снаряда и к сообщению снаряду при ударе импульса, противоположного по направлению импульсу от разворачивающего момента.

Разворот снаряда при встрече с преградой учитывается при определении глубины проникания в преграду бетонобойных сна­рядов. Для этого в формуле (6.10) величина cos а заменяется мно­жителем.содержащим коэффициент п, учитывающий раз­ворот снаряда. Величина коэффициента п принимается равной 2,6 при недальнобойной форме и 1,8 при дальнобойной форме сна­ряда.

За характеристику ударного действия поограниченной пре­граде можно принять такую толщину стенкикоторую снаряд пробьет, израсходовав на это всю свою кинетическую энергию. Поскольку обычно толщина стенки является величиной заданной, то за характеристику ударного действия удобнее принимать наи меньшую величину скорости снаряда в момент встречи u_min, необ­ходимую для пробития преграды заданной толщины.

Для' бронебойных снарядов характеристика ударного действия определяется по эмпирической формуле Жакоб-де-Марра

где К—коэффициент, зависящий от свойств брони и конструк­ции снаряда.

При применении формулы (6.11) вели­чины d и Ъ следует выражать в дециметрах, величину q— в килограммах, результат же будет получен в м/с. Величина коэффици­ента К колеблется в пределах 2000—3000 для снарядов с притуплением и гетероген­ной, т. е. неоднородной, цементированной брони, а также для остроголовых снарядов и гомогенной (однородной) брони средней н высокой твердости. Для гомогенной брони низкой твердости величина К лежит в пре­делах 1600—2000. С помощью формулы (6.11), зная характеристики снарядов и брони (d, q, К) и условия встречи снаряда с броней (у_с, а), можно определить наи­большую толщину пробиваемой брони.

Из формулы (6.11) следует, что потреб­ная скорость для пробития брони растет с увеличением толщины брони и угла встречи. Что касается влияния калибра и веса сна­ряда, то здесь остается в силе высказанное выше положение о влиянии коэффициента поперечной нагрузки на ударное действие. Из формулы вытекает, что для бронебойных снарядов одной кон­струкции (c_q = const) с увеличением калибра величина о_тш умень­шается, поскольку имеет место равенство

При увеличении массы снаряда заданного калибра величина также уменьшается.

При действии калиберных бронебойных снарядов по броне, как правило, происходит выбивание пробки, диаметр которой прибли­зительно равен калибру снаряда. При этом головная часть сна­ряда постепенно разрушается, а подрезы-локализаторы ограничи­вают распространение разрушения на камору снаряда, что видно из рис. 6.6. Современные калиберные бронебойно-трассирующие снаряды пробивают броню по нормали толщиной не менее одного калибра.

При действии подкалиберных бронебойных снарядов с сердеч­ником последний пробивает броню, подвергаясь при этом сильному сжатию. После пробития брони сравнительно хрупкий сер­дечник, изготовленный из карбида вольфрама, иод действием внутренних сил может рассыпаться, произведя осколочное дей­ствие за броней.

Кинетическая энергия поддона частично передается сердечнику, что должно учитываться в формуле (6.11) путем замены массы снаряда q меньшей величиной, в которой к массе

сердечника q_ce р добавляется часть массы поддона

. Величину К в данном случае следует принимать

равной 3000.

Для обеспечения _# заданного ударного действия снаряды дол­жны обладать достаточной прочностью. Поэтому снаряды, для которых ударное действие является основным, имеют сплошную головную часть и донный взрыватель. Кроме того, конструкция таких снарядов должна обеспечивать возможность получения вы­сокой скорости снаряда в момент встречи с преградой и исклю­чить по возможности рикошетирование снарядов, когда это не пре­дусмотрено условиями стрельбы. Для этого бетонобойным снаря­дам придается совершенная форма, создаются бронебойные под- калиберные (легкие) снаряды, калиберные бронебойные снаряды снабжаются подрезами-локализаторами и бронебойными наконеч­никами, на головной части бронебойных снарядов делают притуп­ление специальной формы и т. п.