ОСНОВИ БУДОВИ АРТИЛЕРІЙСЬКИХ

Кп - коефіцієнт, що характеризується властивостями перешкоди, а саме:

Із формули випливає, що глибина проникнення снаряда зростає зі збільшенням довжини головної частини, кінцевої швидкості, відношення маси до квадрата калібру, або коефіцієнта поперечного навантаження снаряда, і зі зменшенням міцності перешкод та кутів зустрічі з ними. Глибина проникнення у ґрунт середньої щільності 122-мм осколково-фугасних снарядів гаубиці М-30 під час стрільби на повному заряді на дальність 10 км становить 1,6 м. Крім перелічених факторів, на глибину проникнення снаряда можуть впливати умови його зустрічі з перешкодою, час дії підривника, міцність корпусу снаряда та інші фактори.

Так, при кутах зустрічі з перешкодою більше 50 траєкторія снаряда в ній стає криволінійною, причому снаряд намагається вийти з перешкоди і при кутах падіння Qс менше 30 відбувається рикошет. При кутах падіння менше 10 снаряд рикошетує, не заглиблюється в ґрунт, залишаючи на поверхні землі слід у вигляді рівчака.

Явище рикошету використовується під час стрільби для отримання повітряних розривів снарядів з метою підвищення їх осколкової дії.

Осколкова дія полягає в ураженні цілі осколками, які виникають при розриві оболонки снаряда і мають певну масу, швидкість і напрямок руху. Уражальним фактором осколкової дії є кінетична енергія осколка або спеціального вражального елемента:

141

Осколкова дія відрізняється від ударної тим, що від моменту розриву снаряда до моменту ураження цілі осколок повинен пройти деякий шлях у просторі.

Кінетичну енергію осколок отримує при подрібненні корпусу снаряда за рахунок енергії вибуху розривного заряду.

l п

К

Рисунок 3.7 - Рух снаряда у перешкоді

Під час вибуху на внутрішню поверхню корпусу снаряда діє тиск у 100–300 кг/см2 продуктів вибухового перетворення, які розривають корпус на осколки та надають їм імпульс сили. При цьому швидкість розльоту осколків становить 1000–1500 м/с. Для ураження цілі необхідно, щоб осколок був убивчим.

Убивчим осколком для ураження живої сили є осколок масою 4–5г, що має убивчу енергію в 1·106 дж/м2. Осколкова дія є основною для осколкових та осколковофугасних снарядів при установці підривника на миттєву дію. Осколкову дію мають також фугасні, бетонобійні, бронебійні та кумулятивні снаряди.

Осколкова дія снаряда характеризується числом убивчих осколків N, убивчим інтервалом Rуб і величиною площі зони ураження Sур.

142

Загальна кількість осколків при розривах снарядів різного калібру наведена в табл. 3.3.

Таблиця 3.3 - Кількість осколків при розриві снарядів

де – коефіцієнт, який залежить від властивості ВР:

для тротилу = 46, для амотолу = 30;

щвр – маса вибухової речовини, г;

d – калібр снаряда, см;

пц в – межі пропорційності та тимчасового опору, Н/м2;

– відносне подовження металу, %;

– коефіцієнт, який залежить від відношення мас заряду і снаряда:

Із формули випливає, що кількість осколків збільшується зі збільшенням калібру снаряда, потужності вибухової речовини,

колки розлітаються по нормалі до його зовнішньої поверхні. При цьому основний потік осколків від циліндричної частини спрямований перпендикулярно до осі снаряда, що становить 80% усіх осколків. Решта осколків від головної та донної частини спрямовується уздовж осі снаряда, що становить приблизно 10%. У польоті осколки будуть дещо відхилятися від напрямку польоту снаряда.

Убивчий інтервал визначається за емпіричною формулою

144

де qocк - маса осколка, гр;

Vocк - швидкість осколка стосовно швидкості снаряда:

Vоск = 1000-1500 м/c;

Серед умов зустрічі снаряда з ціллю найбільше значення має його положення стосовно цілі у момент розриву. Найбільш вигідним буде таке положення снаряда, при якому основний пучок осколків спрямований до цілі.

Величина площі зони ураження при ударній стрільбі буде максимальною при зустрічі снаряда по нормалі з поверхнею землі, оскільки розліт основного пучка осколків буде уздовж поверхні землі, що є вигідним для ураження відкрито розміщеної живої сили. Для ураження живої сили, укритої в траншеях, більш ефективною буде стрільба на рикошетах з висотою розривів 3–6 м, а укритої за протилежними схилами – дистанційна стрільба з висотою розривів 10–12 м.

Ефективність осколкової дії залежить також від часу й одноманітності дії підривників. При низькій чутливості або великих відхиленнях у часі дії від розрахункового часу підривників снаряди встигають заглибитися в перешкоду на значну глибину, що знижує їх осколкову дію. Так, при ударній стрільбі 122-мм осколково-фугасними снарядами на твердому ґрунті площа ураження буде прямокутної форми розмірами 40 м по фронту і 8 м у глибину при глибині воронки в 15–20 см. При збільшенні глибини воронки до 35–50 см площа ураження, а отже, і осколкова дія снаряда знижуються приблизно в 2 рази.

При дистанційній і рикошетній стрільбах неодно-

145

манітність часу дії підривників призводить до відхилень точок розривів снарядів від оптимальної висоти розриву, чим знижується ефективність осколкової дії, особливо за рахунок високих розривів при дистанційній стрільбі. Для стабілізації висоти розривів при дистанційній стрільбі використовують неконтактні радіопідривники.

Таким чином, висока осколкова дія снарядів досягається:

-раціональною будовою снарядів: правильним вибором вибухової речовини і металу корпусу, співвідношенням між масами розривного заряду і корпусу, а також забезпеченням оптимального дроблення корпусу снаряда;

-застосуванням високоякісних і стабільних у дії підривників;

-знаходженням оптимальних умов стрільби.

Фугасна дія полягає в зміщенні і руйнуванні оборонних споруд, будов і бойової техніки за рахунок енергії вибуху.

Для отримання найбільшої фугасної дії снаряд до моменту вибуху повинен заглибитись у перешкоду на деяку оптимальну глибину, а тому фугасній дії передує ударна дія снаряда.

Уражальними факторами фугасної дії є ударна хвиля і продукти вибуху, які поширюються у середовищі на всі сторони від точки вибуху.

При розширенні сильно стиснених і нагрітих продуктів вибуху вони прямують у бік найменшого опору середовища до поверхні перешкоди. У результаті цього ґрунт викидається на поверхню з утворенням конусоподібної воронки, розмір якої характеризується глибиною hв і радіусом r. При r = hв воронку прийнято називати нормальною, при r hв – мілкою і при r hв – глибокою.

146

rв

ІІІ

Рисунок 3.9 - Схема дії фугасного снаряда

Навколо точки розриву снаряда в ґрунті розрізняють три зони:

І- сфера стиснення – з радіусом Rст, що дорівнює декільком калібрам снаряда, в цій зоні ґрунт зміщується і ущільнюється;

ІІсфера руйнування – з радіусом Rp, в якій поширюється сильна ударна хвиля, що викликає порушення зв'язків між частинками ґрунту і призводить до утворення в ньому тріщин і до руйнування оборонних споруд;

ІІІ - сфера струсу – з радіусом Rc, в якій послаблена ударна хвиля викликає тільки коливальний рух частин ґрунту без руйнування міцних споруд.

Фугасна дія є основною для фугасних, бетонобійних і осколково-фугасних снарядів при встановленні підривника на фугасну дію. Для кумулятивних, осколкових і каморних бронебійних снарядів вона буде додатковою.

Фугасна дія снаряда характеризується радіусом руйнування Rp і об'ємом викинутого ґрунту Wв.

Радіус руйнування визначається за емпіричною фор-

мулою

де Кр – коефіцієнт, що залежить від властивостей середовища:

З формули бачимо, що радіус руйнування збільшується зі збільшенням маси розривного заряду, а отже, для однотипних снарядів зі збільшенням калібру, і зменшується зі зростанням міцності середовища.

Для 122-мм і 152-мм осколково-фугасних снарядів – радіус руйнування в ґрунті середньої міцності відповідно дорівнює 1,65 м і 2,03 м.

Об'єм воронки залежить від маси розривного заряду і заглиблення снаряда в момент вибуху. Практично сучасні фугасні й осколково-фугасні снаряди викидають у середньому на 1 кг вибухової речовини 1,2–1,5 м3 ґрунту. Зі збільшенням заглиблення снаряда воронка стає глибокою, і її об'єм зменшується. При досить глибокому заглибленні відбувається камуфлет – підземний розрив снаряда без утворення воронки. Розрив снаряда на оптимальній глибині забезпечується встановленням підривника на певний час дії. Таким чином, вибух фугасного й осколково-фугасного снаряда супроводжується утворенням воронки і струсом ґрунту, що й викликає руйнування та обвали польових оборонних споруд. Фугасна дія по броньованих цілях приводить до заклинювання, зриву і перекидання башт, руйнування зварки і механізмів за бронею, вибуху боєкомплектів танків і САУ.

3.1.5.2. Будова і принцип дії снарядів із стрілоподібним вражальними елементами

Снаряди з готовими вражальними елементами призначені для знищення відкрито розміщеної живої сили противника і складаються з: корпусу з пригвинтною головкою; стрілоподібних вражальних елементів; вибивного заряду;

148

дистанційного механічного підривника (рис. 3.10). Стрілоподібні вражальні елементи розміщуються у

вигляді стільників у корпусі снаряда в кількості до 8000

3.1.5.3. Призначення, будова та дія бронебійних снарядів

Бронебійні снаряди застосовуються для ураження броньованих рухомих і нерухомих цілей під час стрільби прямою наводкою з гармат калібром від 37 до 152 мм.

149

Дія бронебійних снарядів зводиться в основному до пробивання броні та ураження осколками живої сили, озброєння та обладнання, розміщених за бронею.

Оскільки товщина броні є величиною, яка задана, то за характеристику ударної дії бронебійних снарядів зручніше брати величину мінімальної швидкості снаряда Vmin в момент зустрічі з ціллю, необхідну для пробивання броні заданої товщини.

Характеристика ударної дії бронебійних снарядів визначається за емпіричною формулою Жакоб-де-Морра

де d – калібр снаряда, дм;

b– товщина броні, дм;

– кут зустрічі снаряда з бронею в градусах; q – маса снаряда, кг;

k – коефіцієнт, що залежить від властивостей

броні й конструкції снаряда;

k = 2 200–3000 – для тупоголових снарядів і гетерогенної (неоднорідної) цементованої броні, а також для гостроголових снарядів і гомогенної (однорідної) броні середньої і високої твердості;

k = 1600–2000 – для гомогенної броні низької твердості;

k = 3000 – для підкаліберних снарядів з осердями. Знаючи характеристики снаряда і броні та умови

зустрічі снаряда з бронею, за допомогою цієї самої формули можна визначити і найбільшу пробивну товщину броні. З формули Жакоб-де-Морра бачимо, що необхідна швидкість для пробивання броні зростає зі збільшенням товщини броні, кута зустрічі й відношення калібру снаряда до його маси, звідси для бронебійних снарядів однієї конструкції (Сq=const) зі збільшенням калібру величина Vmin зменшується. При зменшенні маси снаряда даного

150