1. Удар о поверхность среды;

2. Собственно проникание;

3. Проникание при наличии откола или сквозное пробивание (при среде конечной толщины).

Первый этап - соударение со средой и проникание на глубину, равную длине головной части. Этот этап характеризуется переменной площадью контакта снаряда со средой и переменной скоростью его движения в среде. При внедрении снаряда в грунт на глубину его головной части скорость падает не более, чем на 5...6%. При этом сила сопротивления достигает максимума за счет увеличения площади контакта. Во время удара формируется волна сжатия (ударная волна) наибольшей интенсивности. В результате отражения волны от поверхности раздела будет происходить отрыв частиц хрупкой или жидкой среды. При этом формируется всплеск среды и образуется воронка (кратер), размеры которого зависят от параметров снаряда, скорости встречи и свойств среды. Волна разряжения от свободной поверхности вязкой (пластичной) среды приводит к смещению частиц среды и на ее поверхности у проникающего тела образуется валик (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2

На втором этапе проникания площадь контакта снаряда со средой (при

 = 0) будет постоянной. Однако, скорость снаряда в процессе проникания будет уменьшаться, в связи с чем сила сопротивления движению снаряда также будет уменьшаться. За снарядом образуется проход.

Для сред конечных размеров (преград), если скорость снаряда достаточно велика, следует рассматривать и третий этап - сквозное пробитие.

преград, сопротивление разрыву которых меньше сопротивления сжатия (чугун, бетон, цементированные стали) образовавшаяся ударная волна сжатия, достигнув тыльной поверхности преграды и отражаясь от нее волной разряжения может вызвать откол среды (рисунок 3.3).

волна разряжения волна сжатия

откол

Рисунок 3.3

Рассмотрим схему сил, действующих на снаряд при проникании в сплошные среды (рисунок 3.4).

Цм

М

цд



V

Рисунок 3.4

Равнодействующая сила приложена в центре давления, который расположен впереди центра масс. Приведем к центру масс, введя опрокидывающий момент М.

В общем случае силу сопротивления Fx можно представить в виде суммы трех сил

(3.1)

- сила динамического сопротивления, вызванная инерцией частиц среды, приводимых в движение при проникании снаряда, и пропорциональная квадрату скорости.

(3.2)

- коэффициент, зависящий от формы головной части и угла атаки,

- плотность среды,

- площадь поперечного сечения снаряда.

- сила вязкого сопротивления, возникающая в результате преодоления трения между частицами среды и пропорциональная скорости проникновения.

(3.4)

- коэффициент, зависящий от формы головной части.

- коэффициент вязкости среды.

- диаметр снаряда.

- сила статического сопротивления, величина которой характеризует прочность среды и не зависит от скорости проникания.

- коэффициент, зависящий от формы головной части.

- площадь поперечного сечения снаряда.

- предел прочности среды на раздавливание.

Эта формула впервые была предложена Г.И.Покровским. Н.А.Забудским была предложена двухчленная формула для силы сопротивления.

(3.5)

Обозначив и , получим формулу Забудского для

силы сопротивления среды.

(3.6) - коэффициент, зависящий от формы головной части.

В этой формуле не учитывается сила вязкого сопротивления. Это не приводит к большим ошибкам, т.к. малых значениях скорости движения сила вязкого сопротивления существенно меньше силы статического сопротивления , а при больших скоростях она становится меньше, чем сила динамического сопротивления .