CC BY
32
УДК 623.094, 623.4, 623.4082.6
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-135-137
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЗАРЯДОВ ФОРМИРУЮЩИХ КУМУЛЯТИВНЫЙ СНАРЯД
И КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
Д.А. Скарятин, А.В. Егоров, С.В. Олешицкий, Е.В. Воробьев
Описаны различные пути оптимизации конструктивных параметров зарядов, формирующих кумулятивный снаряд (КС) и кумулятивный элемент (КЭ) их элементов конструкций облицовки заряда, взрывчатое вещество (ВВ), линзового узла и корпуса.
Ключевые слова: моделирование функционирование зарядов, эффективность действия, материалы облицовки.
В данной статье приведены примеры повышения эффективности функционирования зарядов формирующих КС.
Второе направление исследований, в отличие or первого, носит, в основном прикладной характер. Именно с этим направлением в последние годы связаны наиболее существенные результаты по повышению эффективности функционирования зарядов формирующих КС и КЭ.
Так, например, в области повышение бронепробивного действия, как одного из критериев эффективности функционирования, исследования велись сразу несколькими путями:
1. Увеличение диаметра заряда. Этот путь наиболее эффективен и достаточно прост в своей реализации. Однако изменение диаметра заряда неизбежно требует определения новых параметров его элементов конструкции. В данном случае простое масштабирование размеров, как правило, приводит к снижению ожидаемых характеристик заряда.
Так, при проектировании заряда диаметром 100 мм были использованы масштабированные размеры элементов конструкции заряда диаметром 125 мм. Такой подход привел, как позднее показали теоретические и экспериментальные исследования, к пробою устройства формирования детонационного фронта (УФДФ) волной детонации в осевом направлении и, как следствие, снижению бронепробития;
2. Применение новых ВВ и материалов для изготовления облицовки. Этот путь, очевидно, может привести к увеличению бронепробивного действия высокоскоростного ударника.
Так, переход на более мощное ВВ по оценкам отечественных и зарубежных специалистов в перспективе может дать прирост в глубине пробития до 15 ... 20 %. В данном случае оценки производились для ВВ с плотностью не менее 1,85 г/см3 и скоростью детонации не менее 8,8 км/с. При этом особое значение имеет согласование параметров ВВ с параметрами облицовки, вследствие того, что применение более мощного ВВ неизбежно приведёт к качественным изменениям в процессе формирования высокоскоростного ударника.
В работе были получены решения осесимметричной задачи формирования КЭ тремя зарядами разных по мощности ВВ. Одним из результатов этих исследований стало то, что повышение мощности ВВ приводит не только к увеличению скорости КЭ. но и к уменьшению его массы, что, безусловно отрицательно скажется на эффективности действия в целом.
Что касается материала облицовки, то по-прежнему, наиболее приемлемым является использование меди. Обладая достаточно высокой плотностью и пластичностью, медь не относится к классу особо дорогих и редких материалов, как например, серебро, ниобий, цирконий, тантал, которые по своим свойствам могут быть использованы в качестве материалов облицовки. Такие металлы при высокой плотности обладают хорошими пластическими свойствами, однако их использование в чистом виде пока не нашло реального применения. Такие материалы, как вольфрам, титан и частично обедненный уран, вследствие своей значительной хрупкости не создают монолитного высокоскоростного ударника, разрушилась в процессе его формирования, что существенно снижает эффективность действия последнего. Анализ информационно-патентных источников указывает на перспективу использования в качестве материала облицовки медно-вольфрамового сплава (Cu-W), что может повысить бронепробитие высокоскоростного ударника. Смешанная медно-вольфрамовая облицовка сочетает высокую плотность вольфрама и хорошую пластичность меди, однако, реализация этой идеи требует теоретических и экспериментальных исследований по определению оптимальных составляющих этих металлов, а также оптимального их размещения по облицовке.
135
Известия ТулГУ. Технические науки. 2021. Вып. 9
Определенные перспективы имеет использование комбинированных или многослойных (главным образом, биметаллических) облицовок, состоящих из разных металлов. В этом случае отдельные части или слои традиционных облицовок из меди можно выполнять из ниобия, тантала, молибдена, циркония и других металлов, а также использовать различные сплавы.
Таким образом, существует реальная возможность повышения эффективности функционирования зарядов, формирующих КС и КЭ, путем внедрения новых материалов и сплавов при изготовлении облицовки. Вместе с тем, также, как и в случае применения более мощных ВВ, необходимы всесторонние исследования, направленные на согласование параметров облицовки с остальными параметрами заряда;
3. Введение в конструкцию заряда УФДФ. Этот путь позволяет, как повысить броне-пробивное действие высокоскоростного ударника, так и изменить процесс его формирования, что может положительно сказаться на характере движения последнего к преграде.
Так, например, применение УФДФ в зарядах, формирующих КС, в большинстве случаев приводит к удлинению высокоскоростного ударника и, как следствие, повышению броне-пробития.
Вместе с тем использование УФДФ в зарядах, формирующих КЭ, не принесло желаемого результата. Основной причиной этих неудач явилась невозможность обеспечения устойчивого формирования удлиненного высокоскоростного ударника. Такой КЭ или разваливался на части, или сформировавшая случайным образом его хвостовая часть вызывала более сильный, чем в случаях испытания базовой конструкции заряда, сход КЭ с траектории движения.
Таким образом, можно говорить о том, что и в этом случае необходимы теоретические и экспериментальные исследования по определению оптимальных параметров УФДФ.
4. Совершенствование конструкции заряда, формирующего КС и КЭ, в направлении оптимизации размеров и формы отдельных узлов и элементов. Этот путь представляется наиболее перспективным, вследствие того, что:
- большинство такого типа зарядов, используемых на сегодняшний день, было спроектировано по классической схеме несколько десятилетий назад. В то время не было возможности провести всесторонние исследования всех особенностей их функционирования, что неизбежно отрицательно сказалось на характеристиках последних;
- сохранение основных черт конструкции заряда позволит избежать дополнительных затрат на изменение технологической цепи, а также сэкономить время при подготовке нового изделия к серийному производству;
- применение пакетов программ, способных моделировать функционирование зарядов, формирующих КС и КЭ, даст возможность выявить недостатки и предложить пути их устранения, что, в конечном итоге, позволит решить проблемы, стоящие на сегодняшний день перед производителем.
Список литературы
1. Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкевич К.П. Физика взрыва. М.: ФИЗМАТЛИТ, В 2-х т., Т.2,2002, 656 с.
2. Биметаллические облицовки для кумулятивных зарядов коническими выемками. / А.Е. Курепин, В.П. Власов, В.А Белин и др. // Современные методы проектирования и отработки. //Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения: Сб. докл. научной конференции Волжкого регионального центра PAPAH. Сэров, ВНИИЭФ, 2000. С. 399-403.
3. Васин Р.А., Ленский В.С, Ленский Э.В. Динамические зависимости между напряжениями и деформациями // Проблемы динамики упругопластических сред. М.: Мир, 1975. Вып. 5. С. 7-38.
4. Вицени Е.М. Кумулятивные перфораторы, применяемые в нефтяных скважинах. М.: Недра, 1971. 142 с.
Скарятин Дмитрий Андреевич, оператор «ВИТ «ЭРА», era1@mil.ru, Россия, Анапа, ФГАУ «ВИТ «ЭРА»,
Егоров Андрей Владимирович, оператор «ВИТ «ЭРА», era1@mil.ru, Россия, Анапа, ФГАУ «ВИТ «ЭРА»,
Олешицкий Сергей Вадимович, оператор «ВИТ «ЭРА», era_1@mil.ru, Россия, Анапа, ФГАУ «ВИТ «ЭРА»,
Воробьев Евгений Владиславович, младший научный сотрудник «ВИТ «ЭРА», era_1@mil.ru, Россия, Анапа, ФГАУ «ВИТ «ЭРА»
FUNCTIONING OF THE CHANGES FORMING KS AND KE D.A. Skaryatin, A.V. Egorov, S.V. Oleshitskiy, E.V. Vorobyev
Various ways of optimization of design data of charges of their structural elements offacing of a charge of VV forming KS and KE, lens knot and the body are described.
Key words: modeling functioning of charges, efficiency of action, facing materials.
Skaryatin Dmitriy Andreevich, operator of operator of MIT «ERA», era_1@mil.ru, Russia, Anapa, FGAU«MIT«ERA»,
Egorov Andrey Vladimirovich, operator of operator of MIT «ERA», era_1@mil.ru, Russia, Anapa, FGAU «MIT «ERA»,
Oleshitskiy Sergey Vadimovich, operator of operator of MIT «ERA», era_1@mil.ru, Russia, Anapa, FGAU «MIT «ERA»,
Vorobyev Evgeny Vladislavovich, junior researcher of MIT «ERA», era_1@mil.ru, Russia, Anapa, FGAU «MIT «ERA»
УДК 629.083
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-137-140
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ГОТОВНОСТИ СЛОЖНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
В.А. Любимов
В статье рассматриваются подходы к комплексной оценке готовности сложного технического объекта (СТО), находящегося на различных этапах эксплуатации: подготовка к применению, применение по назначению, техническое обслуживание (плановое, неплановое), ремонт. При этом кроме оценки внутреннего состояния СТО оценивается и принятая система интегрированной логистической поддержки (технической эксплуатации).
Ключевые слова: сложный технический объект, готовность СТО, техническая готовность, готовность подготовки к применению, готовность планируемого применения, интегрированная логистическая поддержка.
Любой сложный технический объект (СТО) характеризуется двумя видами показателей: функциональные (тактико-технические) и эксплуатационно-технические. Тактико-технические характеристики определяют функциональные свойства связанные с применением СТО по назначению. Эксплуатационно-технические характеристики определяют надежность, живучесть, отказоустойчивость, контролепригодность, эксплуатационную и ремонтную технологичности [2].
Одним из важных обобщающих свойств и эксплуатационно-технических характеристик сложного технического объекта является его готовность. Готовность СТО характеризует его способность находиться в требуемом (как правило работоспособном) состоянии в заданный или произвольный момент времени функционирования. Это свойство оценивает способность перехода технического объекта из любого заданного состояния в состояние непосредственного использования по назначению и поддержание его в этом состоянии или как мера способности СТО выполнять заданные функции при нахождении в работоспособном состоянии [2].
137
