CC BY
132
МЕХАНИКА ПРОЧНОСТИ, ТЕРМОПРОЧНОСТИ И УДАРА
УДК 623.4.01
ИСПЫТАНИЕ БОЕПРИПАСОВ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ СТРУИ КУМУЛЯТИВНОГО ЗАРЯДА.
ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ
О.Ю. Милославский, В.В. Петров, Ю.С.Трофимов, Н.В. Шикунов, А.Е. Шихов, А.П. Яжук
Проведён анализ зарубежной методики испытания боеприпасов на стойкость к воздействию струи кумулятивного заряда с целью оценки эксплуатационной безопасности и классификации боеприпасов. Выявлены некоторые проблемные вопросы, связанные с проведением и унификацией данного вида испытаний. Приведены результаты опытов проведённых с целью определения чувствительности обычного и перспективного взрывчатых составов на воздействие струи кумулятивного заряда, а также с целью определения параметров, необходимых для разработки отечественной методики испытания на стойкость к воздействию струи кумулятивного заряда.
Ключевые слова: кумулятивная струя, критерий инициирования детонации, малочувствительный боеприпас, испытание боеприпасов.
В ходе разработки АО «КНИИМ» составов пониженной чувствительности и технологии снаряжения ими артиллерийских боеприпасов, возникла необходимость в разработке методики испытания боеприпасов прострелом кумулятивной струёй и определения типа реакции перспективных малочувствительных составов на воздействие струи кумулятивного заряда (СКЗ).
В связи с тем, что на сегодняшний день в нашей стране отсутствует данный вид испытаний, был проведён анализ некоторых зарубежных стандартов и публикаций [1, 2] на данную тему.
В течение последних 30 лет США и страны НАТО разрабатывают и принимают на вооружение новый тип боеприпасов (БП), называемых малоуязвимыми (нечувствительными) (Insensitive Munitions - IM, Low Vulnerability Ammunitions - LOVA, США, Великобритания) или боеприпасами
пониженного риска (Munitions a Risqués Attenues - MURAT, Франция). В России, такие боеприпасы называют БПСВВ (боеприпасы повышенной стойкости к опасным внешним воздействиям) [3].
К БПСВВ относятся боеприпасы, которые надежно выполняют тактико-технические требования и функциональное предназначение в полном соответствии с эксплуатационными характеристиками, но при этом обеспечивают минимальную вероятность своего непреднамеренного инициирования определенными опасными внешними воздействиями (ОВВ), возникающими случайно или в ходе боевых действий, и минимизацию последующего сопутствующего ущерба системам оружия, системам материально-технического обеспечения и личному составу.
Принятие на вооружение БПСВВ повышает живучесть логистических и тактических боевых систем, минимизирует риск поражения персонала и обеспечивает большую экономичность и эффективность транспортирования, хранения и обращения боеприпасов.
На различных этапах разработки БПСВВ проводят ряд специализированных испытаний, имитирующих различные ОВВ, с которыми может столкнуться БП в течение жизненного цикла. В ходе проведения каждого испытания имитируется один из видов ОВВ и определяется тип реакции БП на это воздействие.
По результатам всех необходимых испытаний даётся общая оценка опасности БП, которая позволяет сделать заключение, относится ли испытываемый БП к категории БПСВВ.
В странах НАТО документом, регламентирующим процедуру испытания БП прострелом кумулятивной струёй, является стандарт - STA-NAG 4526, он предназначен «для оценки реакции боеприпаса на струю кумулятивного заряда при попадании сверху типичного кассетного кумулятивного элемента». Согласно процедуре 1 (стандартное испытание) испытуемый образец подвергается воздействию струи кумулятивного заряда (КЗ) 50мм «Rockeye» или КЗ эквивалентного ему по значению V d (критерий порога инициирования ВВ при воздействии СКЗ, где V - скорость головной части струи, d - диаметр струи). Технология проведения испытаний в стандарте отсутствует. Предусмотренный для стандартной процедуры испытания 50 мм КЗ «Rockeye», доступен не всем странам, поэтому он не используется в ряде стран Европы, входящих в консорциум IMEMG (Insensitive Munitions European Manufacturer Group - Европейская Группа Производителей Малочувствительных Боеприпасов).
Кроме того, как было подтверждено рабочей группой MSIAC (Munitions Safety Information Analysis Center - Информационно-Аналитический Центр Безопасности Боеприпасов) [4], этот заряд имеет не оптимальные характеристики и не обеспечивает удовлетворительную воспроизводимость результатов (струи зарядов неравномерные и имеют слишком большой разброс по мощности).
Ввиду всех вышеуказанных обстоятельств, каждый испытательный центр, использует свои КЗ и свою сборку для испытаний.
В стандарте имеется также альтернативная процедура испытания, в которой «испытуемый образец подвергается воздействию струи кумулятивного заряда, выбранного частично по результатам анализа наиболее вероятной угрозы и частично из КЗ, имеющихся у каждого государства для испытаний». В любом случае величина V С применяемого для испытаний КЗ должна соответствовать стандартизированной величине, указанной в таблице 8ТАКАО 4526.
2
Стандартизированные величины V d для медной струи
Угроза 2 3 2 Значение V d, мм / мкс
Атака сверху КОБЭ 200
50мм «Rockeye» 360
Реактивная граната 430
ПТУР 800
2
Однако величины V2d, показанные в таблице являются слишком большими и не могут использоваться для испытаний существующих БП.
Например, характеристики РПГ-7: типичные скорость и диаметр кончика струи - V~7,5 мм/мкс и d-Эмм, следовательно, величина V d при-
3 2 3 2
близительно равна 170 мм /мкс , вместо 430 мм /мкс , как предусмотрено STANAG 4526 (табл.1), т. е. в 2.5 раза меньше (430:170).
В стандарте указано, что для достижения необходимого значения
2
V2d
может потребоваться установка защитной плиты меду зарядом и испытуемым БП, однако данные о её материале и толщине отсутствуют.
Само по себе измерение величины V d не является лёгким или обычным, очень важно точно измерять величины V и d (рисунок), которые не являются постоянными по длине СКЗ, ввиду чего для измеренной величины V2d необходимо определить допуск в обоснованном узком диапазоне.
IMEMG организует симпозиумы IMEMTS (Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium - Симпозиум Малочувствительные Боеприпасы и Технологии Энергетических Материалов), на которых в числе прочего обсуждаются вопросы по согласованию процедуры испытания БП прострелом СКЗ. После анализа информации о военных действиях, происходивших в Афганистане и Ираке, приоритеты в определении опасности угроз были пересмотрены.
Детонирующий КЗ Форма СКЗ
Скорость СКЗ V (мм/мкс)
Диаметр СКЗ d (мм)
Определение скорости и диаметра СКЗ
РПГ-7 был предложен как основа для стандартного испытания, но существует множество типов РПГ-7 и это осложняет выбор стандартизированного КЗ. Из-за трудности воспроизводства РПГ-7 различными производителями возникла необходимость разработки его заменителей, поэтому многие страны определяют свои собственные заменители и/или стандартизируют КЗ, которые используют для испытаний, например: Франция -CCEB 62; Германия - 75мм КЗ типа «RG -7 German replica»; США - 81мм КЗ из LX-14 (требования по MIL-STD-2105(D)).
В ходе выполнения экспериментальных работ, проведённых АО «КНИИМ» совместно с КНПП АО «НПО «Базальт», были поставлены опыты по определению параметров кумулятивной струи КЗ 0 46 мм.
Рентгеновской съёмкой были получены снимки струи кумулятивного заряда при простреле стальных преград различной толщины. При помощи полученных снимков были определены величины V, d и V d.
Далее АО «КНИИМ» были проведены опыты по определению реакции макетов, наполненных штатным и вновь разрабатываемым перспективным составом пониженной чувствительности, на воздействие кумулятивной струи вышеуказанного КЗ 0 46 мм.
После выстрела по макетам, наполненным штатным составом, происходит реакция полной или частичной детонации (тип реакции I, II (интерпретация типов реакций взята из AOP-39 [6])), после выстрела по макетам, наполненным перспективным составом происходит реакция промежуточного горения (дефлаграция) (тип реакции IV).
На сегодняшний день одной из самых распространённых угроз является угроза нападения с применением средств поражения и боеприпасов, оснащённых кумулятивными зарядами различных типов.
Поэтому данный вид угрозы следует учитывать при разработке и внедрении новых образцов военной техники и вооружений, в связи с чем, необходимо разработать отечественный стандарт испытания на стойкость к воздействию СКЗ.
Разработка отечественного стандарта требует проведения анализа опасности угроз с целью включения в стандарт нескольких конкретных зарядов, которые будут использоваться для проведения испытаний. Также необходимо определить точные характеристики тех КЗ, которые будут включены в стандарт.
Список литературы
1. Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Shaped Charge Jet Attacks: What Shaped Charge? Which Test Set-Up? 2012.
2. MSIAC 2015 Shape Charge Jet Workshop 2014-0-160.
3. Боеприпасы повышенной стойкости к внешним воздействиям: особенности конструирования, испытаний и эксплуатации / Б.В. Мацеевич, В.М. Буренок, В.П. Винников, В.П. Глинский, Н.В. Шикунов. Красноар-мейск: ОАО «КНИИМ», 2014.
5. Ernest L. Baker's "Rocket Propelled Grenade Shaped Charge Initiation Test Configuration for IM Threat Testing", MSIAC workshop (IM Technology Gaps - June 2011).
6. AOP-39 Guidance on the Development, Assessment and Testing of Insensitive Munitions (MURAT).
Милославский Олег Юрьевич, инженер-ипытатель I кат., kniim21 @yandex.ru, Россия, Красноармейск, Московская обл., АО Красноармейский научно-исследовательский институт механизации,
Петров Вадим Валерьевич, начальник отдела, _petrov-vadim@yandex.ru, Россия, Красноармейск, Московская обл., АО Красноармейский научно-исследовательский институт механизации,
Трофимов Юрий Степанович, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, ystrofimov@yandex.ru, Россия, Красноармейск, Московская обл., АО Красноармейский научно-исследовательский институт механизации,
Шикунов Никита Валерьевич, канд. техн. наук, генеральный директор, Shiku-nov@kkniim.ru, Россия, Красноармейск, Московская обл., АО Красноармейский научно-исследовательский институт механизации,
Шихов Александр Евгеньевич, инженер-ипытатель III кат., kniim21 @yandex.ru, Россия, Красноармейск, Московская обл., АО Красноармейский научно-исследовательский институт механизации,
Яжук Анатолий Петрович, консультант, kniim21@yandex.ru, Россия, Красноармейск, Московская обл., АО Красноармейский научно-исследовательский институт механизации
TEST AMMUNITION RESISTANCE TO IMPACT OF THE JET OF A SHAPED CHARGE.
PROBLEMATIC ISSUES
O.Yu. Miloslavsky, V.V. Petrov, Yu.S. Trofimov, N.V. Shikunov, A.E. Shihov, A.P. Yajuk
The analysis of foreign techniques of munitions to the resistance to the jet of a shaped charge with the purpose of the operational safety assessment and classification of ammunition. Revealed some problematic issues related to the implementation and unification
59
H3eecmuH Tynry. TexHunecKue nayKU. 2017. Bun. 11. H. 3
katsiey this type of testing. The results of experiments conducted to determine the sensitivity of conventional and promising explosives on the jet impact shaped charge, and to determine the parameters necessary for the development of domestic methods of test for resistance to impact of the jet of a shaped charge.
Key words: cumulative jet, the criterion for initiation of detonation, insensitive munitions, testing of ammunition.
Miloslavsky Oleg Yuryevich, engineer-tester the first category, kniim21 @yandex. ru, Russia, Krasnoarmeisk, Moscow Region, Open Corporation Krasnoarmeisk Scientific Research Institute of Mechanization,
Petrov Vadim Valeryevich, head of department, petrov-vadim@yandex. ru, Russia, Krasnoarmeisk, Moscow Region, Open Corporation Krasnoarmeisk Scientific Research Institute of Mechanization,
Trofimov Yury Stepanovich, candidate of technical science, leading scientific staffer, ystrofimovayandex.ru, Russia, Krasnoarmeisk, Moscow Region, Open Corporation Krasnoarmeisk Scientific Research Institute of Mechanization,
Shikunov Nikita Valeryevich, candidate of technical science, general Director, Shi-kunovakniim.ru, Russia, Krasnoarmeisk, Moscow Region, Open Corporation Krasnoarmeisk Scientific Research Institute of Mechanization,
Shihov Aleksandr Evgenievich, engineer-tester the third category kniim21 'a yandex. ru, Russia, Krasnoarmeisk, Moscow Region, Open Corporation Krasnoarmeisk Scientific Research Institute of Mechanization,
Yajuk Anatoly Petrovich, consultant, kniim21 @yandex. ru, Russia, Krasnoarmeisk, Moscow Region, Open Corporation Krasnoarmeisk Scientific Research Institute of Mechanization
