CC BY
18
УДК 623.4
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-250-253
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ ВЫБОРА УДАРНИКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ПРОБИТИЯ
В.П. Танаев, А.В. Танаев, Н.Е. Стариков, Д.О. Селифонтов
Представлен подход к установлению количественной оценки основных направлений совершенствования бронебойных снарядов. Получено аналитическое соотношение, используемое для сравнения и выбора ударника.
Ключевые слова: коэффициент эффективности, глубина пробития, ударник, модель.
Высокоскоростной образец, как основная и неотъемлемая, расходная часть оружия, может быть реализован как кинетическое оружие.
Кинетическое оружие продолжает играть ведущую роль при решении задач в военных конфликтах. Под кинетическим оружием понимают образцы, комплексы и системы метания поражающих элементов со скоростью 5 и более чисел Маха [1]. Элементами такому оружию относятся бронебойные подкалиберные снаряды.
Основными направлениями совершенствования являются [2-4]:
- увеличение глубины пробития;
- повышение начальной скорости;
- минимизация потерь скорости на траектории.
В представленных источниках нет количественной оценки направлений совершенствования.
Целью данной статьи является установление (определение) количественной оценки этих направлений совершенствования. Для реализации поставленной цели надо решить комплексную задачу от выстрела до пробития преграды, заключающуюся в совместном решении следующих частных задач: внутренней баллистики, внешней баллистики и конечной баллистики.
Поэтому коэффициент эффективности решения представим в виде произведения составляющих:
Яэф =Кб 'Квн •Кк, (1)
где Кб - коэффициент эффективности внутренней баллистики; Квн - коэффициент эффективности внешней баллистики; Кк - коэффициент эффективности конечной баллистики.
Оценим перечисленные составляющие.
Кб = (2)
б 1+р т v '
где m - масса ударника; Am - изменение массы ударника (берется со своим знаком: снижение массы - знак минус); р - отношение массы поддона к массе ударника; ki - коэффициент, учитывающий повышение скорости при снижении массы ударника.
При этом скорость ударника у преграды составит:
vT = vQ-%rx, (3)
dv 1 ^ где — - потери скорости на 1 км дальности; X - дальность до преграды.
Для ударников разной массы, но одинаковых габаритов, потери скорости обратно пропорциональны соотношению масс:
dVi : dVo _ то _ Ро (4)
дХ ' дХ тл рл' ( )
где р - плотность материала ударника.
Соотношение плотностей обозначим:
Ро
Тогда коэффициент эффективности внешней баллистики:
к _ _ ^-j^kíi (5)
ВН w _dV0 v 1_X av0 .
V0 gx'Ä 1 Vn'gx
В формуле (1) коэффициент эффективности конечной баллистики является определяющим, реализующим преимущества, накопленные в предыдущих составляющих.
Коэффициент эффективности конечной баллистики выражает количественное преимущество одного варианта ударника перед другим, то есть:
К кон =В1/В(Ъ (6)
где В1 и Во - глубина пробития преграды предлагаемым ударником и исходным. Глубина пробития преграды зависит от многих величин [2-9];
- скорости ударника при встрече с преградой,
- массы ударника,
- габаритов ударника (калибр, длина носовой части и всего ударника),
- твердости ударника,
- твердости преграды,
- коэффициента формы ударника,
- коэффициента трения боковой поверхности ударника о внутреннюю поверхность пробиваемого в преграде отверстия.
Аналитически оценить влияние перечисленных величин на глубину пробития очень сложно и во многих случаях практически невозможно. Для оценки влияния этих величин по уравнениям движения ударника в преграде и соотношениям, приведенным в [3, 5, 6], разработана математическая модель и программа расчета, использующая численные методы решения. Но если часть ранее приведенных величин заморозить (принять постоянными), то можно получить простое соотношение для глубины пробития. К этим величинам относятся:
- скорость ударника при встрече с преградой,
- габариты ударника (калибр, длина носовой части и всего ударника),
- твердость преграды,
- коэффициент формы ударника,
- коэффициент трения боковой поверхности ударника о внутреннюю поверхность пробиваемого в преграде отверстия.
Тогда коэффициент эффективности конечной баллистики будет:
К ~ — ~ • 1НВ1 — ^ ■ 1НВ1 (7)
К0Н В0 т0 НВ0 НВ0
где НВ1 и НВо - твердость предлагаемого ударником и исходного.
С учетом соотношений (2)-(5) и (7) формулу (1) преобразуем к виду:
-' (8)
Уп вх
С учетом того, что дробь:
[1. __ауо]
г 1+р ]г ^ у о ах\
1 * ЗУ о
Vо дх
незначительно отличается от «1,0», то получим:
(9)
Для количественной оценки теоретического соотношения (9) и соотношения (6) построена блок-схема математической модели, приведенная на рис. 1 и позволяющая выбрать вариант ударника, обеспечивающего максимальное значение глубины пробития.
Рис. 1. Блок-схема математической модели 251
Результаты расчета по модели представлены на рис. 2.
Из рис. 2 видно, что отличие между теоретическим значением и расчетом по модели незначительно.
Подытоживая сказанное, можно сделать следующий вывод: получено аналитическое соотношение, позволяющее сравнить предлагаемый ударник с исходным вариантом, и выбрать оптимальный ударник, обеспечивающий максимальное значение глубины пробития.
1,4
К
1,0
0,6
0,2
0 1,0 1,1 1,2 Кд 1,3
Рис. 2. Результаты расчета коэффициента эффективности: пунктирная линия соответствует формуле (9); сплошная линия - средняя линия между точками расчета
Выводы:
1. Решение комплексной задачи от выстрела до пробития преграды, заключающуюся в совместном решении следующих частных задач: внутренней баллистики, внешней баллистики и конечной баллистики позволяет оценить направления совершенствования кинетических образцов.
2. Полученное аналитическое соотношение позволяет с определенной точностью количественно оценить одно из направлений совершенствования кинетических образцов - увеличение глубины пробития, как основную составляющую коэффициента эффективности решения.
Список литературы
1. Селиванов В.В., Ильин Ю.Д. О выборе приоритетов при разработке кинетического оружия для решения задач в военных конфликтах // Военная мысль, 2017. № 7. С. 29-40.
2. Гуськов А.В., Гынгазов Д.В., Милевский К.Е. Перспективы и пути развития бронебойных оперенных подкалиберных снарядов // XVII Всероссийская научно- техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. Тула: Изд-во Тул ГУ, 2018. С. 51-56.
3. Частные вопросы конечной баллистики / В.А. Г ригорян, А.Н. Белобородько, Н.С. Дорохов и др.; Под ред. В.А. Григоряна. М.: Изд-во МГТУ имю Н.Э. Баумана, 2006. 592 с.
4. Средства поражения и боеприпасы: учебник / А.В. Бабкин, В.А. Велданов, Е.Ф. Грязнов и др.; под общ. ред. В.В. Селиванова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 984 с.
5. Игнатов А.В., Танаев А.В., Танаев В.П. Моделирование процесса сквозного пробития преграды ударником // Системы ВТО. Создание, применение и перспективы, 2021. № 2. С. 179-184.
6. Баничук Н.В., Иванова С.Ю. Оптимизация: контактные задачи и высокоскоростное проникание. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. 176 с.
7. Шаш Н., Зузов В.Н. Влияние параметров алюминиевых сплавов на сопротивление прониканию пуль 7.62 «Шар НАТО» и «АРМ2» // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 11. С. 15-27.
8. Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт Х.Т. и др. Динамика удара / пер. с англ. под ред. В.А. Григоряна. М.: Мир. 1985. 296 с.
9. Федоров С.В., Ревкова С.Д. Расчетный анализ проникания удлиненных сердечников из высокоплотного сплава с различными прочностными свойствами в стальную преграду // Известия РАРАН, 2018. № 1. С. 80-86.
Танаев Владимир Петрович, канд. техн. наук, sl.ari.kov tan@mail.ru, Россия, Тула, АО «КБП им. академика А.ГШипунова»,
Танаев Александр Владимирович, сотрудник, starikov_taii@,mail. ru Россия, Тула, АО «КБП им. Академика А.Г Шипунова»,
Стариков Николай Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, starikov_taii@mail. ru, Россия, Тула, ВУЦ при Тульском государственном университете,
Селифонтов Денис Олегович, аспирант, denis-selifontov@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
METHODOLOGICAL APPROACH TO THE PROBLEM OF CHOOSING THE IMPACT TO
ENSURE THE MAXIMUM PENETRATION
V.P. Tanaev, A.V. Tanaev, N.E. Starikov, D.O. Selifontov
An approach to establishing a quantitative assessment of the main directions of improving armor-piercing shells is presented. An analytical relationship is obtained, which is used for comparison and selection of a striker.
Key words: efficiency coefficient, penetration depth, striker, model.
Tanaev Vladimir Petrovich, candidate of technical sciences, starikov_taii@,mail.ru, Russia, Tula, JSC KBP im. Academician A.G. Shipunova,
Tanaev Alexander Vladimirovich, employee, starikov_taii@mail.ru, Russia, Tula, JSC KBP im. Academician A.G. Shipunova,
Starikov Nikolay Evgenievich, doctor of technical sciences, professor, starikov_taii@mail.ru, Russia, Tula, VUTSat Tula State University,
Selifontov Denis Olegovich, postgraduate, denis-selifontov@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 658.345:621+ 06
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-253-260
ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫМИ РИСКАМИ
Л.И. Воробинская, В.А. Финоченко
В статье рассматриваются особенности оценки и управления профессиональными рисками. Этот процесс предполагает принятие управленческих решений, которые минимизируют неблагоприятное влияние на организацию, вызванных случайными событиями. С этой целью в статье приведен краткий обзор методов оценки риска, а также несколько классификаций методов. Впервые предлагается использовать метод морфологического анализа для оценки риска, а также метод SWOT-анализа для выбора оптимального комплекса мер по снижению влияния риска в охране труда.
Ключевые слова: охрана труда, оценка рисков в охране труда, профессиональный риск, методы оценки рисков в охране труда, морфологический анализ, классификация методов оценки рисков, SWOT-анализ.
Производственная деятельность всегда связана с возникновением большого числа рисков для работников, осуществляющих свою трудовую деятельность, так называемых профессиональных рисков. Под этим термином принято понимать вероятность причинения вреда здоровью в результате воздействия вредных и опасных производственных факторов при исполнении работником своих обязанностей.
Следует отметить, что реализация профессионального риска может приводить к таким последствиям как:
