Neki aspekti utvrđivanja i primene kriterijuma za deklasiranje i prognozu preostalog veka cevi artiljerijskih oruđa Текст научной статьи по специальности «Искусствоведение»

Sc Dragon Kostadinović,

pukovnik, dipl. ini. Tebnifk* uprav* CS VJ, Beofnd

NEKI ASPEKTI UTVRĐIVANJA I PR1MENE KR1TERUUMA ZA DEKLASIRANJE I PROGNOZU PREOSTALOG VEKA CEVI ARTIUERUSK1H ORUĐA

UDC: 623.423.1:620.169.1

Rezime:

U radu se ukazuje na nedostatke i nedoreienosti prisutnih kriterijuma za utvrdivanje stanja cevi, i metoda prognoze preostalog veka cevi. Na osnovu toga daje se mogući pristup pri donoienju odluka o akcijama koreklivnog odrlavanja, posebno kod savremenih artUjerij• skih oruda kod kojih je bitna primena kriterijuma za odredivanje radnog veka cevi u odnosu na zamor materijala.

Kijučne reći: cev artiljerijskog oruda, stanje cevi, deklasiranje, zamor.

SOME ASPECTS OF DETERMINING AND APPLYING CRITERIA FOR THE REJECTING AND THE FORECASTING OF CANON TUBE REMAINING SERVICE LIFE

Summary:

The paper points out disadvantages and ambiguities of existing criteria for canon tubes condition determination as well as of forcasting methods for their remaining service life. A possible approach in making decisions about corrective maintenance actions is given, particularly when concerning modem artillery weapons in which the application of criteria for determining tube service life in relation to material fatigue is of utmost importance.

Key words: canon tube, tube condition, rejecting, fatigue.

Uvod

Kroz aktivnosti razvoja i osvajanja proizvodnje artiljerijskih oruda, prime-njenim konstrukcionim rcšenjima i tehno-logijama proizvodnje, nastoji se obezbe-diti da orude obavlja svoju funkciju u uslovima i u toku perioda koji su utvrdeni taktičko-tehničkim zahtevima, odnosno nastoji se da se ostvari zahtevana pouzda-nost, raspoloživost i vek. Takode, kroz razvoj se obezbeduje da, uz primenu zahtevanog (ili posebno deftnisanog)

koncepta odrlavanja, orude izvršava svoju funkciju na zadovoljavajući način u bilo kom trenutku u predvidenim uslovima okoline, sa zahtevanom verovatno-ćom, čime se obezbeduje gotovost pred-viđena taktičko-tehničkim zahtevima. To znači da se kroz razvoj nastoji da se definišu aktivnosti i periodičnost preven* tivnog i korektivnog održavanja, i kriteri-jumi za ocenu stanja delova i sklopova oruda, radi donošenja odluke o njihovoj daljoj primeni i/ili zameni, imajući u vidu zahtevanu pouzdanost i gotovost i inten-

16

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2000.

zitet đegrađacije karakteristika, zbog ču-vanja ili eksploatacije.

Pri preduzimanju akcija preventiv-nog i korektivnog održavanja nužno je utvrditi da li je oruđe ,,u radu“ i/ili prognozirati vreme rada do graničnog stanja, pa na osnovu toga preduzeti preventive i korektivne mere. S obzirom na to da je cev vitalni deo oruda, problem odlučivanja često se svodi na utvrđivanje stanja cevi. Zbog toga se» još u procesu razvoja, ulažu veliki napori radi obezbe-denja potrebnih nivoa pokazatelja pou-zdanosti cevi u celom životnom (balistič-kom) veku i stvaranja realnih uslova za efikasno upravljanje procesom eksploatacije (planiranje režima eksploatacije i borbene upotrebe), održavanja (planiranje akcija preventivnog i korektivnog od-ržavanja, snabdevanja rezervnim delo-vima i dr.) i sprečavanja otkaza.

Uz sva raspoloživa naučna saznanja i tehnološka dostignuća, problemi prog-noze veličine troSenja ccvi i utvrđivanja graničnog stanja, još u fazi projektovanja, nisu rešeni. I pored brojnih i opsežnih istraživanja nisu definisani univerzalni, za primenu pogodni, analitički modeli. Zbog toga su prisutni različiti kriterijumi za ocenu stanja cevi i prognoziranje preo-stalog veka koji, u praksi, otežavaju pro-ces odlučivanja. posebno pri donošenju odiuke o deklasiranju (odbacivanju-za-meni) cevi. Ova odluka je veoma delikat-na, jer mora da pomiri dva oprečna zahteva: minimum troškova akcija korektivnog održavanja (cene cevi kreću se od 30% do 50% cene kompletnog oruđa) i obezbeđenje zahtevanog nivoa pouzda-nosti, raspoloživosti i sigurnosti pri upo-trebi.

U radu se ukazuje na nedostatke i nedorečenosti prisutnih kriterijuma za utvrđivanje stanja cevi i mctoda prognoze

preostalog veka cevi. Na osnovu toga dat je mogući pristup pri donošenju odluka

0 akcijama korektivnog održavanja.

Ključni uzroci promena tehničkog stanja cevi i njlhov nticaj na eksploatacione karakteristike I pouzdanost

Oruđe je moćna toplotna ma5inan u kojoj se potencijalna energija barutnog punjenja transformiše u kinetičku ener-giju (projektila, barutnih gasova, trzaju-ćih masa oruđa i dr.) i druge vidove energije koja se prenosi na delove oruđa

1 okolinu (toplotna, kinetička energija vazdušnih masa okolinc i dr.)• U ovom procesu ispoljavaju se različiti uticaji koji dovode do promene tehničkog stanja cevi, pre svega njene unutrašnje konfigura-cije i strukture materijala, radijalno u zidu cevi.

Ranije su autori [1), uglavnom, biii saglasni u vezi s procesima koji se odvijaju u cevi pri opaljenju i koji prouzrokuju degradacžju karakteristika cevi, ali su se njihova mišljenja razilazila oko toga koji od njih su dominantni sa stanovišta uti-caja na brzinu trošenja.

Prema teoriji Čemova, gusta i uža-rena masa gasova zagreva tanak unutra-šnji sloj cevi do visokih tempcratura. Kada se zatvaračem cev otvori nastaje intenzivno strujanje i naglo hlađenje cevi. Zbog toga dolazi do naprsnuća ovog tankog sloja. Erozija je intenzivnija na poljima ožljebijenih cevi, jer su ona jače izložena udarima gasova.

Prema teoriji Vjeja, kod visokih tem-peratura dolazi do cementacije površine

” Savremcm (eakoviki (op. pn optljenju metka u potkatibamim projektilom. ozunajti^i u obzir **mo kincbfku cnerpju projektila. ima snagu od oko 830 MW. Uo odgovara snazi srednjc tcrmoelektraoe.

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 1/2000.

17

kanala cevi (vezivanja slobodnog ugljeni-ka), što uz delovanje intcnzivnog struja-nja gasova (kaljenje) uzrokuje da, pri ponovnom opaljenju, taj sloj naprsne, a kroz pukotine oko vodećeg prstena, pro* strujavaju usijani gasovi, i pukotine usme-ravaju u uzdužnom pravcu. Brzina prodi-ranja gasova (pa i efekti koji se time ostvaruju) utoliko je veća što je manja lokaina brzina projektila, a veći pritisak barutnih gasova (na početku vodišta pro* jektila).

Po Šarbonjeu, kretanjc projektila kroz cev praćeno je odbijanjem taiasa gasova od dna projektila i dna cevi (zatva-rača), pri Čemu je brzina taiasa oko 1500 m/s. Prelaz s barutne komore na vodište predstavlja prigušnicu struja gasova, koja prouzrokuje vrtloge, pri čemu nesagorele čestice deluju kao mikrobrusevi koji ski-daju materijal cevi.

Po teoriji Justrova, osnovni uzrok habanja je prodor usijanih gasova oko vodećeg prstena projektila, zbog širenja cevi pod pritiskom barutnih gasova.

Neospomo je da se, pri opaljenju, u kanalu cevi odvijaju:

- klasični procesi trenja projektila i cevi;

- erozija, prouzrokovana strujanjem barutnih gasova iza i oko projektila i kretanjem vazdušnih masa ispred projektila;

- termička naprezanja, zbog trenja i prenosa toplote sa barutnih gasova na zid cevi;

- mehanička oštećenja, zbog udara delova projektila o cev pri njegovom kretanju;

- promene strukture unutrašnjeg površinskog sloja materijala cevi, zbog hemijsko-termičkih dejstava barutnih gasova;

- cikiična naprezanja zida cevi, us-led pritiska barutnih gasova.

S obzirom na to da ovi procesi nisu istog intenziteta duž kanala cevi, brzina i intenzitet trošenja su različiti u raznim presecima cevi (slika 1).

Ukupnim dejstvom ovih procesa do* lazi do oštećenja i promene geometrije kanala cevi, najintenzivnijc u predelu prelaznog konusa, na odstojanju tri do pet kalibara od početka vodišta projektila i oko tri do pet kalibara ispred usta cevi. Ova oštećenja prouzrokuju produženje barutne komore i proširenje vodišta projektila (intenzivnije u vertikalnoj ravni), Što ima za posledicu pogoršanje uslova

18

VOJNOTEHNIĆKJ GLASNIK 1^000.

kretanja projektila kroz ccv i promenu unutrašnjebalističkih uslova sagorevanja barutnog punjenja, odnosno degradaciju unutrašnjebalističkih i spoljnobalističkih karakteristika cevi. Degradacija ovih ka-rakteristika manifestuje se kroz:

- pad početne brzine projektila i povećanje rasturanja vrednosti početnih brzina projektila;

- povećanje slike pogodaka projektila (smanjenjc tačnosti i preciznosti);

- ugrožavanje i izostajanje funkcije delova projektila u cevi (odvajanje nosača kod potkalibamih projektila) i na putanji (izostajanje armiranja upaljača, „tumba-njeu projektila na putanji i dr.).

Kriterijumi za klasiranje cevi

i utvrđivauje njenog preostalog veka

Rukovođeni činjenicom da postoji uzajamna veza između stanja unutrašnje trase cevi i njenih balističkih svojstava, svi konstruktori su nastojali da, na osnovu izučavanja posledica, otklone ili smanje uticaj dominantnih uzroka i definišu gra-nično stanje cevi nakon kojeg se ona odbacuje (deklasira) i kada za cev na-stupa „balistička smrt“.

Za oruda starijih generacija smatralo se da je granica balističkog života cevi dostignuta kada je:

- kod protivtenkovskih i protiva-vionskih oruda pad početne brzine projektila 10%;

- kod oruda opSte vatrene podrške slika rasturanja povećana osam puta ili kada kod 30% projektila izostane fun-kcija na cilju zbog nearmiranja upaljača.

Očigledno je da ovakvi kriterijumi nisu pogodni za praktičnu primenu pri planiranju i organizovanju akcija preven-tivnog i korektivnog održavanja, kao i pri

odlučivanju o stanju cevi, jer zahtevaju veoma skupa opitna gadanja. Opitnim gađanjima u toku razvoja i praćenjem stanja cevi tokom eksploatacije uspostav-ljena je veza između karakterističnih di-menzija cevi (dužine barutne komore i/ili povećanja kalibra na odredenoj udaljeno-sti od zadnjeg preseka cevi) i pada po čctne brzine, kao ključnog kriterijuma za utvrdivanje graničnog stanja cevi. Tako-de, na osnovu velikog broja opita za odredeno orude definisana je iskustvena (slike 2 i 3) zavisnost između kritične dimenzije cevi i preostalog radnog veka cevi („balističkog života“).

Za korisnike oruda, iz praktičnih razloga, neophodan je pokazatelj preostalog radnog veka cevi, izražen u broju metaka. Zbog toga se radni vek cevi definite brojem dozvoljenih opaljenja ekvivalentnih bojnih metaka,2> pa se pro-cenjeni preostali radni vek može, samo za potrebe planiranja eksploatacije, izra-ziti i u broju metaka. Medutim, u dostup-noj izvomoj dokumentaciji ugiavnom se ne mogu naći podaci o zavisnosti preostalog (ili utroSenog) života cevi od promene kritičnih dimenzija cevi. S obzirom na to da se iz iskustva zna da ova zavisnost nije lineama, često je nemoguće na osnovu dostupnih podataka o balističkom veku cevi i izmerenih kritičnih dimenzija, čak i za potrebe planiranja, proceniti ostatak radnog veka cevi i izraziti ga u broju EFC. Proizvođači, često iz marketinSkih razloga, daju neprecizne podatke o bali-stičkom životu cevi (u broju EFC), a sigurnost upotrebe obezbeduju propisi-

n Z»psdni izvori konst« termin .ckvivalentoo puno punjenje“ - EFC. S obzirotn na to intcnzitet trotenja cevi zavisi, pored ostalog. i od vnte projektila. pnhvailjiviji je termin „ekvivaleDini bojni meiak" kojt. Sanrtnog punjenja, definite i vntu projektila. Na primer, pretna (2) za ameriCki top 90 mm Ml i M2 propisani radni vek cevi je 1600 EFC, pri £emu je EFC tnetak sa putcimo-obeležavajudim projcktilom va baii-MKkom kapom, APC M82.

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 1^000.

19

[%]

6

4

3

/

/

X ' %

'

X

X s

X

[%] S

100 Č

80 I

80 1

40 i

z

20 Ul

0,10 0,20 0,30 0,40 0,60 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 [mm]

POVEĆAMJE KAU6RA U VERTKALNOJ RAVNt NA U0MJEN06T1 946,74 mm 00 ZADMJEG

PRESEKACEVI

SI. 2 - Zavisnost pada početne brzine i procenjenog ostatka balističkog iivota cevi od promene kritičnih dimenzija cevi usled habanja kod protivavionskog topa 40 mm Ml

POVEĆAMJE KAUBRA U VERTtKALNOJ RAVNI NA UOAUENOST1631.10 mm OO ZADNJeOPAESBOSCeVI

SI. 3 - Zavisnost pada početne brzine i procenjenog ostatka balistićkog iivota cevi od promene kritičnih dimenzija cevi usled habanja kod topa 90 mm Ml, M2 i M3

vanjem dozvoljenih promena karakteri-stičnih dimenzija cevi.

Tehnička dokumentaeija, na osnovu koje sc donosi odluka o deklasiranju cevi

za oruđa zapadnog i istočnog porekla, utvrđuje sledeće kriterijume:

• granična mehanička oštećenja spoljne površinc cevi (bez prslina), data

20

vojnotehnički GLASNIK 1/2000.

SI. 4 - Načelni izgled dijagrama graničnih mehaničkih oštećenja spoljašnje površine cevi

(bez prslina)

u obliku dijagrama (slika 4);

- granično proširenje kalibra na određenoj udaljenosti od zadnjeg preseka cevi;

- granično produženje barotne ko-more;

- postojanje i granične dimenzije prsiina (dužina i dubina) u kanalu cevi;

- iskrivljenost cevi;

- granične mere oslone ploče zatva-rača za uravnotcženjc reaktivne site, kod bestrzajnih oruđa.

Ispunjenje bilo kojeg od ovih granič-nih uslova obavezuje donošenje odluke o odbacivanju cevi,3) bez obzira na broj ispaljenih metaka evidentiran u pratcćoj tehničkoj dokumentaciji oruđa. Izvršioci preventivnog i korektivnog održavanja, na osnovu stanja cevi koje nije granično, ne mogu dati procenu o preostalom rad-nom veku cevi, imajući u vidu da tehnička dokumentacija ne daje vezu između istro-šenosti relevantnih mcra i broja ispaljenih metaka. Za oruđa istočnog porekla se, osim izvome tehničke dokumentacije,

51 Ronije u sc primcnjivali pouupci renoviranja cevi, tzv. ^lobodnuo" iti _ojačanim“ koiuljkama ili „prekalibrira* njcm“ cevi. S»da ti poiiupd oitu aktuelni (osim, caožda, u ntoim uskmau) zbog ojihovih troSkova i nrvoja moćnih oruđa kod kojih su veoma maCa^ai kritenjumi 2« ođbadvan/c, zasoo-vaai o« broju bpal)eoih meuka.

može koristiti i Instrukcija za kategoriza-ciju cevi artiljerijskog oruđa, In. MO N° AO 8817-78, ali samo za odluku o tome da li je određena cev pogodna za ispitiva-nje projektila i drugih elemenata metka na poligonu [3].

Dakle, očito je da se, na osnovu dostupnih podataka, ne može u svakom trenutku dati odgovor, čak ni u vidu procene, o preostalom radnom veku cevi, i obezbediti elementi za planiranje eks-ploatacije i narednih mera preventivnog i korektivnog održavanja. Takode, kroz utvrđivanje stanja cevi ne mogu se priba-viti podaci za procenu veka cevi, odnosno

0 tome kojim koeficijentom sigumosti je određen radrti vek cevi, kada je proizvo-đač deklarisao njen vek u EFC.

Uz sve nedostatke, primena navede-nih kriterijuma u praksi potvrdila je da se njima ostvaruje zahtevana pouzdanost

1 bezbednost u eksploataciji. Međutim, primena ovakvih kriterijuma na savre* mena artiljerijska oruda treće generacije ne garantuje zahtevanu pouzdanost u preostalom radnom veku cevi.

Pred savremena oruđa postavljaju se sve oštriji zahtevi - visoki radni pritisci barutnih gasova (preko 550 MPa) radi ostvarivanja početnih brzina projektila i

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 1/2000.

21

preko 1700 m/s. Za izradu cevi takvih oruda koriste se materijali visoke dvrstode (co,2 > 1100 MPa). Primena takvih mate-rijala praćena je učestalom pojavom ras-prskavanja cevi. Istraživanja, prezenti-rana u [4], [5] i [6], objašnjavaju ovu pojavu pomodu mehanike loma.

Dokazano je da je radni vek cevi savremenih oruda uslovljen karaktcristi-kama materijala i postojanjem, nastaja-njem i širenjem prslina u unutrašnjem površinskom sloju cevi. Bez obzira na primenu savremenih tehnologija za izradu poiufabrikata i završnu obradu unu-traSnje trase cevi (kovanje na trnu, zavr-šna obrada ljuštenjem i rolovanjem, žljeb-Ijenje elektrohemijskim postupcima na-grizanja i si.), nakon obrade ostaju prsline u površinskom sloju kanala cevi. Takode, pri opaljenju. zajedno sa erozijom kanala cevi pojavljuju se i prsline na podetnom delu površine vodišta projektila, koje se mogu uočiti već posie nekoliko opaijenih metaka. Prsline se povedavaju u zavisno-sti od broja opteredenja. Brzina poveda-nja dubine i dužine prsline zavisi od velidine napona u zoni vrha prsline. Prema (6) prslina može da se širi ako je faktor intenziteta napona vedi od praga širenja prsline (190 Nmm‘3/J).

Eksperimentalno i teorijski dokazano je da je, pri dejstvu pritiska barutnih gasova kod savremenih artiljerijskih oruda i, posebno, tenkovskih topova, faktor intenziteta napona znatno viši od praga širenja prsline.4> Sa porastom dubine prsline rastu faktor intenziteta napona i brzina širenja prsline, tako da faktor intenziteta napona Ki relativno brzo dostiže kritičnu vrednost Kic pri

41 Za cev topa 100 nun, pri pritisku 300 N/cnn2 i početooj dubini prsline 0.1 mm. faktor intenziteu napona, pn odnosu spdjainjeg i unutraSnjcg prcfnika cevi d^di «■ 2. ima vrednost K| ■ 357.3N(nnrv:>itojeznainoiznadpragaiirenjapnline(6).

kojoj se cev rasprskava.5) Daklc, optere-ćenja koja cev može da izdrži, sa stanovi-šta zamora, zavise od pritiska barutnih gasova, početnih prslina, žilavosti loma materijala cevi K|C i karakteristika za-kona (Parisovog) širenja prslina C i m, odnosno veličine kritične dubine prsline pri kojoj dolazi do rasprskavanja.

Odigledno je da kod savremenih oruda, vek trajanja cevi, koji se iskazuje brojem ciklusa do rasprskavanja, i po-trebni koeficijent sigumosti služe kao osnov za određivanje radnog (balistićkog) veka cevi u odnosu na zamor pri kojem je bezbedna upotreba oruda, odnosno mala verovatnoda pojave rasprskavanja cevi. Ovo ukazuje na nužnost poznavanja uzajamne zavisnosti trošenja kanala cevi i broja ispaljenih metaka, odnosno, poznavanja kriterijuma za deklasiranje cevi po osnovu zamora materijala. Primena ovog kriterijuma još je bitnija kod tanko-stenih cevi, kakve su zastupljene kod bestrzajnih topova i savremenih minoba-cada kod kojih je, zbog konstrukcionih rešenja, intenzitet habanja cevi veoma nizak a debljina stenke cevi takva da dubina prskotine može veoma lako da dostigne kritidnu dubinu. Za navedena oruda nužno je raspolagati urednom evi-dencijom o broju ispaljenih metaka, i opremom koja omoguduje merenje dubine unutraSnjih prslina sa prihvatljivom greškom (manjom od 0,1 mm).

Kod savremenih artiljerijskih sistema kriterijumi vezani za pad podetne brzine, primenjivani na sistemc starije proizvod-njc, preblagi su pa se, u sludaju nepozna-vanja granidnih mera cevi koje je propisao proizvodad za savremeno orude, one ne

n Ako bi u cevi top« 100 mm dubtn* online dostigla 10 mm. faktor intenziieu napona bio b» K| « 2517 mm,v3. Sto je Mizu krititoe vrednoui Kk ■ 3478 Noun'58 za materi>al koji se koristi za izradu ovc cevi (30NiCrMol6) [6|.

22

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2000.

mogu formirati metodom sličnosti. Pri-hvatljivi pad početne brzine, za savre-mene tenkovske topovc i topove PAA, iznosi ispod 5% zbog njihove namene i mogućnosti unošenja popravki koje mogu prihvatiti implementirani računarski si-stemi, a za oruđa opSte vatrene podrške ispod 7,5 %.

Neki od moguah postupaka za

određivanje broja ispaljenih metaka

Iz prethodno navedenih argumenata vidi sc da je veoma važno raspolagati podacima o broju ispaljenih metaka zbog:

- pianiranja eksploatacije oruda i ujednačavanja balističkih karakteristika oruda u osnovnoj jedinici;

- procene prcostalog veka cevi i pianiranja i organizacije preventivnog i ko-rektivnog održavanja;

- stvaranja baza podataka kod upravnih i izvrSnih organa tehničke slu-žbe, radi uspostavljanja aproksimativne funkcionalne zavisnosti trošenja cevi, de-gradacije balističkih karakteristika i broja ispaljenih metaka.

Obaveza korisnika jeste da, u teh-ničku knjižicu oruda, uredno cvidentira podatke o broju ispaljenih metaka, po vrstama projektila i organizaciji barutnih punjenja (konfiguraciji). U praksi se izvr-šioci održavanja nerctko susreću sa nea-žurnom evidencijom ili sa orudima koja nemaju tehničku knjižicu. Za odredivanjc približnog broja ispaljenih metaka za konkretno orude za koje se ne raspolaže evidencijom mogući su sledeći pristupi:

- izvršiti merenja karakterističnih di-menzija unutrašnje trase cevi (produženje barutne komore, proširenje kalibra na propisanim udaljenostima od zadnjeg preseka cevi), a zatim pronad orude sa

urednom evidencijom o broju ispaljenih metaka kod kojeg je stanje cevi približno utvrdenom (izmerenom) stanju cevi oruda koje je bez evidencije o broju ispaljenih metaka. Ova metoda je du-gotrajna, jer zahteva merenja i pregled cevi kod vise oruda sa urednom evidencijom o broju ispaljenih metaka, radi otkrivanja onog oruda čije je stanje cevi najpribližnije utvrđenom stanju cevi oruda bez evidencije. Osim toga, ova metoda daje veoma nepouzdane podatke zbog svih faktora koji utiču na brzinu habanja cevi;

- izvršiti opitna gadanja (ako se pre-gledom i merenjem cevi oruda utvrdi da nema oštećenja koja mogu ugroziti bez-bednost pri izvrSenju gađanja) i merenjem početne brzine projektila i karakteristika slike pogodaka doneti zaključak o približnom broju ispaljenih metaka iz oruda koje nema evideneiju, na jedan od sledećih načina. Uporednim gadanjem iz ,,etalon“ oruda i oruda koje nema evideneiju (podrazumeva se pod istim uslovima okoline i munieijom iz iste laboračne serije) sa po tri grupe metaka (pet ili deset metaka u grupi, zavisno od kalibra) uz merenjc početne brzine projektila i proračun Vw za svaku grupu i za sve tri grupe. Za etalon orude odabrati ono koje iraa urednu evideneiju o broju ispaljenih metaka i koje je ispalilo izmedu 1/3 i 2/3 broja metaka deklarisanih kao balistički život cevi. Nakon toga treba izvrSiti obradu rezultata na sledeći način:

- za etalon orude definisati, interpo-laeijom kroz tri tačke, aproksimativnu zakonitost promene pada početne brzine u funkeiji broja ispaljenih metaka (slika 5). Tačke kroz koje se obavlja interpola-cija krivulje su:

A (N0; 0), B (N,; AV01) i V (Nv; AVov)

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK WOOO.

23

gde je:

No - broj ispaljenih metaka pri fa-bričkim ispitivanjima (za artiljerijska oruđa i tenkovske topove može se uzeti N0 = 15 a za PA topove N0 = 50);

N] - ukupni broj ispaljenih metaka iz oniđa (uključujući i metke za opit) izražen kroz EFC;

AV0J - pad početne brzine projektila izračunat na osnovu izmerene srednje brzine pri opitu (AV0j = V0- VM);

Nv - deklarisani balistički vek cevi izražen u EFC;

AV0v - maksimalni dozvoljeni pad početne brzine za deklarisani balistički

vek cevi (AVov = 7,5%V0 ili AVov = 5% V0).

- pad početne brzine AVo*,, izraču-nat na osnovu izmerenih početnih brzina pri opitnom gadanju i deklarisane po-četne brzine Vo, (AVq*, = Vq„. - V0) kod oruda sa nepoznatim brojem ispaljenih metaka, treba uvrstiti u funkciju dobijenu interpolacijom za etalon oruđe (ili grafič-kim putem naneti na dijagram, što je potrebno izbegavati, imajući u vidu sada-šnje mogućnosti računarske opreme) i

izračunati (očitati) broj ispaljenih metaka (EFC) koji odgovara padu početne brzine.

Potrebno je gadati samo iz oruda sa nepoznatim brojem ispaljenih metaka (tri grupe gadanja), meriti početnu brzinu i izračunati srednju početnu brzinu i pad početne brzine (kao i kod prethodnog postupka). Interpolacijom defmisati pra-vac kroz tačke A (0; No) i V (Nv; AVqv) i na osnovu pada početne brzine AVo^ izračunati broj ispaljenih metaka koji po linearnoj zavisnosti odgovara padu po-četne brzine.

Očito je da metodologija uporednog gadanja daje približnije podatke, s obzi-rom na to da pad početne brzine u funkeiji broja ispaljenih metaka sigumo nema lineamu zavisnost. Medutim, ima-jući u vidu da obe metodologije daju samo orijentacione pokazatelje, moguća je i primena metodologije gadanja samo iz oruda sa nepoznatim brojem ispaljenih metaka, pri čemu se dobija veći koefici-jent sigumosti kada je ostatak balističkog života cevi manji od 50%.

24

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2000.

Ukoliko se žele dobiti pouzdaniji pokazatelji i približnije definisati funkcija A Vo = f(N)neophodnojeobavitiopitna gađanja iz više etalon oruđa sa različitim brojem ispaljenih metaka (na primer: 1/4 Nv: 1/2 Nv i 3/4 Nv, pri čemu je Nv dekla-risani balistički život cevi izražen EFC) i time definisati koordinate za viSe tačaka kroz koje će se obaviti interpolacija funkcije AV0 = f(N), i dobiti realnija zavisnost.

Uslov za primenu navedenih meto-dologija jestc poznavanje deklarisanog radnog veka cevi (izraženog u EFC) i koeficijenata za preračunavanje broja metaka kojim je orude gadalo na EFC. U slučaju da se ne raspolaže ovim poda-cima, ili se sumnja u njihovu verodostoj-nost, proračunom je moguće [6] odrediti radni vek i vek trajanja cevi u odnosu na zamor materijala sa prihvatljivom sagla-snošću sa opitnim pokazateljima. Za proračun je nužno poznavati vrednost kritičnog koeficijcnta intenzivnosti na-pona Kic za materijal cevi. On se može eksperimentalno odrediti po metodologiji propisanoj standardom ASTM-E 399 [7].

Mogua pristup utvrđivanju stanja

cevi

Utvrdivanje stanja cevi složen je tehnološki postupak, pa je nužno voditi računa o njegovoj racionalnosti. To, pre svega, znači da ga treba osmisliti tako da se ne realizuju operacije koje nisu nužne i ne stvaraju troškove (ako je neki od kriterijuma za odbacivanje cevi ispunjen) zbog utvrdivanja svih karakteristika cevi. Na slici 6 prikazan je blok-dijagram mogućeg tehnološkog postupka za utvrdivanje stanja cevi u okviru generalnog remonta (Rev) oruda. Algoritam ukazuje na kritične operacije. Primena predlože-

nog tehnoloSkog postupka je opravdana kada postoji baza podataka o cevima i kad nije nužno neke operacije realizovati radi dogradnje datoteke.

Ne ulazeći, ovom prilikom, u tehno-logiju merenja, analizom dijagrama tehnoloSkog postupka može se uočiti da je za efikasan i pouzdan rad potrebna specifična oprema i specijalni alati i pribori (optičke, pneumatske ili elektro-mehaničke merne zvezde, optički pribor ili laserski uredaj za merenje krivine cevi, endoskopi sa mogućnošću fotografisanja ili digitalizovanja slike, uredaji za otkriva-nje i merenje dubine prsline - rentgenski, ultrazvučni, feromagnetski, specijalni kontrolnici i pribori za merenje barutne komore, kontrolu specijalnih-artiljerij-skih navoja i si.).

ZakJjucak

Radi utvrdivanja stanja cevi artiljerij-skih oruda i prognoziranja preostalog veka upotrebe, po dinamici propisanoj konceptom odriavanja nužno je raspola-gati pouzdanim kriterijumima za ocenu stanja. Kriterijume iz dostupne izvome tehničke dokumentaeije, zbog nedoreče-nosti i nepouzdanosti, treba proveravati na osnovu baze podataka o cevima i degradaeiji karakteristika tokom eksploa-taeije. Na taj način omogućiće se definisa-nje iskustvene funkcionalne zavisnosti broja ispaljenih metaka, balističkih svoj-stava (početna brzina, tačnost i preci-znost) i degradaeije karakterističnih dimenzija cevi (dužina barutne komore i kalibar).

Za savremena oruda i oruda iz domaćc proizvodnje i vlastitog razvoja, nužno je definisati kriterijume za utvrdivanje stanja cevi u odnosu na zamor materijala.

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2000.

25

26

vojnotehniCkj olasndc 1/2000.

Osposobljenost kapaciteta za gene-ralni remont treba prilagoditi zahtevima za utvrdivanje i merenje karakteristika neophodnih za donošenje odluke o stanju cevi i „balističkoj smrti“, i smanjiti mo gućnosti da se umesto koeficijenata sigumosti primenjuju proizvoljni koefiri-jenti.

Liter arum:

(1) Obreoovtt, R.: Konstrukdja artiljerijskih oruda, I deo, Tehntfki ikoUki oeaur KoV JNA. Zagreb, 1975.

(2] TehnWu When TB-25. Naorutaaje, 1224-1227. TU $SNO.

(3] Inttrukdja za kategonzaciju ccvi aitiljerijskog oruda za bpitivanje projcktita i drugih ctaneoau metka oa pobgooi-ma. OVR284. UN1S-PRET1S, Sarajevo, 1981.

(4] Vasiljcvit, M.: Primena BKbanike lorna ph odretfvuju radoog veka cevi artOjeripkih oruda, NauCoo-iehaMki pregled. XXXV, 196$., 2.

($] Vasi1jević,M.:Prikazpo*lupkazaođređivafljcndnogveka autofretovaoe cevi dcbelib bdova. Naučno-tehaiCki pregled. XXXVI. 1986.. 4.

|6J Vasiljević,M.:Predvidaojeradoogvekaivekatrajanjacev> oruda i oružja u odnotu oa zamor materijalacevi, Nautao-(ehntfki pregled. XU1, 1992., 2.

(7| Pavelić, V.: Tehaologjja proovodnje naondaoja, Ceour vojootehnttkih ikola KoV JNA .General armije Ivan GoSnjak", Zagreb. 1988.

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 1/2000.

27