Određivanje pada početne brzine projektila na osnovu mere produženja barutne komore Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Sc Slobodan Ш6, major, dip), inž. Vojna «kademija VJ. Odsck logislike.

Beograd

ODREĐIVANJE PADA POČETNE BRZINE PROJEKTILA NA OSNOVU MERE PRODUŽENJA BARUTNE KOMORE

UDC: 623.522.4

Rezime:

U radu je prikazan postupak za proračun pada početne brzine projektila na osnovu mere produienja barutne komore. Proračuni su uradeni za artiljerijska oruda koja koriste dvodelni metak. Za poznate unutraSnjobalbtifke metode Drozdova i Opokova modifikovano je programsko reSenje i prilagodeno reSavarju navedenog problema. Dobijeni rezultati su uporedeni sa spoljnobalistićkim (ablicama i remontnom dokumeniacijom.

Kljućne reči: početna brzina projektila, barutna komora, prelazni konus, model Opokova. model Drozdova, unutrainja balistika.

CALCULATION OF MUZZLE VELOCITY LOSS BASED ON PROPELLANT CHAMBER ELONGATION

Summary:

A method for calculation the loss of muzzle velocity is presented. The model is based on an erosion of the origin of rifling (elongation of propellant chamber and the known models of interior ballistics of Opokov and Drozdov. First, a computer version of these models is modified. The calculations are made for howitzers using a two-part cartidge. The numerical model has been applied to repair documents and ballistic tables.

Key words: muzzle velocity, propellant chamber, origin of rifling, modeb of Opokov and Drozdov

Uvod

Pod pojmom erozije (troScnja) cevi artiljerijskih oruđa može se definisati promena dimenzija unutrašnje trase cevi (povećanje zapremine barutne komore i kalibra), uz istovremeno opadanje počet-ne brzine projektila, dometa, tačnosti, a samim tim i efektivnosti oruda [ 1 ].

Do ovih neželjcnih efekata, u zavi-snosti od intenziteta erozije, može doći i mnogo pre nego Sto se dostigne projekto-

vani upotrebni vek cevi. Postoje ošteće-nja cevi koja nisu uzrokovana erozijom, a koja je čine neupotrebljivom. To su ve-lika mehanička oštećenja, kao što su pro-boji, uboji, pokidanost polja i iskrivlje-nost cevi. Međutim, ovakvi oblici o§teće-nja umnogome govore о stanju cevi, i nisu razmatrani u ovom radu.

Kod nas se pojava erozije cevi veo-ma malo istraživala. Razlog takvom inte-resovanju je i dugogodišnji mimodopski period, kada su cevi artiljerijskih naoru-

288

VOJNOTEHNlCKl OLASNIK 3/2002.

žanja imala mali koeficijent eksploataci-jc. Osim toga, znatno povoljnija finansij-ska situacija nije dovodiia u pitanje eko-nomsku opravdanost zamene cevi, ukoli-ko su tadašnji kriterijumi za njenu zame-nu bili po nekom osnovu ispunjeni. Medutim, poslednje decenije prošlog ve-ka na ovim prostorima artiljerijska oruđa su ispaliia po nckoliko hiljada projektila, što je neminovno izazvalo eroziju cevi.

Interesantno je istaći da su kod nas kriterijumi za ocenu stanja cevi artiljerij-skih oruda definisani prcma literaturi [1]

i [2].

Prema literaturi (1) kao osnovni kri-terijum za kategorizaciju cevi (prcdviđa-nje preostalog upotrebnog veka) koristi se pad početne brzine projektila do odre-đenog procenta, u zavisnosti od vrste i kalibra naoružanja. Đudući da je eko-nomski neopravdano dircktno merenje početne brzine, u praksi se koristi po-srcdna metoda - merenje produžetka du-žine barutne komore. Zemlje NATO ко-riste isti osnovni kriterijum, s tim što u posrednoj metodi koriste utvrdivanje ka-libra oruda na tačno definisanom rastoja-nju od zadnjeg prcseka cevi.

S obzirom na ckonomsku opravdanost i borbenu gotovost jcdinica, važno je utvrditi tačan kriterijum dozvoljenog pada početne brzine projektila - v0 za svaku vrstu artiljerijskih ornda. Osim toga, za oruda koja su još uvek u dozvolje-nim granicama istrošenja cevi, potrebno je znati koliki je pad počctne brzine projektila ispaljenih iz njihovih cevi. Koliko je taj podatak važan u pripremi elemena-ta za gađanje govore i balističke tablicc [3], iz kojih se na osnovu stanja barutne komore uzima vrednost v0 za odredeno punjenje.

U teoriji i praksi održavanja artiljerijskih oruda, kod nas nije propisana je-dinstvena metodologija za ocenu stanja cevi. Metodologija pristupa merenju cevi odredena je na osnovu podataka zemlje izvoznika naoružanja ili licence za proiz-vodnju naoružanja. Mogu se uoćiti dve različite koncepcije. Prvu koncepciju, koja se uslovno može nazvati „istočna", karakteriSe:

- jednostavnost merenja i memog alata (moguće je izvrSiti merenje i uz po-moć orudnog RAP-a),

- masovnost memog alata (kod nas se koristi na tri nivoa održavanja),

- neodredenost u pogledu preostalog upotrebnog veka oruda (nije dat preo-stali broj opaljenja za ekvivalentni metak),

- „manja tačnost‘\ prema komenta-rima suprotnc koncepcije.

Drugu koncepciju, nazvanu uslovno ,,zapadna“, karakteriSe:

- konstrukeijski složeniji alat za merenje cevi (mikrometarska zvezda ili kontrolnik kalibra sa klizačem);

- veća cena memog alata (mikro-metarske zvezde sc koriste samo na naj-višem nivou održavanja);

- odredivanjc preostalog upotrebnog veka cevi (u broju ekvivalentnih metaka);

- tačnije definisanje pada poCetne brzine, prema sopstvenim tvrdnjama [2].

U procesu održavanja kod nas sc primenjuju obc koncepcije, zavisno od porckla naoružanja. To stvara poteškoće u održavanju naoružanja, obuci korisnika i jcdnoznačnosti kriterijuma za ocenu i kategorizaciju cevi.

U ovom radu prikazan je postupak za proračun pada početne brzine projekti-

VOJNOTEHNIĆKIGLASNIK17002.

289

la na osnovu promene zapremine barutne komore (njenog prođuženja), korišće-njem metode Drozdova i Opokova. Obe metode primenjene su na više modela ha-ubica koje koriste dvodelni metak i me-tak bez čaure: X-122 mm D30J, 155 mm Ml i 105 mm M56, zatim za top 130 mm M46 i top-haubicu 152 mm M84. Dobi-jcni rezultati uporedcni su i komentarisa-ni u odnosu na kriterijumc za ocenu sta-nja cevi navedcnim u tehničko-remont-noj dokumcntaciji za konkretno sredstvo, prema ,,istočnoj“ ili ,,zapadnoju koncepci-ji. Pored toga, dobijeni rezultati uporedeni su i sa podacima iz spoljnobalističkih ta-btica koji se odnose na defmisanje počct-nih elcmenata za gadanje.

Osnovni pojmovi о eroziji cevi

Pod pojmom „život ccvi artiljerij-skog oruda“ podrazumeva se upotrebni vek cevi, pri čemu ona ispunjava svoju namenu pod odredenim kriterijumima i definisanim uslovima. Ranije terminolo-Sko odrcdcnje pojma „život cevi“ odnosi-lo se na svojstvo cevi da se suprotstavi troScnju (eng. wear; ms. iznos) pri opa-Ijenju u uslovima normalne eksploataci-je. Život ccvi meri sc brojem ispaljcnih projektila odrcdenog tipa, pri odredenom punjcnju i režimu vatre do kojeg se bali-stička svojstva cevi menjaju u dozvolje-nimgranicama |lj.

Erozija cevi vodi ka promeni (sma-njenju) vrednosti maksimalnog pritiska barutnih gasova u kanalu cevi t samim tim padu početne brzine projektila. Pad početne brzine projektila dovodi do sma-njenja maksimalnog dometa, a za kraj ži-votnog veka cevi obično se uzima pad

početne brzine za 10%. Naravno, dozvo-ljeni pad početne brzine može biti i ma-nji, 5to je obidno uslovljeno konstrukcij-skim karakteristikama sredstva i specifi-kacijom proizvođača.

Osim prethodnog kriterijuma, za kraj životnog veka cevi uzima se i pravil-nost urczivanja vodcdeg prstena projekti-fa u ccvi, kao i slika rasturanja projektila. U slučaju nepravilnog urczivanja vode« ćeg prstena projektila u ižlebljenom delu cevi može doći do njegovog smicanja. To sc karakteriSe reskim zvukom u tre-nutku kada projcktil napusti usta cevi, drastičnim padom tačnosti pogadanja i učestalim neaktiviranjem projektila na cilju [21. Slika rasturanja pogodaka tako-de se koristi kao kriterijum za ocenu sta-nja cevi, tako što se kontroliSe rasturanje projektila po pravcu (Vp) i daljini (Vd). Ukoliko je proizvod izmerenih vrednosti Vd i Vp veći za osam puta od njihove ta-blične vrednosti, takva cev je neupotre-bljiva, odnosno, nastupila je „balistička smrt“ cevi (dcklasirana cev) (4j.

Iz navedenih kriterijuma za ocenu stanja ccvi može se primetiti da sc svi kritcrijumi zasnivaju na proverama efekata pri ispaljivanju projektila, osim prvog kriterijuma koji, pored mogućnosti neposrednog merenja, omogućava i po-sredan način merenja preko promene di-menzija unutraSnje trase cevi. Svakako da jc ovakav način neuporedivo ekono-mičniji, jednostavniji i brži od prethod-nih. U tom smislu razvijene su i različite metode za posredno odredivanje pada početne brzine projektila, i to preko mere produžetka dužine barutne komore, i dru-gi način preko mere kalibra cevi.

290

VOJNOTHHNIĆKI GLASNIK M002.

Meme metode za odredivanje

pada početne brzine projektila

Pošto erozija cevi izaziva oštećenje ili skidanje materijala, koje ima za posle-dicu promenu dimenzija unutrašnjosti cevi, najbolji način za ocenu stanja cevi je-ste merenje dimenzija na tačno odrede-nom mestu u cevi, i dovodenje u vezu ove izmcrene dimenzije sa ostatkom ži-votnog - upotrebnog veka. U postojećoj teoriji i praksi održavanja sredsiava nao-ružanja, kod nas se primenjuju dva nači-na za odredivanje pada početne brzine projektila posrednim merenjem [4], i to:

- merenje prelaznog konusa ili du-bine zalaženja projektila,

- merenje kalibra cevi na tačno od-redenom rastojanju od zadnjeg preseka cevi.

Merenje prelaznog konusa ili dubi-ne zalaienja projektila. Pri ubacivanju projektila u ležiSte metka (slika 1) primc-ćeno je da sa povećanjem broja ispalje-nih projektila, projektil dvodelnog metka zalazi sve dalje u unutraSnjost cevi. Ova pojava poznata je kao povećanje dubine (AL) zalaženja projektila. Prema litera-turi [2) njena primena je osnovana za ha-ubice sa dvodelnim metkom i malim po-Cetnim brzinama. Već kod oruda sa jed-nodelnim metkom, ili kod haubica i topo-va sa velikim podetnim brzinama, ova-

VZTa

SI. / - Zalaienje projektila и cevi oruda

kav način odredivanja pada podetne brzine daje manje tadne rezultate. U tabeli 1 pnkazanje pad podetne brzine projektila u zavisnosti od produžetka barutne ko-more za top 130 mm M46 [51.

Tabela !

Pad poieine brzine projektila и zavisnosti od produzetka barutne komore :a top 130 nun M46

Produžcnjc barufrx tomore (mm) 10 261 S3 1 210600>75 706 732 757

Pad pofetne brziM [%) t 2 3 4 S ; 6 7 8 9

U tabeli 2 prikazan je pad počelne brzine projektila za haubicu 122 mm D30J u zavisnosti od produžetka barutne komore [5].

Tabela 2

Pad početne brzine projektila za haubicu 122 mm D30J и zavisnosti odproduietka barutne komore

Produžtnjc barutne )4 lomore(mm) l 4 22 30'39; 47 j 55 64 72 81

Pad pofeine br7in< :%) 1 I.S 2 j2.5i 3 3,5 4 4.5 5

Uodava se relativno velika razlika u promeni dubine zalaženja projektila kod topa 130 mm i mala promena pada podet-ne brzine. Radi ilustracije na slici 2 pri-kazani su uporedni grafici pada podetnc

St. 2 - Uporedni pregted pada početne brzine и zavisnosti od produietka barutne komore

VOJNOTEHNIĆKIGLASNIK 3/2002.

291

brzine za ova dva oruda u zavisnosti od produžetka barutne komore.

Ova oćigledna disproporcija otvara pitanje relevantnosti podataka koji se ko-riste u procesu održavanja. U prilog osnovanoj sumnji idc i činjenica da se habanje cevi, pojednostavljeno rečeno, može tretirati kao težnja projektila da se uz Što manje otpora provuče kroz cev. To znaCi da se od mesta početnog položaja projektila, deo cevi iza vodećeg prstena znatno manje troSi od deta cevi koji se nalazi ispred vodećeg prstena, gdc se ure-zuje i vodi projektil kroz cev. S druge stra-ne, pomeranjem projektila ka ustima cevi povećava se zapremina barutne komore, čime sc gustina punjenja i vrcdnost pntiska barutnih gasova smanjuje, a samim tim i brzina projektila na ustima cevi.

Merenje kalibra cevi na odredenom mestu. Ova mctoda [2] predstavlja jcdan od pouzdanijih načina za odredivanje pa-da poCetne brzine projektila. Prema lite-raturi [6] predvidcno je da sc kalibar me-ri na udaljenosti od jcdne širine vodećeg prstena projektila od početka ižlebljenog dela cevi (mesta gdc poija postižu punu visinu).

U literaturi se može naći i podatak da sc merenje vrši na udaljenosti od jed-nog inča (25,4 mm) od početka ižleblje-nog dela cevi. To, u stvari, predstavlja prosečnu vrednost širine vodećeg prstena projektila kod savremenih artiIjerijskih oruda (15 do 40 mm). Merenjem kalibra oruda na tom mestu dozvoljeno je pove-ćanje kalibra za 1,7 ili 2% u zavisnosti od vrste oruda. Primera radi, za kalibar X 155 mm Ml (154,94 mm nominalna je vrednost kalibra za novu cev) dozvoljeno je povećanje kalibra za 3,098 mm, tako da maksimalna vrednost kalibra može iz-

nositi 154,94 + 3,0988= 158,0388 mm. Zbog zahtevane tačnosti merenja, najpo-uzdanije memo sredstvo predstavlja mi-krometarska zvezda. Medutim, zbog svo-jc osetljivosti i visoke cene, kao memi alat, ona nema primenu na nivou tehnič-kog održavanja i srednjem remontu. Na pomenuta dva nivoa održavanja kod nas se koristi kontrolnik kalibra sa kiizačem, koji ima nešto manju tačnost merenja.

Proraćunske metode za odredivanje

pada početne brzine projektila

Odredivanje vrednosti pada početne brzine projektila može se izvrSiti i prora-čunskim putem, korišćenjem poznate analitičke metode unutrašnje balistike.

Ukoliko se u barutnom punjenju nalazi jedna vrsta baruta koristi se metoda Drozdova, odnosno, za dvc vrste baruta metoda Opokova. Programska rešenja za navcdcnc metode razvijena su na Katedri mehanike naoružanja i balističkih siste-ma Vojne akademije, Odsek logistike |7). Radi izračunavanja početne brzine projektila kod cevi artiljerijskog naoruža-nja koje imaju povećanu zapreminu barutne komore (produženja barutne komore), a do £ega dolazi uslcd habanja prela-znog konusa, izvrSene su odredene izme-nc u programskom rešenju {8) za obe metode:

- varirana je zapremina barutne komore za vrednost njenog produženja (ko-rak variranja jedan milimetar);

- za vrednost produženja barutne komore skraćena je dužina puta projektila kroz cev;

- u odnosu na nominalnu vrednost početne brzine projektila za odredeno pu-

VOWOTKHNlCKl GI.ASNIK 3/2002.

292

njcnje izračunat je pad podetne brzine za svaku vrednost produženja barutnc komore.

Za ulazne podatke koriSdene su vrednosti iz [9], kojc su dobijcne pri eks-perimentalnim ispitivanjima unutrašnjc-balističkih karakteristika bamta. Podaci koji se odnose na geometriju barutne komore pojedinih sredstava naoružanja, kao i vrednosti dimenzija vodećeg prstena na konkretnim vrstama projektiia, uzeti su prema [ 1OJ i [11].

Osnovni problem koji se pojavio pri definisanju ulaznih podataka jc vrednost dijamctralnog prednika cevi kod kojcg, pnlikom punjenja, dolazi do pomeranja projektiia ka ustima cevi. To, u stvari, predstavlja dimenziju kontrolnog (zad-njeg) diska [5] koji se koristi pri merenju produžetka barutne komore.

U teoriji i praksi održavanja kod nas navedcni memi alat je nazvan PZK, što je skraćenica od ruskog naziva memog alata, pribor dlja pradalženija zarjadnoj komori (1). Izgled navedenog alata pri-kazan je na slici 3.

Defmisanje vrednosti prednjeg diska ne predstavlja poseban problem, bu-dudi da jc njcgova vrednost uslovljcna geometrijom zadnjeg preseka ccvi na koji naležc. U praksi sc pri merenju cevi naoružanja koriste vrednosti date prema

P(w*yi<k»k

Z*d^4sk-

Iwnlrcini4tk

Mem tonp

u

Sf. 3 - Memi alat (PZK)

lileraturi (5), koje su preuzete od proiz-vodača sredstva ili preuzete za slično sredstvo na upotrebi. U tabeli 3 prikaza-no je nekoliko kljudnih vrednosti kako bi se uodila ncdoslednost u kritcrijumu za izbor mere zadnjeg (kontrolnog) diska, gdeje:

d - nominalna vrednost kalibra, dt ~ rastojanje izmedu dva dijametralno suprotna žleba (mera preko žleba), dI 7 - granidna vrednost kalibra prema kriterijumu povedanja kalibra za 1,7%, d2 - granidna vrednost kalibra prema kriterijumu povedanja kalibra za 2%, dVP - prednik vodedeg prstena projektiia, dPZK - prednik kontrolnog diska (5J, h - visina polja, odnosno dubina žlcba.

Na osnovu analize podataka u tabeli može se zakljuditi da kritcrijum „zapad-nc“ koncepcije povedanja kalibra cevi (za 1,7, odnosno 2%) ima svoju opravda-nost za ižlebljene cevi koje imaju relativ-

M*mo

ПЮТЮ

Mem

r l

Tabela 3

Osnovni konstrukeijski podaci za cevi i projektile artiljehjskih oruda

Red. I broj

Naziv oruda

Vrsia

projektiia

d

(mm)

d,

(mm)

4ЦГ 5

snTT

d|.r

(1.7%)

(mm)

d,

(2%)

(mm)

dvr

(mm)

dr«

(mm)

l.

H 10$ mm M56

2.

I IVJ IIIUMVIJV 1 I

4 H 122 mm D50J 1 3. I T~130 mm M46 ,4. _£■ HjJTmm MJ4j S7~j H 155_mmM 1 I" 6. ,T 100 mm DIO TGI

H ЕЈбГ^ OL462_ TFM79 TT M84 JM Тб‘7_ TF M63

6_____ 7 .___8 ____ 9___

~Ш5,0$~Г 1067S5 П06.83 ~ )07TS I 106.2 , ^

121.92 i 123,93"*" 123,99 , 124.25ТП24ЛГ1 124.29 TlQ.CkTl 135,4 ГШ.21 132Ж1 ТТГ? 13S.S

152.45' j55|4 [51631 135.4$ I 155,96 l 155,96

154.94 ГГ37.4Г "157,573ТГ38,03Г~1$7.99 IQO.OQl 103,00 ГТ01Л0~! Ј02,0б ГТ06.5

103,19

10

ЖЈ

ж-

1,27 1.5

VOJNOTEIINICKI CLASN1K 3/2002.

293

no malu dubinu žleba (visinu polja). Pod rednim brojevima 1 i 5 navedena su arti-Ijerijska oruda koja imaju takvu geome-triju unutraSnje trase cevi. Ukoliko visina polja prelazi vrednost od 2% kali bra, ovaj kritcrijum sc ne može primeniti. Osim toga, samo kod ovih oruda prečnik vodećeg prstena projektila ima manju vrednost od prečnika kaiibra koji je uve-ćan za 2%. Otuda se za ižlebljene cevi sa relativno viSim poljem (visina polja veća od 2% nominalne vrednosti kaiibra) ova-kav kriterijum ne može usvojiti. Za me-renja prema ,,zapadnoj“ koncepciji, za ovakve cevi, procenat graničnog poveća-nja kaiibra treba posebno odrediti.

Budući da dubinu zalaženja projektila odreduje geometrija vodećeg prstena (dvp) barutne komore, kao i vrednost nje-nog trošcnja, logično je da sc za vrednost kontrolnog diska uzima vrednost dyp,

Usvajanjem vrednosti dyp za prečnik kontrolnog diska kompletirani su podaci za programsko rešenje metoda Drozdova i Opokova.

Rezultati programskog гсбепја za haubicu 122 mm D30J prikazani su na slici 4.

Sa slike 4, može se uočiti da su proračunskc vrednosti, dobijene prime-nom metodc Opokova, i vrednosti date u važećoj dokumentaeiji približno iste. Na slici su prikazane vrednosti produžetka barutne komore za pad početne brzine projektila samo do 5%. Valjanost tako postavljenog kritcrijuma treba razmotriti i rešiti posebnim spoljnobalističkim pro-računima i proveriti eksperimentalnim putem. Presudnu ulogu u svakom slučaju ima dozvoljeno rasturanje projektila na cilju i cventualno neaktiviranje upaljača pri padu projektila.

Na slici 5 prikazani su rezultati pro-računa dobijeni metodom Drozdova za top 130 mm M46, i vrednosti prema re-montnoj dokumentaeiji.

Proračunske vrednosti pada početne brzine projektila u znatnoj men odstupa-ju od vrednosti iz remontne dokumenta-cije, odnosno tablica gadanja za navede-no sredstvo. Pri razmatranju podataka koji se odnose na važeću dokumentaeiju treba napomenuti sledeće:

— nije poznat način na koji su dobijene vrednosti pada početne brzine projektila za dati produžctak barutne komore;

SI. 4 Pad f>oćemc brzine projektila и zavisnosli od produieika barutne komore za haubicu 122 mm D30J

SI. 5 - Pad poietne brzine projektila и zavisnosli od produieika barutne komore za top 130 mm M46

294

VOJNOTEHNlOKI GLASNIK 3/2002.

- podaci su preuzeti iz inostrane literature, mada nije poznata stvama vrednost kontrolnog diska (kriterijum odredenja);

- relativno mail pad početnc brzine projektila (od 4 do 5%) odgovara rclativ-no velikom produžetku barutne komore od 200 mm i 600 mm;

- posle produžetka barutne komore od 600 mm za relativno mali produžetak nastupa nagli pad početne brzine.

Navedene činjenice upućuju na to da je osnovana sumnja u verodostojnost ovih podataka. Nasuprot njima, prora-čunske vrednosti daju realniju sliku о od-nosu produžctka barutne komore i pada početne brzine projektila. Iz razloga koji su navedeni za haubicu 122 mm D30J i za ovo oruđc, proračun pada početnc brzine projektila izvršen je do granicc od 10%, ne ulazeći u daljc razmatranje koja vrednost pada početnc brzine projektila je granična. Prema literaturi (2, 6| dozvo-Ijcni pad poćetnc brzine projektila iznosi 200 fita u sekundi ili 61 m/s. Imajući u vidu da je početna br/ina projektila TF M79 za puno punjenje 930 m/s, pad početne brzine za 61 m/s iznosi 6,55%, §to bi prema proračunskim vrednoslima odgovaralo produžctku barutne komore od oko 190 mm (slika 5).

Na siici 6 prikazan je pad počctne brzine projektila za top-haubicu 152 mm M84 u zavisnosti od produžetka barutne komore. Proračun je raden za projektil TF M84 sa punim punjenjem, korišće-njem metode Drozdova.

Đudući da u praksi održavanja ovih sredstava ne postoje podaci sa kojima bi se mogle uporediti proračunske vrednosti, na slid su prikazane granice pada po-četnc brzine koje se odnose za haubice (37 m/s) prema literaturi [2], 61 m/s pre-

at кпгвме [nun)

SI. 6 - Pad /yoictne brzine projektila и zavisnosti od produietka barutne komore za top-haubicu 152 mm M84

ma [6] i pad početne brzine od 10%. Za projektil TF M84 sa punim punjenjem nominalna vrednost početne brzine iznosi 806 m/s. Pad početne brzine od 37 m/s iznosi 5,05% od nominalne vrednosti, što odgovara produžetku barutne komore od 139 mm. Pad početne brzine od 61 m/s iznosi 8% od nominalne vrednosti, §to odgovara produžetku barutne komore od 226 mm. I, na kraju, padu početnc brzine od 10% odgovara produžetak barutne ko-morc od 289 mm.

Za haubicu 105 mm M56 sa projek-tilom HE 107 izvrSen je proračun meto-dom Opokova. Dobijeni proračunski re-zultati prikazani su na slid 7. Kao i u prethodnom slučaju, u domaćoj teoriji i praksi održavanja ovog sredstva nije do-kumentovana zavisnost produžetka barutne komore i pada početne brzine. Va-žeći kriterijumi odnose se na merenje ka-libra cevi na tačno odredenom rastojanju, pri čcmu je dozvoljen pad početne brzine od 37 m/s. Za projektil HE 107 nominalna vrednost poćetne brzine projektila je 492 m/s, a s obzirom na prethodno iznet kriterijum dobija se da je dozvoljen pad počctne brzine projektila do 7,1%. Prema

VOJNOTEH N lCKl GIj\SNIK 3/2002

295

Mdnik Mimm ham [dm]

Si 7 - Pad poieme brzine projektUu и zavisnosii od produietka barutne komore za haubicu 105 mm M56

slici 7 ta vrednost dobija se za produže-tak barutne komore od 82 mm. Vrednost pada početne brzine od 10% dobija se pri produženju barutne komore od 120 mm. Kriterijum pada početne brzine od 61 m/s ne može se primcniti, jcr kao Sto se sa slike može videti, pri produžetku barutne komore od 126 mm zapremina barutne komore toliko narastc da uslcd smanjenja gustine punjenja dolazi do nc-potpunog sagorevanja baruta u cevi.

Sledcći primer proračuna uraden za haubicu 155 mm Ml (slika 8) pokazuje koliko je bitno uspostaviti zavisnost od-

Piodeteuk twrotac konort (dm)

SI 8 - Pad početne brzine projektila и zavisnosii od produietka barutne komore za haubicu 155 mm MI sa projektilom MI07 (HE) i barutnim pu-njenjem М3

redivanja pada početne brzine projektila na osnovu mere produžetka barutne komore. Osim vrednosti zapremine barutne komore, vrlo značajan uticaj na početnu brzinu projektila imaju masa projektila, vrsta i masa barutnog punjenja. U kon-kretnom slučaju analizirane su dve razli-čite vrste barutnog punjenja za identičan projektil M107 (HE). Prva vrsta baruta (oznaka barutnog punjenja М3) prema nominalnim vrednostima daje početnu brzinu projektilu od 372 m/s. Đudući da je reč о jednoj vrsti baruta korišćena je metoda Drozdova, a dobijeni rezultati prikazani su na slici 8. Do pada početne brzine projektila za 37 m/s (približno 10%) dolazi pri produžetku barutne komore za 296 mm.

Za identični metak haubica 155 mm Ml postižc vcćc domete koristeći barut-no punjenje М4Л1. Početna brzina projektila iznosi 546 m/s. Budući daje reč о dve vrste baruta korišćena je metoda Opokova. Dobijeni rezultati prikazani su na slici 9.

Može se uočiti da se pad poćetne brzine za 37 m/s (6,29%) dobija pri prođužet-ku barutne komore od 105 mm, a već kod

bMlIK kMMR (nun)

SI. 9 - Pad pocetne brzine projektila и zavisnosii od produietka barutne komore za haubicu 155 mm MI sa projektilom MI07 (HE) i barutnim pu• njenjem М4А l

296

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 3/2002

produžetka barutne кошоге za 116 mm na-stupa nepotpuno sagorevanje barula.

Na osnovu prikazanih rezultata na slikama 8 i 9 može se konstatovati da kod savremcnih artiljerijskih oruđa koja koriste različite vrste projektila, različite vrste baruta i različite mase barutnog pu-njenja, maksimalno dozvoljeno produže-пје barutne komore ne sme biti jedno-značno definisano (slika 10).

Osim toga, može se reći da je krite-rijum dozvoljenog pada početne brzine projektila od 37 m/s za haubicu 155 mm Ml dobro definisan. Potvrdu ove konsta-tacije mogu dati jedino spoljnobalistička ispitivanja za konkretno oniđe i projekti-le. Slično ovom primeru, radi komplet-nog uvida u uticaj produženja barutne komore na pad početne brzine projektila, potrebno je izvrSiti proračune za sve vrste projektila i sva barutna punjenja. Radi bolje ilustracije ove problematike, poslu-žiće citat iz tabiica za gadanje haubice 122 mm D30J:

„Svi podaci su dati za poćetne brzine iz nove cevi. Pošto se cevi upotrebom

Si. 10 - Pad početne brzine projektila и zavisno-sti odproduietka barutne komore za razliČita barutna punjenja

troše, smanjuje se početna brzina i pove-ćava rasturanje pogod aka. Opadanje po-četne brzine projektila zavisi od broja is-paljenih projektila i produienja barutne komore. Ako je broj ispaljenih projektila iz oruda manji od 4000, onda se odstu-panje početne brzine odreduje и zavisno-sti od broja ispaljenih projektila (Pre-gled I), a и ostalim slučajevima kao za-visnost od produienja barutne komore (Pregled 2).

Pregled /

Broj ispaljenih proicktila 0 I 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

za du no ounienic

Odstupanje poCetne brzine (%) 0 0.125 0.250 0,375 0.500 0,375 0,250 0.125 0 *

га smanieno. prvo. dmeo. trcće i Četvrto ounienie

Odstupanje poCetnel n brzine i%\ \ 0.250 0.500 1 0.750 1,000 0,750 0,500 0,250 0

Pregled 2

Pad počctnc brzine (%) 1 0.5 1 1 1 1.5 2 2J 3 I 3.51 4 1 4,5 I 5

za Duno ounienie

Produženje barutne komore | . (mm) i 14 22 I 30 39 47 55 64 72 81

za smanieno. prvo. druno, irećc i Cetvrto punien e

Produženje barutne komore Q (mm) 20 31 42 53 64 76 88 100 j 113

VOJNOTEHNIĆK! GLASNIK 3/2002.

297

Za određivanje produžetka barutne komore potrebno je izmeriti dubinu zala-ženja iste i od izmerene dužine oduzeti dubinu zalazenja barutne komore za no-vu cev (594 mm). Merenje dužine barutne komore vrši se priborom PZK sa mer-ničkim prstenom prečnika 124,29 mm i korišćenjem diska usmerivača, prećnika 139,8 шпГ,

Вгојпа literature [2, 6, 12, 13, 14, 15 t 16] u kojoj se, pored ostaiog, razmatra zavisnost broja ispaijenih metaka u odno-su ла pad početne brzine projektila, oba-vezno dovodi u vezu eroziju ccvi sa sva-kim ispaljenim mctkom. Za artiljerijska oruda projektovani životni vek cevi izno-si od 15 000 za pojedinc vrste haubica1 do 1000 opaljenja za protivoklopnc i ten-kovske topove. Drugim rečima, sa sva-kim opaljenjem cev se troSi i približava ispunjenju projcktovanog resursa. Iz toga sledi da je nemoguće da prvih par stotina ispaijenih projektila daje isti pad počctne brzine kao nekoliko hiljada projektila (slika 11), kao što je to prikazano u Pre-gledu 1 u literaturi [3].

Navedenc činjenice upućuju na neo-phodnost revizije podataka koji su pnsut-ni u procesu eksploatacije i održavanja sredstava artiljcrijskog naoružanja, a radi dovođenja u vezu geometrije istrošene cevi sa početnom brzinom projektila i preostalim upotrcbnim vckom (resur-som). Na osnovu lačno uspostavljenih zakonitosti za svaki model artiljerijskih

' Radi bolj« proftjc neoniftnj«. proizvođaći č«to izno-sc rckUmne podatke о projektovtnom životnom vdcu cevi. Proven latnosti prospektmh podaulta vrk) je skupa. jcr zahie-va brojns ispaljcnjt projefctite- Kako naćin održavanja i režim vure ukođe imaju utkaj na intcnaiet «rorije cevi, proizvođaCt uvek imaju vremena i nalm da opravdaju svoje tvrdnje u shift-ju reklamacije kupca

Si. II - Pad početne brzine projektila и zavisno• sti od broja ispaijenih metaka za haubicu 122 mm D30J

Povecanj«

borbcne

gotovoeti

Geometrlja unutraSnJe trase cevl

Sl. 12 - Efekti poboljianja

oruđa, mogu se očekivati poboljšanja u pogledu tačnosti gađanja, uštede novča-nih sredstava i povećanja borbene goto-vosti (slika 12).

298

VOJNOTEHNlCKI OLASNIK 3/2002.

Zaključak

U teoriji i praksi održavanja sređsta-va naomžanja kod nas postojc odredeni problemi vezani za dijagnostiku stanja cevi artiijerijskih oruđa, a uzrokovani su brojnim različitim modelima naoružanja, kao i oskudnošću relevantnih podataka za proces održavanja. To se, рге svega, odnosi na:

- izbor dijagnostičkog parametra,

- izbor metode merenja,

- definisanjc kriterijuma kojim bi se vrednovale dobijene vrednosti dijag-nostičkog parametra,

- tumačcnje brojnih podataka iz inostrane literature koji se odnose na eks-ploataciju i održavanje.

Jedan od mogućih puteva za preva-zilaženje ovih problema jeste definisanje sopstvene metodologije za dijagnostiku stanja cevi artiijerijskih oruđa. Dosada-šnja iskustva i brojna dokumentacija iz eksploatacije i održavanja sredstava nao-ružanja, zatim institucije u zemlji koje direktno ili indirektno učestvuju u proce-su razvoja ili modifikacija artiijerijskih oruda, više su nego dovoljan osnov za uspešno reSenje navedenog problema.

U ovom radu prikazan je samo jedan segment neophodnih analiza i prora-£una koji bi pri definisanju sopstvene metodologije u dijagnostici cevi artiijerijskih oruda morao da se sprovede. U razvoju sopstvene metodologije, uopSte-no govoreći, potrebno je izvrSiti:

- spoijnobalističke proračune na konkrctnim sredstvima i projektilima ra-di definisanja minimalne dozvoljene br-zine na ustima cevi,

- teorijska istraživanja uticaja erozi-je cevi na pad početne brzine projektila,

- teorijska istraživanja medusobnog uticaja cevi i projektila,

- unutrašnjobalističke proračune kojima bi se definisala početna brzina projektila za istrošcnu cev,

- proračun mere erozije cevi po jed-nom opaljenju,

- cksperi mental no polvrdivanje i eventualnu reviziju dobijenih rezultata.

Literature

[ 11 Ministarstvo odbrane SSSR: In&trukcija po kategorirovam-ju artiljerijskovo voružcnija, Vojno izdaviftvo ministarstva odbnne. Moskva 1951.

|2) TU SSNO. Uputstvo о ofcećenjima cevi artiijerijskih oruda i naCini ocene ishabanosti, TU JNA. bilten br. 25. Beograd. 1959.

|3| Upcava artiljerije OS VJ: ТаЫке gadanja a haubke 122 mm D30J i D30. Vojna Stamparija. Beograd. 1998.

(41 MariOić. Z.: TehnoVogije održavanja naoružanja. VTA VJ, Beograd. 2001.

{5} TRZ СаСак; Instnikcija za konSCenje atau /a provem do-bine zalaženja znu, 2001.

|6| Progress in Astronautics an Aeronautics: Gun Propulsion Technology. American Institute of Astronautics an Aeronautics. vd. 109. Washington. 1984.

17f Cvekovk, M.: UnutnSnja bahsnka. SSONID. VTA VJ. Beograd. 2000.

[8| Hit. S.: Modifikacija programskog reSenja metode Drozdov i Opokov, katedra naoružanja. VA VJ. Beograd, 2002.

|9| VT! VJ: FiziCko-hemijske karakteny.ikc baruu. Interna dokumentacija. Beograd. 2002.

|10| VT1 VJ: Konstnikcijska dokumentacija cevi artiijerijskih oruda, Interna dokumemacip. Beograd. 2002.

1111 VTI VJ: Konstrukcijska dokumentacija irtiljerjjske muni-cije. Iniema dokumentacija. Beograd. 2002.

(12) Paul J. Conroy: Theoretical Thermal and Erosion Investigations. Technical report. Army Research Laboratory, Aberdeen Proving Ground, 2001.

113 J Sopok, S.; Kleszar M.: Ablative erosion model for the M256-M829E3 gun system, US Army Armament Research, Development and Engineering Center. Watervlient, New York, 2001.

|I4| Conroy. Paul J. i dr.: An Investigation of the Erosion Physics-Meehan isms of Curent Army Systems, Technical report. Army Research Laboratory, Aberdeen Proving Ground. 2001.

115] Sopok. S.; Vottis P.: Comprehensive erosion model for the 120 mm gun system. US Army Armament Research, Development and Engineering Center. Watervlient. New York. 2001.

116] Weinacht P.: A numerical method for predicting thermal erosion in gun tubes. Technical report. Army Research Laboratory. Aberdeen Proving Ground. 2001

VOJNOTEHNlCKJ GLASNIK 3/2002.

299