CC BY
67
УДК 531.56
С.Ю. Князев, асп., (4872) 35-05-50 (Россия, Тула, ТулГУ)
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ВЗВЕДЕНИЯ ВЗРЫВАТЕЛЕЙ БОЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КАССЕТНОЙ БОЕВОЙ ЧАСТИ
Предложен один из путей повышения работоспособности конструкции кассетной боевой части РСЗО «Смерч» за счет создания условий равномерного распределения газодинамических параметров по длине кассеты боевой части.
Ключевые слова: газовая динамика, математическое моделирование.
Предложен один из путей повышения работоспособности конструкции кассетной боевой части РСЗО «Смерч» за счет создания условий равномерного распределения газодинамических параметров по длине кассеты боевой части.
Анализируя развитие реактивных систем залпового огня за последние десятилетия, можно сделать вывод о том, что внимание военных специалистов к этому классу вооружения как в нашей стране, так и за рубежом, растет.
Повышенный интерес к реактивным системам залпового огня (РСЗО) обусловлен в известной степени возросшей необходимостью борьбы с бронированными целями, а также заинтересованностью ряда стран (ФРГ, Италии, Испании, Израиля, Бразилии, Венесуэлы и др.) в приобретении эффективного вооружения, способного в какой-то мере восполнить отсутствие в их армиях тактического ядерного оружия.
Системы РСЗО постоянно совершенствуются, но при этом на сегодняшний день нельзя сказать, что они идеальны и не требуют доработки.
Например, моделирование процесса вскрытия кассетной боевой части осколочного действия системы «Смерч» показало возможность отказа взрывателей боевых элементов (БЭ) при минусовых температурах.
Встает вопрос о необходимости повышения надежности взведения взрывателей БЭ во всем диапазоне рабочих температур.
К таким условиям относится создание давления не менее 2МПа и температуры более 300°С в течение 3 мс в зоне теплоприемников взрывателей. Эти параметры обеспечиваются зарядами взведения, расположенными в передней части контейнера с кассетами. При наддуве рабочего объема контейнера пороховые газы, образовавшиеся при горении зарядов взведения, поступают в рабочие зоны кассет и взводят взрыватели БЭ.
Особенностью конструкций кассетных боевых частей (БЧ) к реактивным снарядам (РС) системы «Смерч» является значительное удлинение контейнера, в результате чего при горении зарядов взведения в полости БЧ возникает ярко выраженный волновой процесс, при котором наиболее значительные величины давления наблюдаются в донной части БЧ за счет от-
ражения потока пороховых газов от дна контейнера. В средней зоне кассеты пороховые газы теряют значительную скорость движения, чему соответствует пониженное давление в потоке и, тем самым, сниженная способность затекания газов через радиальные отверстия в рабочие зоны кассет. Следовательно, теплоприемники взрывателей БЭ, расположенные в средней зоне кассет, находятся в неблагоприятных условиях.
Некоторое улучшение дает использование демпферного заряда в средней части кассеты [1], который тормозит поток и несколько повышает равномерность распределения газодинамических параметров по длине кассеты. Однако расчеты показывают, что одного заряда в средней части недостаточно, взрыватели 3, 4 и 6 рядов БЭ находятся также в неблагоприятных условиях и возможен отказ их взведения при определенных сочетаниях конструктивных и технологических параметров кассет, особенно при низкой температуре окружающей среды.
Выходом из подобной ситуации являлось бы искусственное торможение потока на конструктивных элементах кассеты, например, на продольных лонжеронах (рис. 1). Для этого на плоской поверхности лонжерона в зоне отверстий в кассетах можно выполнить перфорацию с отгибом части металла, которая тормозила бы направленное движение потока и повышала давление в зоне входных отверстий в кассетах.
Рис. 1. Кассетный элемент БЧ:
1- кассета с БЭ, 2 - оболочка, 3 - продольный лонжерон,
4 - заряд езеедения, 5 - центральная труба
Для оценки эффективности данной конструкции были проведены расчеты изменения давления в зоне входных отверстий кассет. Расчеты проводились для потока порохового газа с параметрами Р = 2 МПа, У= 800 м/с. Использовалась модель течения невязкого газа, реализованная в двумерном (плоском) варианте с применением метода крупных частиц. Конфигурация счетной зоны (рис. 2) предусматривала задание отверстия с отгибом части металла перпендикулярно направлению движения потока. Изменения параметров в зоне входных отверстий в точках 1-3 представлены на рис. 3.
a
i 2 3
Поток га за ' '
Поверхность лонжеіюна
/ -
б
Рис. 2. Конфигурация счетной зоны: а - схема счетной зоны,
1-3 - точки определения давления; б - поле давления
Рис. 3. Изменение давления в точках 1-3 для варианта перфорации с отгибом
Из рис. 3 видно, что наибольшее увеличение давления дает сдвиг перфорации вперед по потоку на расстояние хМ = 0,05...0,06 (точка 2), где - диаметр кассеты (73 мм). Давление в этой зоне будет равно 2.47 МПа, что на 23,5 % больше давления в потоке вдоль гладкого лонжерона.
Таким образом, показано, что перфорация с отгибом способна обеспечить при рациональном выборе параметров увеличение давления в зоне входных отверстий кассет, примерно, на 20...25 %. В свою очередь, это улучшает условия взведения теплоприемников взрывателей боевых элементов без увеличения массы зарядов взведения.
Список литературы
1. Экспериментальное моделирование и отработка систем разделения реактивных снарядов / Н.А. Макаровец [и др.]. Тула: ФГУП «ГНПП «СПЛАВ», 2005. 214 с.
S. U. Kniasev
INCREASE OF RELIABILITY OF RAISING OF DETONATORS OF CASSETTE FIGHTING PART FIGHTING ELEMENTS
One of the ways of increasing of working capacity of a design of cassette fighting part JSVF "Tornado" by creation of conditions of uniform distribution of gas dynamics parameters on length of the cartridge of a fighting part is offered.
Key words: gas dynamics, mathematical modeling.
