CC BY
0
11. Профессиональный стандарт 40.052. Специалист по проектированию технологической оснастки механосборочного производства. 2021 г.
12. Профессиональный стандарт 40.033. Специалист по оперативному управлению механосборочным производством. 2022 г.
13. Профессиональный стандарт 40.100. Специалист по обеспечению механосборочного производства технологической оснасткой. 2022 г.
Птицын Виктор Викторович, канд. техн. наук., доц., Россия, г. Тула, Тульский государственный университет, [email protected].
ARTIFICIAL INTELLIGENCE, TECHNOLOGICAL PREPARATION AND PRODUCTION ENSURANCE
V. V. Ptitsyn
When automating mental labor in mechanical engineering through the use of artificial intelligence, it is necessary to specify and automate production functions and tasks. The paper specifies "the main technological functions and tasks in technological preparation (CCI) and provision (TOP) of production. Automation of intellectual labor in machine-building production consists in replacing (imitating) it with artificial intelligence in the technological process and managing it. Normative mental labor actions as part of specific labor functions are fixed in the professional standards of specialists. The directions of technological work in the preparation and maintenance ofproduction are indicated by a set of interrelated state standards. The activity of the CCI is algorithmized, the TOP is not fully algorithmized. The product of the intellectual labor of the CCI is the subject of the intellectual labor of the TOP. The intellectual capabilities of "live labor" are ranked in the professional standards of specialists.
Keywords: intellectual activity, machine-building production, technology.
Ptitsyn Viktor Viktorovich, candidate of technical science, docent, Russia, Tula, Tula state university, ka-men1955@inbox. ru
УДК 623.451
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-2-148-149
РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ РЕАКЦИИ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ВЫСТРЕЛА В ТАРЕ НА НЕ САНКЦИОНИРОВАННЫЙ НАГРЕВ
Д.Ф. Филиппов
Приведены результаты расчёта определения времени индукции реакции снаряжения артиллерийского выстрела на внешний нагрев, т.е. времени до самовоспламенения, взрыва взрывчатого вещества или пороха, а также провели сходимость полученных расчётов с экспериментальными данными быстрого нагрева выстрела ВОФ36 в деревянной таре.
Ключевые слова: артиллерийский выстрел, боеприпас, снаряд, метательный заряд, несанкционированное действие, быстрый нагрев, экспериментальные исследования.
Наиболее реальную картину стойкости боеприпасов (БП) к несанкционированным действиям (НСД) дают натурные испытания. Однако, прежде чем перейти к таким испытаниям, необходимо оценить поведение БП при возникновении аварийной ситуации (АС). С этой целью проведено моделирование и прогнозирование АС при несанкционированном нагреве выстрела ВОФ 36 на этапе хранения БП на основе усовершенствованной математической модели определения времени индукции реакции снаряда и МЗ в сгорающей гильзе (СГ) на тепловые НСД.
Несанкционированный внешний нагрев проявляется, в первую очередь, при пожарах. При этом условно могут наблюдаться два случая [1]:
1) пожар непосредственно вблизи БП (в хранилище или в носителе БП);
2) пожар за стенкой хранилища или носителя БП.
Первый случай классифицируется как быстрый нагрев БП, второй случай - медленный нагрев.
В реальности могут встречаться совершенно разные условия возникновения и протекания НСД в виде нагрева, поэтому необходима расчётная оценка и прогнозирование поведения БП в этих условиях.
Метательные заряды в гильзе, как правило, хранятся в таре вместе со снарядом (рис. 1).
Сам МЗ, например, полный переменный заряд Ж40, размещен в металлическом пенале (рис.1). Заряд Ж40 для выстрелов с осколочно-фугасными снарядами собирается из порохов марок СГ+12/7+15/1ТрВ/А+ВТХ-20+ДРП. Общая масса заряда составляет 5,8 кг.
Разрывной заряд снаряда, как правило, представляет собой бризантный взрывчатый состав (ВС), размещённый в корпусе БП без взрывателя. Взрывчатый состав непосредственно контактирует с внутренней стенкой снаряда, поэтому в качестве допущения можно принять температуру внутренней стенки снаряда равной температуре ВС.
При расчёте определения времени индукции реакции снаряжения БП на внешний нагрев, т.е. времени до самовоспламенения, взрыва ВВ или пороха, необходимо составить схемы теплопередачи от нагретого воздуха (НВ) к снаряжению БП (рис. 2).
Рис. 1. 125-мм выстрел ВОФ36 в таре
I I- ■З
/ / /
а б
схема теплопередачи для метательного заряда схема теплопередачи для снаряда
1 - тара; 2 - воздух; 3 - пенал; 4 - воздух; 1 - тара; 2 - возд. прослойка
5 - вставка; 6 - воздух; 7 - СГ 3 - корпус снаряда
Рис. 2. Расчётная схема теплопередачи от нагретого воздуха к взрывчатому составу
При проведении моделирования и прогнозирования аварийных ситуаций артиллерийских выстрелов, хранящихся в таре (ящике), при несанкционированном нагреве были использованы следующие исходные данные [2]:
- характеристики всех элементов выстрела;
- температура реакции (тепловая стойкость) штатных порохов 12/5 и 15/1 Тр В/А Гр = 175 °С;
- температура реакции (тепловая стойкость) сгорающей гильзы Гр = 188 °С;
- температура реакции (тепловая стойкость) штатного ВВ А-1Х-2 Гр = 220 °С;
- время несанкционированного действия (время, необходимое для прибытия боевого расчёта пожарной машины и локализации очага пожара) Твозд = 900 с.
При проведении расчётов получены следующие результаты нагрева выстрела в таре отражённые в таблицах 1, 2.
Результаты расчёта нагрева метательного заряда в таре
Таблица 1
Температура стенки СГ Значения температур стенок метательного заряда при внешнем нагреве, °С
Время нагрева, с
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Гсг 25 52 73 94 113 131 146 165 182 201 212 225
Таблица 2
Результаты расчёта нагрева снаряда в таре_
Температура стенки корпуса снаряда Значения температур стенок снаряда при внешнем нагреве, °С
Время нагрева, с
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Гкс вн 23 48 80 146 167 176 182 191 229 232 241 259
200 300 400 500 600 700 800 850 900 1000 1100 1200
С
* t сг
Рис. 3. Зависимости роста температур стенок гильзы при внешнем нагреве
200 300 400 500 600 700 800 890 900 1000 1100 1200
tpa с
Рис. 4. Зависимости роста температур стенок снаряда при внешнем нагреве
Результаты расчёта показывают, что время реакции МЗ равно 15,3 мин (918 с). За это время температура пороховых элементов, контактирующих со сгорающей гильзой, достигнет критического значения, равного 188 °С (рис. 3). При этой температуре сгорающая гильза воспламеняется, что приводит к реакции пороха. Реакция разрывного заряда, контактирующего с корпусом снаряда произойдёт через 14,5 мин (890 с) (рис. 4).
С целью установления определения времени до реакции элементов БП были проведены экспериментальные исследования быстрого нагрева артиллерийского выстрела 125-мм выстрела ВОФ36 в деревянной таре (рисунок 5). Эксперимент проводился на полигоне АО «ГосНИИмаш» г. Дзержинск.
боеприпас в таре на установке быстрого нагрева установка быстрого нагрева
до проведения испытания после реакции выстрела
Рис. 5. Экспериментальные исследования порядка реагирования выстрела ВОФ 36 быстрым нагревом
В ходе эксперимента регистрирующей аппаратурой получено изменение температуры в различных точках тары и элементов БП, регистрируемое термопарами (рис. 6).
150
3=1С~ -рг/.ПЕра-уэь у пс вЕря - о сети 5л Ewie - тс е вы гтрвла ит врЕглени нагрева, термопары Б с-гака asptiEEia.na 'I), хвсгтпеой чэгти С1".:: (4), головной части СФС (S) и т/етагельнэгр заряда ¡5)
f^Er^f СП Hi-Ajli HirFiBA. О
ТЬ Т^ "5 Лэгарнфмжскэп 1га
Рис. 6. Регистрация температуры внутренней стенки корпуса и сгорающей гильзы
Эксперимент показал, что первым отреагировал на быстрый нагрев осколочно-фугасный снаряд, снаряженный взрывчатым составом А-1Х-2. Время реакции после воспламенения жидкого углеводородного топлива составило 14 мин 10 с, через 36 с среагировал метательный заряд.
Расчётные и экспериментальные данные
Таблица 3
Исходные данные Время реакции элементов выстрела, с
Боеприпас: ВОФ36 Критическая температура реакции, °С Результаты расчёта, с Результаты эксперимента, с
Метательный заряд Ж40 175 918 886
Снаряд ОФ26 220 890 850
Таким образом, по результатам проведённой работы можно сделать следующие выводы:
1) имеются незначительные расхождения расчётных и экспериментальных данных, что видно на графиках регистрации температур. Однако из графика видно, что существует хорошее согласование результатов расчёта на первоначальном этапе эксперимента;
2) необходимо продолжить работу по повышению тепловой стойкости БП с проведением натурных испытаний с БП снаряженными малочувствительными взрывчатыми составами в огнестойкой полимерной таре.
Список литературы
1. Мацеевич Б.В. Боеприпасы повышенной стойкости к опасным внешним воздействиям: особенности конструирования, испытаний и эксплуатации / Б.В. Мацеевич [и др.]. Красноармейск: ОАО «КНИИМ», 2014. 168 с.
2. Терентьев А. Б. Основы проектирования, производства и испытаний боеприпасов и их элементов. В 3 ч. Ч. 3. Основы производства и испытания энергонасыщенных материалов / А. Б. Терентьев [и др.]. Пенза: Филиал ВА МТО, Пенз. арт. инж. ин-т, 2020. 426 с.
Филиппов Дмитрий Фёдорович, адъюнкт кафедры (порохов и взрывчатых веществ), filip-pov.dima@mail. ru, Россия, Пенза, филиал Военной академии материально-технического обеспечения
CALCULATION OF THE REACTION TIME OF AN ARTILLERY SHOT IN A CONTAINER TO UNAUTHORIZED HEATING
D.F. Filippov
The results of calculating the determination of the induction time of the reaction of artillery shot equipment to external heating, the time before spontaneous ignition, explosion of an explosive substance or gunpowder, are the convergence of the calculations obtained with experimental data on rapid heating of a shot in a wooden tarv was carried out.
Key words: artillery shot, ammunition, projectile, propellant charge, unauthorized action, rapid heating, experimental research.
Filippov Dmitry Fedorovich, associate professor of the department (gunpowders and explosives) filip-pov.dima@mail. ru, Penza, Russia, branch of the Military Academy of Logistics
151
