CC BY
1
ing ofsheet materials begins. This makes it easier for the operator to work and increase the efficiency of the welding process, as well as reduce the number of defects and defects.
Key words: continuous laser welding, joints of sheet materials, automatic recognition, pattern recognition.
Oparin Egor Sergeevich, postgraduate, engineer, oparines@vlsu. ru, Russia, Vladimir, Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,
Dzus Maria Alexandrovna, postgraduate, dzus00@mail. ru, Russia, Vladimir, Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,
Davydov Nikolay Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, n.n.davydov@mail. ru, Russia, Vladimir, Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,
Khorkov KirillSergeevich, candidate of physical and mathematical sciences, director of IPMI, [email protected], Russia, Vladimir, Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov
УДК 004
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-7-342-343
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСЧЕТА МАССЫ БРОНИ ИЗ ТИТАНОВЫХ ТРУБОК ДИАМЕТРОМ 12 И 14 ММ., НАПОЛНЕННЫХ КВАРЦЕВЫМ ПЕСКОМ
И.К. Устинов, А.К. Горбунов, Н.А. Силаева, А.М. Зуев, В.В. Сахаров
В статье рассматривались различные варианты конструкций бронезащиты из титановых труб, наполненных кварцевым песком. Основным элементом бронесктойкости в данной конструкции является кварцевый песок, а основным показателем бронеконструции является вес. Анализируется сложный механизм разрушения поверхности бронеконструкции с применением физико-математических расчётов веса самой конструкции и наполнителя в виде кварцевого песка [1-2].
Ключевые слова: бронезащита, титановые трубы, вес брони, кварцевый песок.
В настоящее время широко применяются комбинированные бронеконструкции с применением различных наполнителей и наноматериалов. В данной статье приведены физико-математические методы расчётов веса наполнителей в виде кварцевого песка, которые представлены ниже согласно пунктам расчёта [3-7]:
1.Масса одной титановой трубки длинной 1 м
М = 1 • (л- (dl2 — d22)/4) •р, где M - масса, г; l - длинна трубки, см; л - 3,14; dl - внешний диаметр трубки, см; d2 - внутренний диаметр трубки, см; р - плотность титана = 4,51 г/см3
Масса титановой трубки диаметром 16 мм = 100 • ((3,14 • (1,62 - 1,32)/4) • 4,51 = 307,3 г;
Масса титановой трубки диаметром 14 мм = 100 • ((3,14 • (1,42 - 1,12)/4) • 4,51 = 265,5 г;
Масса титановой трубки диаметром 12 мм = 100 • ((3,14 • (1,22 - 0,92)/4) • 4,51 = 223г
Таблица 1
Технические параметры ___
Диаметры, мм 12 14 16
Масса 1 погонного метра, кг 0,223 0,2655 0,3073
Число трубок, вмещающихся в 1 м, шт. 83,3 71,4 62,5
Масса 1 м2 конструкции, с учетом увеличения массы 5% на сварку, кг. 19,5 19,9 20,18
Масса 4-х слойной конструкции без песка, кг. 78 79,62 80,7
Масса 4-х слойной конструкции с песка, кг. 111,9 123 133,7
1.В 1 м по ширине размещается 62,5 трубки диаметром 16 мм (100/1,6=62,5); 83,3 трубки диаметром 12 мм и 71,4 трубки диаметром 14 мм.
Масса одного слоя брони из титановых трубок площадью 1м2 с учётом 5% увеличения массы за счёт сварки для диаметра 16 мм - 0,307 кг • 62,5 • 1,05 - 20,18 кг, для диаметра 12 мм 19,5 кг и для диаметра 14 мм 19,9 кг.
2.В рассматриваемой сварной конструкции используется 4 слоя брони для диаметра 16 мм - 20,18 кг • 4 = 80,7 кг, для диаметра 12 мм 78 кг и для диаметра 14 мм 79,62 кг.
3.Насыпная плотность кварцевого песка - 1,6 г/см3. Масса кварцевого песка для наполнения титановых трубок для диаметра 16 мм составит:
М кварцевого песка = 6250 см • 4 слоя • (3,14 • 1,32)/4 • 1,6 г/см3 = 53066 г = 53 кг, для диаметра 12 мм составит 33,9 кг и для диаметра 14 мм составит 43,4 кг.
4.Итог: масса 4-х слойной брони из титановых трубок, наполненных кварцевым песком для диаметром 16 мм составит - 80,7 + 53 = 133,7 кг, для диаметра 12 мм - 111,9 кг для диаметра 14 мм - 123 кг.
5. Расчет цены
Цена 1 т титановой трубы ВТ1-0 составляет 4 200 тыс. руб.
В конструкции используется 81,3 кг
Цена 1 м2 = 341,46 тыс. руб. если заказывать и цена 1 м2 будет 10 тыс. руб. если рассматривать как лом.
Системный анализ, управление и обработка информации
Расчёт весовых характеристик предельных случаев:А) труба с наружным диаметром 30 мм 4 слоя будут иметь толщину 120 мм (это много) Б) труба с наружным диаметром 8 мм 4 слоя будут иметь толщину 120 мм (будет легко пробиваться, характерный диаметр меньше 1,5 калибра).
Таблица 2
Технические параметры____
Диаметры, мм 8 30 16
Масса 1 погонного метра, кг 0,138 0,605 0,3073
Число трубок, вмещающихся в 1 м, шт. 125 33,3 62,5
Масса 1 м2 конструкции, с учетом увеличения массы 5% на сварку, кг. 18,1 21,16 20,18
Масса 4-х слойной конструкции без песка, кг. 72,45 86,4 80,7
Масса 4-х слойной конструкции с песка, кг. 88,15 208,4 133,7
Весовые характеристики бронеплит.
Поражение: СВД масса пули 10,4 г, скорость 830 м/с Е=3,58 КДж.
Таблица 3
Характеристики бронеплит__
Материал бронеплиты Толщина, мм Удельный вес, кг/м2 Плотность, г/см3
Сталь А3 13 101 7,8
Титан BT-23 20 90 4,5
Алюминий АБТ 43 116 2,7
Оксид алюминия 40 152 3,8
Бронеплита - без подложки
Предлагаемая конструкция из титановых труб 016 * 1,5 мм со сдвигом стойкая с засыпкой из кварцевого песка к энергетическому воздействию в 2,8 раза большему, чем приведённые в таблице (Е = 10,1 КДж). При это вес 1м2 составит 133,7 кг.
Если увеличение удельного веса будет пропорционально увеличению энергетического воздействия на бронепластину (с коэффициентом 0,7).
Таблица 3
Характеристики материалов бронеплит_
Материал бронеплит Удельный вес, кг/м2 С коэфф. 0,7
Сталь А3 198
Титан ВТ-23 176
Алюминий АБТ 227
Оксид алюминия 297
Предлагаемая конструкция 133,7
Воздействие от СВЛ 12,7 мм специальный с ТУС, масса пули 48,2 скорость 830 м/с. Энергия воздействия 16,6 КДж. Пробьёт.
На основании выше указанного можно сделать вывод: бронеконструкции из титановых трубок диаметром 12 и 14 мм, наполненных кварцевым песком, показали высокий уровень снижения энергии проникновения в зону поражения личного состава и техники, за счёт наполнения кварцевым песком, при этом в обязательном порядке должен проводится общий расчёт веса кварцевого песка.
Список литературы
1. Сериков С.В., Устинов И.К., Коржавый А.П. Перспективный технологии бронезащиты: модели. материалы, конструкции. Наукоёмкие технологии. 2021. Т. 22. No2. С. 43-51.
2. Сериков С.В., Устинов И.К., Коржавый А.П. Защита объекта от локального разрушения. Наукоёмкие технологии. 2021. Т. 22. No 4. С. 12-15.
3. США MIL -STD-662F Department of Defense. Test method standard. V50 ballistic test for armor. 1997.
4. Kenubuchl B.P. Head of Defence Technology Service, Defence Procurement Agency Weapon Systems and Ammunition Test Center CH-3602 Thun, Switzerland. Personal Armour System Symposium 96.
5. США MIL A- 12560F (MR) 13 June 1983.
6. Высоковский С.Н., Григорян В.А., Маринин В.М. и др. Вероятностно-статистический метод определения 50- процентного баллистического предела стойкости защитных преград. Боеприпасы, №3, 2000.
7. Высоковский С.Н., Григорян В.А., Маринин В.М. и др. Ве роятностно-статистический метод определения 50-процентного баллистического предела стойкости защитных преград // Актуальные проблемы защиты и безопасности. Третья научно-практическая конференция. НПО Спецмате-риалов, С-Петербург, 2000.
Устинов Игорь Кириллович, канд. техн. наук, доцент, bauman.kf@bmstu. ru, Россия, Калуга, Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет),
Горбунов Александр Константинович, д-р техн. наук, профессор, Россия, Калуга, Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Силаева Наталья Альбертовна, старший преподователь, Россия, Калуга, Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет),
Зуев Алексей Михайлович, старший преподователь, [email protected], Россия, Калуга, Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет),
Сахаров Владимир Валентинович, старший преподователь, sakharov@bmstu. ru, Россия, Калуга, Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
THEORETICAL STUDIES OF CALCULATING THE WEIGHT OF ARMOR MADE OF TITANIUM TUBES WITH A DIAMETER OF 12 AND 14 MM, FILLED WITH QUARTZ SAND
I.K. Ustinov, A.K. Gorbunov, N.A. Silaeva, A.M. Zuev, V. V. Sakharov
The article examined various options for armor protection designs made of titanium pipes filled with quartz sand. The main element of armor resistance in this design is quartz sand, and the main indicator of an armored structure is weight. The complex mechanism of destruction of the surface of an armored structure is analyzed using physical and mathematical calculations of the weight of the structure itself and the filler in the form of quartz sand [1-2].
Key words: armor protection, titanium pipes, armor weight, quartz sand.
Ustinov Igor Kirillovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Kaluga, Kaluga branch of Moscow State Technical University named after N.E. Bauman (national research university)
Gorbunov Alexander Konstantinovich, doctor of technical sciences, professor, Russia, Kaluga, Kaluga branch of Moscow State Technical University named after N.E. Bauman (national research university),
Silaeva Natalya Albertovna, senior lecturer, Russia, Kaluga, Kaluga branch of Moscow State Technical University named after N.E. Bauman (national research university),
Zuev Alexey Mikhailovich, senior lecturer, zuevam@bmstu. ru, Russia, Kaluga, Kaluga branch of Moscow State Technical University named after N.E. Bauman (national research university),
Sakharov Vladimir Valentinovich, senior lecturer, sakharov@bmstu. ru, Russia, Kaluga, Kaluga branch of Moscow State Technical University named after N.E. Bauman (national research university)
УДК 654.022
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-7-344-345
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЛЯ МОНИТОРИНГА РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ В КВ ДИАПАЗОНЕ
Р.И. Кочубей, М.М. Бычковский, Н.Н. Зайкин, Е.В. Фатьянова, О.В. Чуприков
В статье представлено предназначение радиомониторинга. Рассмотрены антенно-фидерные устройства, используемые для радиомониторинга. Представлена основа для построения новой антенной системы для мониторинга.
Ключевые слова: мониторинг, источник радиоизлучений, подземная антенна, мощность сигнала.
Основным назначением средств радиомониторинга является постоянный или периодический контроль загрузки эфира в широком диапазоне частот, обнаружение и анализ новых излучений, определение местоположения их источников, оценка их опасности или ценности, выявление непреднамеренных или специально организованных радиоканалов утечки информации. Каждая из этих задач - многоэтапная, решается в условиях сложной электромагнитной обстановки и требует использования широкой номенклатуры радиотехнических средств, выполняющих определенные функции [1].
Требуемый охват территории и определение местоположения источника радио излучений (ИРИ) достигается использованием системы разнесенных станций радиомониторинга и пеленгования (центральной и нескольких периферийных), которые обеспечивают обнаружение и прием радиосигналов на центральном посту, а также одновременное (синхронное) пеленгование по команде с центральной станции и вычисление местоположения ИРИ с отображением на картографическом фоне [1]. Число станций для стационарной системы определяется рельефом местности, возможностью использования высотных зданий для установки антенных мачт, мощностью контролируемых ИРИ и чувствительностью аппаратуры обнаружения и пеленгования.
Стационарным системам пеленгования и определения местоположения ИРИ, как правило, дополнительно придаются мобильные станции радиомониторинга, назначением которых является «дослеживание» выявленных ИРИ на местности или в местах, откуда прием сигналов стационарными станциями затруднен.
Необходимо отметить, что на сегодняшний день происходит обновление парка технических средств, предназначенных для мониторинга радиоизлучений, в том числе и для КВ диапазона (1,5 - 30 МГц). При этом ан-тенно-фидерная система, таких средств представляет собой несимметричный объемный вибратор, состоящий из шести гибких проводов, образующих объемную конструкцию в виде эллипсоида вращения, что позволяет снизить волновое сопротивление вибратора путем увеличения его распределенной емкости (т.е. путем увеличения размеров перечного сечения) [2]. Такой подход к построению антенн для расширения их диапазонных свойств является одним из основных [3]. У основания мачты расположен четвертьволновый противовес, в виде расходящихся тонких изолированных проводов. Противовес используется для уменьшения потерь в земле, которые приводят к существенному уменьшению КПД и, соответственно коэффициента усиления (КУ) антенны.
344
