CC BY
51
ВОЕННЫЕ НАУКИ
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНЫХ СРОКОВ ХРАНЕНИЯ МИНОМЕТНЫХ ПОРОХОВЫХ ЗАРЯДОВ НА БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИНОМЕТНЫХ
ВЫСТРЕЛОВ
Володин Андрей Николаевич
кандидат технических наук, доцент, начальник кафедры боевых средств флота, г. Севастополь
Демченко Андрей Анатольевич адъюнкт Черноморского высшего военно-морского училища имени П. С. Нахимова
Минометное вооружение в современных условиях сохраняет свое значение за счет уникального сочетания высокой эффективности, простоты конструкции и использования, а также низкой стоимости. Это основное средство непосредственной огневой поддержки войск для ведения боя в условиях сложного рельефа, а так же в городских условиях. На данный момент в Российской Федерации успешно ведутся работы по совершенствованию минометов стоящих на вооружении и созданию новых минометных систем[1].
Однако, в арсеналах, базах и складах вооружения Вооруженных Сил Российской Федерации скопилось большое количество боеприпасов с длительными сроками хранения. При потребности в 2,5-3 млн. т на хранении находится 9,5 млн. т боеприпасов различных типов, не востребованные 6,5 млн. т, из них число минометных выстрелов которые подлежат утилизации составляет около 300 тыс. штук [2].
Большое количество боеприпасов хранится в ненадлежащем виде с нарушениями условий хранения, остро стоит вопрос хранения боеприпасов на открытых площадках[2]. Такое количество избыточного боезапаса возникло в результате сокращения численности Вооруженных Сил, вывода Советских войск из Восточной Европы и перемещения большого количества вооружения и военной техники на западные територии СССР (Бело-русь,Украина,Россия).
За последние годы взрывы на арсеналах и полигонах в Ульяновске, Пугачево, Ашулуке, Чапаевске привели к десяткам погибших и раненых людей, тысячам разрушенных зданий и сооружений и как следствие к значительным затратам государства. Министерство обороны Российской Федерации принимает необходимые меры для решения проблем утилизации не востребованных боеприпасов, однако на данный момент риски чрезвычайных ситуаций в ближайшие года будут существовать, учитывая объемы и площади на которых они размещены [2].
На сегодняшний день затраты на утилизацию составили свыше 1,5 миллиардов рублей, основная доля затрат (20-30% от цены работ) приходится на доставку боеприпасов к местам проведения работ[2]. Это связано с затратами на переукупоривание боеприпасов в тару, пригодную для транспортировки, погрузка и доставка боеприпасов автомобильным транспортом до места погрузки в железнодорожные вагоны, транспортировка их на значительные расстояния (иной раз более 2-3 тысяч километров), перегрузка боеприпасов на автомобильный транспорт и доставка их непосредственно на место проведения работ. Все это не только весьма затратно, но подразумевают под собой неукоснительное соблюдение мер безопасности при обращении с опасным грузом, обеспечение
безопасности транспортировки, а также исключение случаев его хищения[2].
На данный момент промышленность не справляется с объемами, которые необходимо утилизировать госзаказчику (МО РФ) [2]. В 2013 года МО РФ прекратило уничтожение боеприпасов методом подрыва ( сжигания), так как ущерб от уничтожения списанных боеприпасов носит не только экономический, но и экологический характер. По данным ВПК РФ, пока не найдено эффективной альтернативы утилизации боеприпасов методом подрыва (сжигания), так же в настоящее время не завершена разработка основных правовых документов, отсутствует утвержденная нормативно - правовая база, регулирующая в полной мере взаимоотношения всех субъектов утилизации, а вопросы ценообразования в процессе утилизации вызывают множество замечаний к промышленности [2].
Исходя из проведенного анализа стадий эксплуатации боеприпасов их жизненный цикл должен заканчиваться боевым использованием, а не утилизацией, поэтому возникла проблема правильной и безаварийная эксплуатация боеприпасов с придельными и послегарантийными сроками хранения. Известно, что в процессе хранения пороховые заряды претерпевают физические и химические превращения поэтому, одной из важнейших проблем в комплексной оценке свойств порохов и зарядов является прогнозирование изменений происходящих на длительных этапах хранения[3]. Следовательно задача исследования и определения геронтологических свойств пороховых метательных зарядов, их влияние на боевую эффективность и боевое применение ствольных систем вооружения в том числе и минометов, представляется актуальной и весьма своевременной.
С целью определения граничного срока хранения пороховых метательных зарядов минометных выстрелов, после которого изменение их баллистических характеристик начинают оказывать влияние на их эффективное и безопасное применение по назначению, было проведено экспериментальное исследование[4].
В ходе проведения экспериментального исследования зафиксировано снижение массы пороховых метательных зарядов и как следствие плотности пороха, что свидетельствует об истощении порохового заряда. Данные исследований показывают, что сила пороха и его теплотворная способность связаны линейно [3]. Известно [3,6], что основным физико-химическим свойством порохов является их плотность. Она непосредственно влияет на теплотворную способность и силу пороха. Поскольку экспериментально выявлено снижение массы порохового заряда, вызванное экссудацией летучих компонентов, а так же каталитическими реакциями в порохах [3,6],то можно заключить, что снижение массы порохового заряда может привести к снижению плотности пороха и в свою
очередь вызовет снижение теплотворной способность и силы пороха [3].
Особенности явлений связанных с выстрелом из миномета следующие:
- пороховой заряд мины не представляет единого целого, а состоит из двух частей: основного заряда и одного или нескольких дополнительных зарядов; -основной заряд помещается в трубке стабилизатора мины, воспламеняется раньше дополнительных и сгорает в особых условиях, отличных от условий сгорания дополнительного заряда;
- горение основного заряда после прорыва гильзы сопровождается истечением пороховых газов из трубки стабилизатора в заминиое пространство [5], к моменту достижения наибольшего давления пороховых газов от основного заряда мина практически остается на месте, причем к этому моменту сгорает практически весь основной заряд или значительная его часть[5],
- дополнительные заряды воспламеняются пороховыми газами основного заряда и начинают гореть после того, как основной заряд сгорает, так же в миномете наблюдается повышенная потеря тепла пороховых газов на нагревание стенок ствола и хвостовой части мины;
- особенно велики будут потери тепла в период горения основного заряда, а отсутствие нарезов для сообщения мине вращательного движения приведет к отсутствию периода форсирования и обтюрации пороховых газов (пороховые газы могут прорываться между поверхностью канала ствола и центрующими утолщениями мины, так что за время движения мины через зазор прорывается до 10— 15% всех газов) [5].
дV0(ср), м/с
Для проведения теоретических исследований по внутренней баллистике для минометного выстрела принято вводить некоторые допущения, а произведенные расчеты построены на известных во внутренней баллистике зависимостях для обычных ствольных систем[5].
В качестве допущений принято считать, что основной заряд является частью дополнительного заряда, состоит из того же сорта пороха и имеет ту же форму порохового зерна[5]. Другими словами, пороховой заряд в миномете рассматривается как однородный размещенный в заминном пространстве [5].
Пороховой заряд минометной мины можно рассматривать как составной заряд состоящий из основного и дополнительных зарядов (пучков), отсюда следует, что Лт составное можем, определить по выражению (1) для каждой партии боеприпасов в зависимости от срока хранения.
Лт(сост. з.) = Лт(осн. з.) + Лт(доп. з.); (1)
Где Лт(сост. з.) - изменения массы составного порохового метательного заряда;
Лт(осн. з.) - изменения массы основного порохового метательного заряда;
Лт(доп. з.) - изменения массы дополнительного порохового метательного заряда.
В ходе проведения экспериментального исследова-ния[4] определены средние значения изменения начальной скорости минометного выстрела и средние значения изменение массы порохового метательного заряда минометной системы 2С12. Принимая во внимание полученные данные, можем установить зависимости изменения начальной скорости минометного выстрела от изменения массы метательных зарядов (рис. 1)
8 6 4 2 0
1 1,31,61,92,22,52,83,13,43,7 4 4,34,64,95,25,55,86,16,46,7 7 7,37,67,98,28,!
дт(сост. з. ср.)
Рисунок 1 - изменение начальной скорости минометного выстрела (среднее значение) минометной системы 2С12 в зависимости от изменения массы составного метательного заряда (среднее значение).
ЛУ0(сост. з. ср.) = 8Е-05Лт(сост. з. ср.)2 + 0,0862Лт(сост. з. ср.) + 0,6018,
(2)
где Лт(сост. з. ср.) - среднее значение изменения массы составного порохового метательного заряда; ЛУ0(сост. з. ср. ) - среднее значение изменения начальной скорости составного порохового метательного заряда.
Выражение (2) описывает закон изменения начальной скорости ^(ср) минометного выстрела в зависимости от изменения массы составного метательного заряда Лт(ср) (рис.1) и позволяет определять средние значения отклонения начальных скоростей в зависимости от среднего отклонения массы составного метательного заряда в диапазоне сроков хранения т = 35.. .55 лет.
Данные исследований показывают, что изменение массы метательного порохового заряда минометной мины и изменение начальной скорости минометного выстрела связаны линейно [3,5]. Таким образом, проведя анализ полученных данных можно сделать вывод о том, что изменение массы метательного заряда влечет за собой изменение начальной скорости (рис.1), а так же ухудшение баллистических характеристик ствольной системы[6]. Исходя из этого можно заключить, что полученные данные являются основой для коррекции методики формирования исходных данных для стрельбы из 120 мм миномета 2Б11 при применении боеприпасов длительных сроков хранения, что практически связано с разработкой методики по
внесению поправок в исходные данные для стрельбы на горизонтальную дальность с учетом длительности хранения порохового метательного заряда.
На основе полученных данных проведенного экспериментального исследования могут быть определены характеристики рассеивания мин, которые учитывают снижение начальной скорости а, следовательно, дальности стрельбы, поэтому параметры закона рассеивания минометных мин являются предметом дальнейших исследований.
Список литературы
1. Новости ВПК. Электронный интернет ресурс-
2. http://vpk-news.ru /аП1е1е8/1038
3. РИА Новости. Электронный интернет ресурс -http://ria.ru/defense_safety/20131023/972042975.htm1 #ixzz3ICavDKS6
4. Анипко О.Б., Бусяк Ю.М. Внутренняя баллистика ствольных систем при применении боеприпасов длительных сроков хранения: учеб. пособие Х.: Изд-во академии внутр. войск МВД Украины, 2010. - 130 с.
5. Анипко О.Б.,Деменко А.А. Экспериментальное исследование баллистических характеристик 120 мм миномета при применении метательных зарядов длительных сроков хранения. // Интегрированные технологии и энергосбережение. - Х.: 2014. - №2. -С.50 -55.
6. Чернов В.П. Поправочные формулы внутренней баллистики/ В.П.Чернов // Воен. изд-во. М.: - 1956. - 359 с.
7. Бирюков И.Ю. Пороховые заряды длительных сроков хранения: проблемы, задачи и пути их решения. // Интегрированные технологии и энергосбережение. - Х.: 2006. - №2. -С.50 -55.
