Динамика удара - Зукас Дж. А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. Б.6. Влияние материала снаряда на предельную баллистическую скорость.
О—О инструментальная сталь S7, Q—? карбид вольфрама; Л—Л вольфрамовый сплав, О—О уран.
с полусферической передней частью, изготовленными из стали, карбида вольфрама, вольфрамового сплава W2 и обедненного урана. Предельная баллистическая скорость представлена в зависимости от толщины мишени в направлении стрельбы. Видно, что при более высоких скоростях соударения и большей толщине мишеней снаряды из материалов высокой плотности обладают большей проникающей способностью. Однако при малых скоростях соударения с тонкими мишенями предпочтительны стальные снаряды и снаряды из карбида вольфрама. Важнейшими свойствами материала снарядов являются твердость и прочность на сжатие, с ростом которых проникающая способность снарядов растет, а их деформация и степень разрушения становятся минимальными.
Б.4. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ПЕРЕДНЕЙ ЧАСТИ СНАРЯДА
Форма передней части снаряда сильно влияет на его проникающую способность при скоростях, при которых напряжения в нем меньше динамического предела текучести материала. Чем сильнее притуплён носок снаряда, тем выше предельная баллистическая скорость. Если же снаряд подлетает к мишени со скоростью, при которой напряжения в нем превосходят динамический предел текучести его материала, то форма носка практически не влияет на предельную баллистическую скорость.
В табл. Б.2 приведены результаты испытаний стальных снарядов массой 14,6 г и удлинением 10, закаленных до Hb = 555, передние части которых были выполнены в виде полусферы, конуса с углом при верши- 166
Г лава 2
Таблица Б.2. Предельные баллистические скорости
Форма передней части (диаметр Предельная баллистическая
стержня 6,35 мм) скорость, м/с
Угол соударения
0° 60е
Полусфера 875 1213
Конус 892 1262
Затупленная 942 1273
Тангенциальное оживало с - 1225
удлинением 2,1
не 40°, имели затупленную форму и форму тангенциального оживала длиной 2,1 калибра. Мишени в виде плит толщиной 12,7 мм были изготовлены из катаной гомогенизированной стали с Hb = 380. Соударение происходило под углами к нормали 0 и 60°. Минимальная предельная баллистическая скорость была получена для снарядов с полусферическими передними частями при обоих значениях угла соударения. Однако разница в величинах предельных скоростей для снарядов с полусферическими, коническими и оживальными передними частями очень мала (не более 4%). Максимальная скорость для пробивания брони требуется снарядам с затупленной передней частью. Она превышает минимальную предельную баллистическую скорость для снарядов с полусферическим носком приблизительно на 6,5%.
Б.5. ВЛИЯНИЕ УДЛИНЕНИЯ СНАРЯДА
Грабарек [59] провел испытания стальных и вольфрамовых стержней с двумя разными удлинениями, стреляя ими по броне из стали RHA. Стержни имели постоянную массу 65 г, удлинение 5 и 10 и полусферические передние части. Они были изготовлены из стали S7 твердостью Hb = 380 и вольфрамового сплава W2 твердостью Hb = 290. Мишень представляла собой стальную пластину толщиной 25,4 мм (Нв = 380), угол соударения составлял 60°.
На рис. Б.7 показано, как влияют плотность и удлинение на предельную баллистическую скорость. При одной и той же массе и удлинении вольфрамовые (р = 18,6 г/см3) стержни имели предельную баллистическую скорость на 18% меньше, чем стальные (р = 7,8 г/см3). Влияние удлинения на предельную баллистическую скорость хорошо видно на примере обоих испытанных материалов. При изменении удлинения вольфрамовых стержней от 5 до 10 V1 убывает на 13%, а стальных-на 8%. Аналогичные результаты, но в гораздо большем объеме были получены в опытах со стальными стержнями с полусферическими передними частями, стальными мишенями разной толщины, углах соударения 0, 45 и 60° [88, 89]. На рис. Б.8 показана зависимость предель- Проникание и пробивание твердых тел
167
a ^
Si
Is IS
L/D
/О
Рис. Б.7. Влияние удлинения и плотности снаряда на предельную баллистическую скорость.
О—О инструментальная сталь S7, ?—? вольфрамовый сплав W2.
J_I_L-
2 4 6 д
Безразмерная толщина мишени e/D
Рис. Б.8. Влияние безразмерной толщины мишени на предельную баллистическую скорость.
Л L/D = StO L/D = 10, ? L/D = 20
ной баллистической скорости от безразмерной толщины мишени. Параметр e/D учитывает толщину T и угол соударения 9 и определяется выражением
е
~D
Tf 1 + 2 sec 6 ~D
168
Г лава 2
ЛИТЕРАТУРА
1. Proc. 1st Hypervelocity and Impact Effects Symp., Santa Monica, CA, 1955.
2. Proc. 2nd Hypervelocity and Impact Effects Symp., Washington, D. C., 1957.
3. Proc. 3rd Symp. on Hypervelocity Impact, Chicago, IL., 1959.
4. Proc. 4th Symp. on Hypervelocity Impact, Eglin AFB, FL., 1960.
5. Proc. 5th Symp. on Hypervelocity Impact, Denver, CO., 1961.
6. Proc. 6th Symp. on Hypervelocity Impact, Cleveland, OH., 1963.
7. Proc. 7th Hypervelocity Impact Symp., Tampa, FL., 1965.
8. Proc. AIAA Hypervelocity Impact Conference, Cincinnati, OH., 1969.
9. Penetration Equations Handbook for Kinetic Energy Penetrators, Joint Technical Coordinating Group for Munitions Effectiveness, 61 JTCG/ME-77-16! 1977.
