ВЗРЫВООПАСНОСТЬ ТОПЛИВНЫХ БАКОВ И БОЕКОМПЛЕКТА ТАНКОВ

В. П. АНТОНОВСКИЙ, Ю. А. МИХЕЕВ, И. Г. СЕНЧАКОВ, канд. техн. наук В. И. ТИМОХИН, В. С. ШУШУНОВ

Вестник бронетанковой техники. 1981. №1

Из опыта Великой Отечественной войны, а также послевоенных локальных конфликтов из­вестно, что 50—70 % пробитых снарядами танков составляли безвозвратные потери в результате воспламенения и взрыва боекомплекта. Для повы­шения пожарной безопасности танков необходимо повышать стойкость топливных баков, пороховых зарядов кумулятивных и осколочно-фугасных сна­рядов к заброневому действию осколков и остат­ков кумулятивной струи.

Анализ заброневого осколочного действия кумулятивных противотанковых гранат, бронебой­ных подкалиберных (БПС) и кумулятивных (КС) снарядов [1], [2] показывает, что разброс, про­бивная способность, физико-механические харак­теристики осколков изменяются в широких преде­лах и зависят от типа и калибра боеприпасов, условий их взаимодействия с броней. Поток «убойных» осколков БПС с пробивной способ­ностью более 3 мм алюминиевого эквивалента в основном состоит из частиц с массой m — 2—50 г, разлетающихся со скоростью v₀ = 300—1700 м/с. Заброневой осколочный поток кумулятивных боеприпасов состоит из мелких осколков (0,1—2,0 г) и остаточной кумулятивной струи.

Ввиду различия в могуществе остатков куму­лятивной струи и осколков снарядов их воздейст­вие на топливные баки, пороховые заряды, куму­лятивные и осколочно-фугасные снаряды (ОФС) исследовались раздельно. Для этой цели использо­валась опытная установка (рис. 1) со статическим подрывом боеприпаса. Толщина брони b и угол встречи а выбираются из условия обеспечения требуемой остаточной пробивной способности ΔB =  - b/cos α, где  — математическое ожида­ние бронепробиваемости по ходу кумулятивной струи.

Одиночные осколки с m≥2 г метались из гладкоствольной баллистической установки с по­мощью текстолитовых и алюминиевых поддонов, отсекаемых после выхода из канала ствола. Тре­буемые скорости осколков v₀ обеспечивались под­бором веса метательного порохового заряда. При исследовании топливных баков наблюдались слу­чаи их пробития, разрушения в результате гидро­удара, вспышки топлива с затуханием или про­должительным горением. Для боеприпасов реги­стрировались четыре состояния: пробитие оболочки, разрушение заряда (снаряда), воспламенение пороха, взрыв. Для каждой весовой группы осколков определялись зоны упомянутых состоянии и распределение вероятности каждого из состояний по v₀.

В экспериментах использовались пороховые за­ряды в стальной и сгорающей гильзе, 125-мм ос­колочно-фугасные снаряды, а также 100-, 115- и 125-мм кумулятивные снаряды. Обстрел из 23-мм баллистической установки производился стальны­ми шариками и цилиндрами (h/d = 1) массой 4, 10, 20 и 30 г . Измерение скорости осколков про­изводилось электронно-счетным частотомером 43-30 и осциллографом H-115. Результаты воз­действия наблюдались с помощью смотровых при­боров и промышленной телевизионной установки.

Рис. 1. Экспериментальная установка для изуче­ния действия одиночных осколков (а) и схема воздействия остаточной кумулятивной струи (б):

1—баллистическая система; 2 — отсекатель поддонов; 3 — рамы-мишени; 4 — цель;

5 — снаряд; 6 —преграда; b — толщина брони; α — угол встречи

Взрывы BB кумулятивных снарядов вызывают­ся лишь наиболее мощными осколками с пробив­ной способностью l ≥ 50 мм , в то время как оскол­ки с l=20—50 м при пробитии оболочки снаряда чаще всего вызывают воспламенение ВВ. Осколки с меньшей пробивной способностью корпус снаря­да не пробивают. Заметного различия в противоосколочной стойкости кумулятивных снарядов в зависимости от их калибра не обнаружено.

При пробитии корпуса 125-мм ОФС осколками l ≥ 60 мм происходила неполная детонация BB (тринитротолуола). Случаев возгорания BB не наблюдалось.

Попадание осколков с l ≥ 40 мм вызывает взрыв, а 15—25-мм — частое воспламенение поро­ховых зарядов. Горящий порох поджигал соседние заряды со сгорающей гильзой. Поджигания заря­дов унитарного выстрела с металлической гильзой не наблюдалось.

При обработке опытных данных воздействие осколков на заряды и снаряды боекомплекта было разделено на зоны возможного и достоверного воспламенения и взрыва (рис. 2). Различие в стой­кости элементов боекомплекта (эквивалентная толщина преграды) по отношению к различным весовым группам осколков в указанном диапазоне условий исследований не превышало 10—15 %. Это позволяет принять в качестве расчетных ха­рактеристик эквиваленты стойкости, как это делается для других элементов внутреннего оборудо­вания танка. Таким образом, для испытанных за­рядов и кумулятивных снарядов удалось построить функции распределения для воспламенения и взрыва в зависимости от пробивной способ­ности осколка (рис. 3).

Рис. 2. Область воспламенения и детонации по­роховых зарядов (а) и кумулятивных снарядов (б) в зависимости от массы m и скорости υ оди­ночных осколков:

1 — пробивная способность 10-мм; 2 — 20-мм; 3 — 30-мм; 4—40-мм; 5 — 50-мм алюминиевого эквивалента; 6 — ли­ния 50%-ной вероятности воспламенения; 7 —линия 50% -ной вероятности взрыва

Осколки от кумулятивной противотанковой гранаты не пробивали стальной гильзы, а заряд со сгорающей гильзой воспламе­нялся практически при любом пробитии брони. Эксперименты показали также, что для оценки инициирующего действия струи с ΔB ≤ 60 мм алю­миниевого эквивалента могут быть использованы законы поражения одиночными осколками (см. рис. 3).

Для образования факела мелких осколков перед топливным баком на расстоянии 150—200 мм устанавливался 3—5-мм алюминиевый экран. Ис­следования проводились при температуре окру­жающего воздуха от -5 до +15 °С, ν = 500—1700 м/с и m = 4—30 г. Получены функции вос­пламенения топливных баков с дизельным топли­вом ДЛ, керосином TC-1 и бензином А-72 в зави­симости от v и l при попадании 30 г осколков под уровень топлива (см. рис. 3). Устойчивое воспла­менение баков происходит от осколков с пробив­ной способностью 40 мм для бензина, 50 мм для керосина и 60 мм для дизельного топлива, незави­симо от материала бака (сталь, алюминий, рези­на, стеклопластик). Попадание осколков в метал­лические топливные баки, как правило, сопровож­даются разрушением сварных швов, более интен­сивным растеканием и горением топлива.

Рис. 3. Функции вероятности:

1 — воспламенения пороховых зарядов; 5 — их взрыва; 3 — вос­пламенения BB кумулятивных снарядов; 7-их взрыва от 20-г осколков; 2, 4, 6 — воспламенения бензина А-72, керосина ТС-1, дизельного топлива ДЛ от 30-г осколков

При попадании осколков в область паров керо­сина и дизельного топлива воспламенения не наблюдалось. В парах бензина условия воспламе­нения практически те же, что и в самом топливе, однако горение бензина в замкнутом объеме бака часто прекращалось. Случаев взрыва топливных паров не было. Воздействие кумулятивной струи с ΔB ≥ 100 мм сопровождалось разрушением бака с мощной вспышкой и интенсивным горением всех типов топлива.

Вывод

Полученные в лабораторных условиях вероят­ности поражения боекомплекта и топливных ба­ков при попадании осколков и остаточной кумуля­тивной струи могут использоваться в расчетных оценках живучести танков.

ЛИТЕРАТУРА

1.                 Гришкун А. В., Костромитинов А. Г., Михеев Ю. А. и др. Исследование осколочного потока в заброневом про­странстве. — Вопросы оборонной техники. Сер. XX, вып. 75— 76, часть I, 1977.

2.                 Михеев Р. А., Шушунов В. С. Исследование заброневого. действия осколочного потока кумулятивных боеприпа­сов. — Вопросы оборонной техники. Сер. XX, вып. 86, 1979.

Поступила в редакцию 27.08.80.