ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ОСКОЛОЧНО-ФУГАСНЫХ

СНАРЯДОВ ПО БРОНЕ

В. В. Гаюн, А. В. Гришкун, О. П. Гусев, А. В. Лисин

Вестник  бронетанковой техники. 1988. №2.

При обстреле осколочно-фугасными снарядами танков последние могут частично или полностью терять боеспособность. Особый интерес вызывают исследования действия по танковой броне 152-мм осколочно-фугасных снарядов (ОФС), так как эти снаряды могут служить аналогом 155-мм ОФС, яв­ляющихся основными в боекомплекте американс­ких самоходных орудий М109А2, состоящих на во­оружении многих стран НАТО.

Поражение танков при попадании ОФС происходит как за счет разрушения элементов броневых кон­струкций, так и вследствие отказов устройств и при­боров внутреннего оборудования из-за высоких уровней динамических нагрузок в местах их уста­новки. При этом силовое воздействие ОФС обуслов­лено бризантным действием взрывчатых веществ (ВВ) и высокоскоростным ударом осколочного по­тока. Оценка этого действия проводится по импуль­су силы, действующей на элемент брони [1, 2].

В целях исключения натурных испытаний на тан­ках, требующих больших материальных затрат и времени, действие ОФС по броне моделировалось экспериментально на бронеплитах с последующим пересчетом на танки с учетом конструкции (формы и размеров), а также площади поражения элемен­тов брони [1,2].

В процессе исследований произведено сопоставле­ние по импульсу силы 152-мм ОФС типа ОФ-29 (или ОФ-25), 100-125-мм ОФС отечественных тан­ковых пушек, а также 120-мм английского броне­бойно-фугасного снаряда (БФС). Снаряды действовали на броневые плиты размером 2700×2550×170 мм, закрепленные 14 болтами на тюбинге с опорной базой 2000×1900 мм.

Для определения импульса силы, переданного сна­рядом броне, в центральной зоне тыльной поверх­ности плиты на приваренных бонках были установ­лены специальные низкочастотные измерительные преобразователи (ИП) с собственными частотами f₀ равными (47±2) и (80±2) Гц. Сопоставление ударного действия 152-мм и 100-125-мм ОФС про­изводилось по реакции указанных ИП. Реакции по ускорению и по относительному перемещению та­ких преобразователей на частоте f₀ пропорциональ­ны сообщенному элементу бронеплиты импульсу силы при условиях [3]

γ₁ = 2t_и/Т₁≤0,3 и γ₂ = Т₁/Т₀≤0.3

где t_и – длительность импульса снарядного воз­действия;

Т₁ – период низшей частоты собственных изгибных колебаний бронеплиты;

Т₀ – период собственных колебаний ИП.

Зная длительность импульса снарядного воздейст­вия на броневую преграду, выбором параметров (размеров и условий закрепления) бронеплиты и частоты f₀ можно обеспечить выполнение ука­занных условий. Частота собственных колебаний броневых плит f₁ определялась с помощью наклеи­ваемых тензорезисторов.

Рассмотрим обобщенные результаты сравнитель­ных исследований ударного действия (по импуль­су силы) различных ОФС (рис. 1, 2). Представлен­ные зависимости построены по точкам, каждая из которых является средним из двух-восьми опытов значением импульса силы при данных условиях об­стрела. Максимальное отклонение результатов опы­тов от среднего значения не превышает 10 %.

Рассмотрим обобщенные результаты сравнитель­ных исследований ударного действия (по импуль­су силы) различных ОФС (рис. 1, 2). Представлен­ные зависимости построены по точкам, каждая из которых является средним из двух-восьми опытов значением импульса силы при данных условиях об­стрела. Максимальное отклонение результатов опы­тов от среднего значения не превышает 10 %.

Рис. 1. Опытные зависимости (от скорости v_c) импульса силы I от действия 152-мм ОФС при различных углах встречи α  снаряда с обстреливаемыми бронеплитами

Рис. 2. Опытные зависимости (от угла встречи а) импульса силы I от действия ОФС при обстреле бронеплит: 1 – 152-мм ОФС, v_c=950 м/с; 2 – 130-мм ОФС, v_c=910 м/с; 3 –125-мм ОФС, v_c=850 м/с; 4 – 115-мм ОФС, v_c=780 м/с; 5 – 100-мм ОФС, v_c = 790 м/с

Анализ результатов натурных обстрелов, статичес­ких подрывов на плитах и расчетных данных [1, 2] показывает, что составляющая импульса от подры­ва ВВ при ударе о броню 100-152-мм ОФС состав­ляет 5-10 % от общего импульс силы (при ско­рости встречи более 700 м/с), н основное ударное действие по броне этих снарядов определяется ос­колочным потоком  [1].

Значение импульса силы от осколочного потока, а следовательно, и суммарного импульса силы от действия ОФС зависит от скорости удара снаряда, угла его встречи с преградой (см. рис. 1, 2), соот­ношения между скоростью снаряда и скоростью разлета осколков, конфигурации броневой пре­грады.

При увеличении скорости встречи, начиная от 600 м/с, импульс силы 152-мм ОФС значительно возрастает, а при уменьшении от 400 до 250 м/с снижается от 2 до 4 раз. При скорости встречи 950 м/с значения импульса силы составляют 50 и 40 кН·с для углов встречи соответственно 0 и 60°, что в 2-2,5 раза превосходит импульс силы 125-мм снаряда ОФ-19.

При углах встречи, близких к нулю, и скорости 250 м/с импульс силы 152-мм ОФС меньше, чем у 100-мм ОФС со скоростью встречи 900 м/с. При увеличении угла встречи снаряда с преградой от 0 до 60° и скорости встречи свыше 850 м/с импульс силы уменьшается, а при скоростях встречи 250-700 м/с увеличивается. Таким образом, 152-мм ОФС обладает более высоким ударным действием по броне при скоростях встречи свыше 650 м/с но сравнению со штатными 100-130-мм ОФС, а при меньших скоростях встречи его ударное действие соизмеримо с действием 125-130-мм ОФС.

Были выполнены также расчетные оценки импуль­са силы 152-мм ОФС, переданного различным зо­нам танка (таблица, рис. 3), которые сопоставлены с опытными данными по другим типам отечествен­ных ОФС и по английскому 120-мм бронебойно- фугасному снаряду (БФС).

Действие снарядов на элементы брони танка при обстреле

Сопоставление импульсов силы показывает, что по ударному действию на башню 152-мм ОФС типа ОФ-29 превосходят 125-мм снаряды ОФ-19 в 1,4 ра­за, а по действию на подбашенный лист и на верх­нюю лобовую деталь корпуса – практически в 2 раза.

Рис. 3. Расчетно-экспериментальные зависимости (от скорости v_c) импульса силы I, переданного элементам брони, при обст­реле 152-мм (сплошные линии) и 125-мм (штриховые) ОФС: 1,4 – верхней лобовой детали; 2 – подбашенного листа; 3, 5 – башни

Выводы:

1. Эффективность действия по броню 152-мм осколочно-фугасного снаряда существенно зависит от его скорости и угла встречи. При скоростях свыше 800 м/с импульс силы снарядов может достигать 40-50 кН·с, что в 2-2,5 раза больше, чем у 125-мм осколочно-фугасного снаряда, при уменьшении скорости от 400 до 250 м/с он снижается от 2 до 4 раз. При увеличении угла встреча с преградой 152-мм осколочно-фугасного снаряда от 0 до 60° и скоростях свыше 850 м/с импульс уменьшается в 1,1-1,3 раза, а при увеличении ско­рости от 250 до 750 м/с – увеличивается соответст­венно в 1,6 и 1,3 раза.

2. Импульс силы при попадании 152-мм снаряда в танк (скорость 800 м/с) в 1,4-2 раза больше по сравнению с импульсом 125-мм ОФС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Расчет импульса силы при ударе снарядов в броню/ В. В. Гаюн и др. // Вестник бронетанковой техники. 1982. № 3. С. 15—17.
2. Силовое воздействие снарядов на броню танка/В. В. Гаюн и др. // Там же. № 5. С. 19—21.
3. Нанава Ш. И., Соболева Н. А., Тетельбаум Р. Д. Расчет параметров движения приборов и узлов внутреннего оборудо­вания танков при воздействии снарядов без пробития // Во­просы оборонной техники. Сер. XX. 1979. Вып. 86. С. 76—81.