ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 


 

ВЛИЯНИЕ ТВЕРДОСТИ ТЫЛЬНОГО СЛОЯ БРОНИ НА ФОРМИРОВАНИЕ ОСКОЛКОВ

Н. П. Колток, И. К. Симаков

Вестник бронетанковой техники. 1989. № 9.

 

Приведен анализ экспериментальных данных о влиянии твердости стальной бро­ни на формирование заброневого осколочного потока. Показано, что тыльный слой из брони высокой твердости имеет большую склонность к образованию осколков при действии бронебойного или кумулятивного снарядов по сравнению с броней средней

твердости.

 

Известно, что тыльный слой брони оказывает существенное влияние на образование заброневого осколочного потока [1]. За последние годы прове­дены исследования сложных преград, содержащих стальные листы различной твердости [2, 3]. При этом установлено, что у монолитных преград из стали повышенной твердости, а также у сложных преград с тыльным слоем из нее уровень стойкости по отношению к бронебойным и кумулятивным сна­рядам выше, чем у преград аналогичной конструк­ции из стали средней твердости.

В связи с тем, что сталь повышенной твердости получила широкое применение в бронеконструкциях, в том числе в качестве тыльных слоев сложных преград, приобретает актуальность требующий экс­периментального исследования вопрос о влиянии твердости стальной брони на формирование оскол­ков. Объектом проведенного с этой целью исследо­вания были выбраны стали средней и повышенной твердости. Для расширения диапазона твердости были изготовлены и обработаны на высокую твер­дость образцы (специальные карточки) из стали марки БТК-1 с более высокой прочностью и пони­женной вязкостью по сравнению с серийными об­разцами из стали той же марки (табл. 1).

 

Таблица 1. Основные механические свойства броневых сталей

Марка стали

Предел прочности, МПа

Твердость НВ

Ударная вязкость,

Дж/см2

42СМ

952–1020

286–302

113–123

БТК-1

1180–1320

351–402

59–98

БТК-1ЭШП

1270–1320

351–402

83

БТК-1*

1619–1638

477–512

42–69

* Сталь, обработанная на высокую твердость.

 

Таблица 2. Результаты исследований стальных фрагментов и меди внутри и на стенках кумулятивных каверн

Преграда

Слой меди, смешанной со сталью на стенках каверны

Расположение слоя меди, смешанной со сталью

Расположение чистой меди

Стальные фрагменты

Толщина, мм

Твердость НВ

Место рас­положения

Твердость НВ

Место распо­ложения

Твердость

НВ

Размеры, мм

85

286–302

(средняя)

От середи­ны до вер­шины ка­верны

228–248

В середине каверны

150

364–375 (повышен­ная)

 

 

В конце ка­верны

В середине и в конце кавер­ны

В конце кавер­ны

387–430

10X23

85

477–512

(высокая)

 

 

В середине и в конце кавер­ны

В середине каверны

В конце и в се­редине кавер­ны

418–495

13X28


 

Испытания проводились путем подрыва 100-мм кумулятивных снарядов БК-3 и обстрелом 100-мм бронебойными снарядами БР-412Б и 125-мм броне­бойными подкалиберными снарядами БМ15 с про­битием и без пробития брони. Подрыв осуществлял­ся по нормали в торец монолитной стальной плиты. На каждой из трех выбранных преград – из броне­вой стали средней (42СМ), повышенной (БТК-1) и высокой (БТК-1*) твердости оказалось достаточ­ным провести по пять опытов. Определение твер­дости и металлографическое исследование (табл. 2) производились на темплетах, вырезанных из пре­град различной твердости в местах расположения каверн.

Обстрел монолитных преград из стали БТК-1ЭШП и 42СМ толщиной 80-мм снарядами БР-412Б и БМ15 производился с дальности 100 м под углом 60° с ударными скоростями vп.с.п = ±25 м/с и vп.с.п = ±50 м/с, где П.с.п – предель­ная скорость сквозного пробития преграды, соот­ветственно для указанных типов снарядов. По каж­дой из преград было произведено по пять зачетных выстрелов с попаданием. После каждого из них регистрировались скорость удара и размеры отко­лов (осколков), отделившихся от тыльного слоя брони (табл. 3).

 

Таблица 3. Результаты исследования преград из стали повышенной и средней твердости

Марка стали

Снаряд: калибр, мм/тип

Скорость удара, м/с

Размеры выходного отверстия / откола и толщина /, мм

42СМ

125/БМ15

1121

80X80/–

»

»

1120

70X75/–

»

»

1153

90X90/–

»

 

1138

80X90/–

»

»

1191

95X80/–

БТК-1ЭШП

125/БМ15

1253

–/80X145; / = 36

»

»

1243

45X40

»

»

1275

–/145X160; / = 33

»

»

1263

–/145X110; / = 38

»

»

1253

–/160X110; / = 28

42СМ

100/БР-412Б

838

150X100/–

»

»

846

155X90/–

»

»

842

170X120/–

»

»

856

115X100/–

»

»

831

145X95/–

БТК-1ЭШП

100/БР-412Б

874

–/250X250; /<40

»

»

862

–/270X240; / = 32

»

»

882

–/365X270; /<40

»

»

877

–/205X165; / = 35

»

»

870

–/160X230; /<30

 

Проведенные исследования показывают, что в результате внедрения кумулятивной струи в пре­грады из стали различной твердости происходит смешивание меди со сталью. На средних и донных участках кумулятивных каверн в остальных пре­градах повышенной и высокой твердости обнару­жено накопление отделившихся от стенки каверны стальных фрагментов, чистой меди и слоя меди, смешанной со сталью (рисунок). В стальной пре­граде высокой твердости обнаружены стальные фрагменты, не отделившиеся от стенки каверны.

 

Характер поражения брони из стали повышенной (а), высокой (б) средней (в) твердости:

1 – вершина каверны; 2 – слой меди, смешанной со сталью; 3 – медь; 4, 5 – стальные фрагменты, отделившиеся и не отделившиеся от стенки каверны


 

Толщина слоя этих фрагментов не превышает 15 мм. Твердость НВ отделившихся стальных фраг­ментов в стальной преграде повышенной твердости составляет 387–430, что несколько выше твердо­сти самой преграды. Твердость неотделившихся стальных фрагментов в преграде из стали высокой твердости несколько ниже твердости самой прегра­ды. Количество отделившихся в процессе внедре­ния кумулятивной струи стальных фрагментов до­статочно велико; они имеют разнообразные форму и размеры–от мельчайших частиц до значитель­ных осколков. Размеры наиболее крупных из них составили 13X28 мм (см. рисунок, а).

Следовательно, процесс внедрения кумулятив­ной струи в преграды из стали повышенной и вы­сокой твердости сопровождается образованием большого количества и значительных по размерам отделившихся от каверны стальных фрагментов, ко­торые, очевидно, при пробитии брони будут вклю­чаться в общий заброневой осколочный поток и способствовать повышению поражающего действия в заброневом пространстве. Кроме того, при пробитии преград из стали высокой твердости возможно увеличение количе­ства осколков за счет разрушения слоя, не отделившегося от стенки каверны, что также будет способствовать повышению ущерба за броней.

В кумулятивной каверне, полученной в стальной преграде средней твердости, на стенках в конце и внутри средней ча­сти каверны обнаружен слой меди, сме­шанной со сталью (см. рисунок, в). Твер­дость НВ этого слоя составляет 228-248, что значительно ниже твердости самой стали. Накопление стальных фрагментов в кумулятивной каверне не наблюдается. Поэтому при пробитии брони в заброневое пространство возможно попадание, в основном, кумулятивной струи. Анализ рассмотренных результатов показывает, что при пробитии преград из стали по­вышенной и высокой твердости кумуля­тивными средствами поражения следует ожидать более мощного заброневого осколочного потока, чем при пробитии пре­град из стали средней твердости. Существенное влияние твердости тыльного слоя преграды на характер поражения и на формирование заброневого осколочного потока выявлено также при воздействии бронебойных и бронебойных подкали­верных снарядов (см. табл. 2). Резуль­таты исследований показывают, что при пробитии преград из стали БТК-1ЭШП (повышенной твердости) характерно об­разование кольцевых отколов с тыльной стороны преграды. Так, при попадании бронебойных снарядов были получены отколы, максимальные размеры которых соответственно составили 365X270 мм, а толщина 40 мм, при попадании бронебойных подкалиберных – 160X145 мм, толщина 38 мм. При таких же условиях обстрела на преградах из стали 42СМ (средней твердости) с тыльной стороны отколов не было.

Таким образом, экспериментальными исследо­ваниями установлено, что преграды из стали повы­шенной твердости, обладающие более высоким уровнем стойкости по отношению к бронебойным и кумулятивным снарядам по сравнению с прегра­дами из стали средней твердости, склонны к обра­зованию дополнительных осколков брони. При ис­пользовании их в качестве тыльных слоев защит­ных устройств для сохранения достигнутого уровня противокумулятивной и противоснарядной стойко­сти целесообразно принимать меры по локализации заброневого осколочного потока, поражающего внутреннее оборудование и экипаж бронированных машин.

Вывод. При использовании брони из стали повышенной твердости в качестве тыльного слоя в комбинированной защитной преграде следует учи­тывать возможность образования дополнительных осколков брони при пробитии преграды бронебой­ным или кумулятивным снарядом.


 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Комяженко А. Г., Ломов С. В. и др. Защищающая способность броневой преграды с пластическим алюминиевым слоем // Вопросы оборонной техники. Сер. XX. 1979. Вып. № 86.
  2. Брызгов В. Н., Павлючков А. П., Симаков И. К. Про- тивокумулятивная стойкость броневой стали повышенной твердости // Там же. Сер. XX. 1981. Вып. № 96.
  3. Брызгов В. Н., Симаков И. К. Вклад тыльного слоя высокотвердой стали в противокумулятивную стойкость бро­ни // Вестник бронетанковой техники, 1985. № 2.

 

 

 











 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ