СОПРОТИВЛЕНИЕ КОМБИНИРОВАННОЙ ПРЕГРАДЫ ПРОНИКАНИЮ НЕДЕФОРМИРУЕМОГО СЕРДЕЧНИКА

Приведены результаты экспериментального исследования характера изменения силы сопротивления при статическом продавливании комбинированной брони недеформируемым сердечником с целью изучения закона сопротивления комбинирован­ной брони прониканию в нее этого сердечника.

В. П.   КОРОБОЧКИН, В. А. ГУДИКОВ

Вестник бронетанковой техники №4. 1990

В последние годы в нашей стране и за рубе­жом вместо монолитной стальной брони все шире стали применяться комбинированные преграды, состоящие из стальной брони в лицевом и тыль­ном слоях и расположенного между ними керами­ческого материала. Сопоставление сопротивления таких преград внедрению недеформируемых сер­дечников с сопротивлением преград из монолитной брони позволяет оценивать преимущество комби­нированных преград. Для этого можно использо­вать полученные С. И. Макарихиным¹ зависимости (рис. 1), которых, однако, недостаточно.

Рис, 1. Зависимость силы сопротивления стальной плиты P от глубины внедрения пуансона h и толщины δ монолитной стальной преграды

Нами были проведены эксперименты по срав­нительному исследованию характера изменения сопротивления монолитной плиты толщиной 22 мм из стали Ст. 3 и равной по массе комбинированной преграды, состоящей из лицевого и тыльного сло­ев из Ст. 3 толщиной по 4 мм, а также промежу­точного слоя толщиной 25 мм из корундовой ке­рамики.

Керамический материал был заделан в замкну­тый стальной объем без существенного объемного сжатия. Продавливание преград осуществлялось стальным пуансоном диаметром 10 и длиной 64 мм на гидравлическом прессе при малой скоро­сти его продвижения.

На диаграмме (рис. 2) видим более сильное, но сравнению с монолитной, нарастание силы соп­ротивления комбинированной преграды в лицевом слое. Установлено, что при статическом продавли­вании комбинированной преграды максимальное сопротивление развивается в ее лицевом и следу­ющем за ним слое керамики на расстоянии, рав­ном 16,7 % длины образца от начала преграды. В монолитном стальном образце максимальное со­противление внедрению пуансона получено на рас­стоянии от лицевой поверхности преграды, равном 77,2 % длины образца. Сила, необходимая для продавливания лицевого слоя комбинированной преграды, в 1,39 раза больше, чем в случае продавливания такого же слоя монолитной стальной бро­ни. После достижения максимума наблюдается не плавное, а ступенчатое падение силы сопротивле­ния комбинированной преграды.

Рис. 2. Зависимость силы сопротивления P комбинированной (1) и монолитной (2) преград от глубины внедрения h (стрел­кой указано направление внедрения сердечника)

Далее исследовались зависимости сил сопро­тивления комбинированной преграды от толщин ее лицевого и тыльного стальных слоев, а также от толщины слоя керамического наполнителя.

Для этой цели были изготовлены специальные пуансоны, отличающиеся от описанного выше уве­личенной на 50 мм рабочей частью, и комбиниро­ванные преграды с различными толщинами слоев (5,10 и 15 мм) и наполнителя из керамики (5,15 и 25 мм).          Продавливание осуществлялось, как и в нервом случае, на гидравлическом прессе. В опы­тах использовался сердечник из карбида вольфра­ма. Комбинированные преграды представляли со­бой сочетание материалов:     сталь   +            керамика + сталь и алюминий + керамика + алюминий. Для сравнения продавливались равные по массе монолитные стальные и алюминиевые образцы. Были изготовлены также образцы, в которых керамика заделывалась в резиновую оболочку, полностью отделяющую ее от металла.

Таким образом, в результате исследований ус­тановлено:

максимальная сила сопротивления комбиниро­ванной преграды, в отличие от монолитной сталь­ной, достигается после прохождения пуансоном стального лицевого слоя в начале внедрения в слой керамики;

усилие, необходимое для продавливания лицевого слоя комбинированной преграды, больше уси­лия, необходимого для продавливания такого же лицевого слоя монолитной стальной преграды;

в отличие от стальной сила сопротивления ком­бинированной преграды внедрению пуансона пос­ле достижения максимума падает ступенчато;

в заключительной стадии внедрения пуансона в комбинированную преграду на отдельных участках сила сопротивления при росте глубины внедрения сохраняется постоянной, что принципиально отличается от характера изменения сопротивления монолитной стальной преграды; на этой стадии наблюдается также падение силы сопротивления при практически неизменной глубине внедрения пуансона;

увеличение толщины лицевого слоя металла приводит к повышению работы сил сопротивления в начальных слоях комбинированной преграды;

увеличение толщины тыльного слоя оказывает большее влияние на повышение работы сил сопротивления при продавливании комбинированной брони, чем такое же увеличение лицевого слоя;

увеличение толщины слоя керамического наполнителя при постоянных толщинах лицевого и тыльного слоев приводит к смещению максимум силы сопротивления к лицевому слою комбинированной брони;          

упругая оболочка вокруг керамического материала уменьшает угол наклона линии нарастаншия сил сопротивления. 

Вывод. Комбинированная броня обладаешь более высоким, чем равная по массе монолитная стальная броня, сопротивлением внедрению недеформируемого сердечника на начальной стадией проникания. 

¹ Труды ЦНИИ 48. 1957 г.