ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 


 

ВЫБОР ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ТАНКОВ

В. Д. ЧУБАРОВ, Е. В. МАРКА Д. А РОТОТАЕВ

Вестник бронетанковой техники. 1991. №1.

 

Приводятся, технические требования к взрывчатому веществу для динамической, противокумулятивной и противоснарядной защиты танков. Представлен компонентный состав и взрывчатые характеристики некоторых ВВ. Для универсальной динамичес­кой защиты рекомендуется гексогеносодержащий состав ПВВ-12М.

 

Устройства, использующие энергию взрыва ВВ для снижения поражающего действия противотан­ковых снарядов, получили название динамической защиты (ДЗ) танка [1]. В основе таких устройств лежит заряд ВВ, облицованный металлическими об­кладками различной толщины и конфигурации, заряд должен удовлетворять ряду тактико-техниеских требований применительно к танкам.

Инициирование детонации в тонких слоях ВВ осуществляется интенсивным локальным воздейст­вием кумулятивной струи. При определении крити­ческих условий инициирования детонации тонких роев ВВ при ударно-волновом воздействии часто пользуется критерий критической энергии [2]. При этом интенсивное локальное воздействие упо­добляется высокоскоростному удару компактного цилиндра диаметром d и скоростью v. Критерий критической энергии имеет вид: W=v2d

Локальное инициирование детонации не всегда приводит к ее распространению на окружающей рВ, особенно в случае тонких слоев ВВ. Критичес­кое условие распространения детонации, определя­емое зависимостью между диаметром поражения и критической толщиной детонации ВВ.

Надежность возбуждения детонации определя­ется не только величиной критического диаметра толщины), но и энергетическими параметрами ку­мулятивной струи. Некоторые данные свидетельст­вуют о возможности применения ВВ с критической толщиной слоя не более 5 мм , что ограничивает круг взрывчатых веществ, приемлемых для исполь­зования в защите танка.

Анализ технических требований показывает, что основные взрывчатые и эксплуатационные харак­теристики, определяющие возможность примене­ния ВВ в схемах ДЗ (критический диаметр и ско­рость детонации, температура вспышки, термоста­бильность, химическая совместимость и др.), нахо­дятся на уровне серийных ВВ, используемых для снаряжения боеприпасов [3]. Необходимая для обеспечения работоспособности критическая тол­щина детонации может быть обеспечена только при использовании мощных вторичных взрывчатых ве­ществ или их составов. Это механические смеси индивидуальных ВВ, одного или нескольких ВВ со специальными добавками, изменяющими их слу­жебные характеристики или механические смеси ряда веществ, способных в совокупности данной смеси к взрывчатым превращения, которые обыч­но именуют взрывчатыми составами (ВС). Исполь­зование индивидуальных твердых или жидких ВВ, а также ВС определяется всей совокупностью тре­бований, предъявляемых к динамической защите на их основе.          

Стойкость, прочность и устойчивость к воз­действию механических, климатических и био­логических факторов регламентируются по ГОСТ В 20.39.304—76 [4]. Элементы ДЗ должны быть стойкими, прочными, устойчивыми при воздействии синусоидальной вибрации, механических ударов одиночного и многократного действия, ат­мосферных осадков, пониженной и повышенной температуры, влажности, соляного (морского) ту­мана, плесневых грибов, рабочих растворов и т, п. Производство ВВ должно быть также обеспечено широкой сырьевой базой [5].

Возможность длительной эксплуатации ВВ в составе элементов ДЗ определяется гарантийным сроком хранения Т, способностью заряда ВВ про­тивостоять обрастанию грибковой плесенью и т. п. Гарантийный срок хранения гексогеносодержащих (ПВВ-5А, ПВВ-12М) определяется по кинематике газовыделения в манометре Бурдона в температур­ном интервале 140...160 °С. По результатам иссле­дования определялась зависимость времени разло­жения 1% состава от температуры. Путем экстра­поляции на эквивалентную температуру была определена величина Т в складских условиях. Расче­ты показали, что время разложения 1 % состава при средней температуре складского хранения (~20 °С) составляет десятки лет.

Таким образом, установлено, что применяемые в схемах ДЗ гексогеносодержащие составы сохраняют свои свойства в соответствии с требованиями более 11 лет. Проверка способности заряда ВВ противостоять обрастанию грибковой плесенью проводилась по 6-бальиой шкале ГОСТ 9.048—75 («0» – при осмотре под микроскопом рост плесени не виден; «5» – при осмотре невооруженным глазом отчетли­во виден рост грибков, покрывающих более 26% испытуемой поверхности), образцы ВВ считаются выдержавшими испытания на устойчивость после воздействия суспензией из активных культур плесневых грибков и последующей выдержки в камере грибообразоваиия, если степень биологического обрастания не превышает двух баллов. Так, для ΠΒΒ-5А визуально грибки не обнаружены. Под микроскопом наблюдается слаборазвитый неаветвящийся мицелий (1 балл). При осмотре ПВВ-12М грибков не обнаружено (0 баллов),

Необходимо обеспечить безопасность хранения и эксплуатации ДЗ на танках. При обеспечении безопасности обращения с ВВ следует учитывать специфические условия эксплуатации ДЗ – вибрационные и ударные нагрузки, возможность попадания крупнокалиберных пуль и малокалиберных снарядов, осколков осколочно-фугасных снарядов, огне смеси типа «Напалм» и т. п.

 

Таблица 1. Технические требования и их выполнение в ПВВ-5А и ΠΒΒ12Μ

Характеристики

ПВВ-5А

ПВВ-12М

Скорость детонации (7,4-8 км/с при плотности 1,4-14 г/см3 по ГОСТ)

7,45-7,7 км/с при 1,4-1,54 г/см3

8 км/с при 1,60 г/см3

Критическая толщина детонации, мм

3,3

13

Температура вспышки при 5-секундной задержке не менее 200 °С (ОСТ В 84Т582—78), °С

230

230

Переход горения в детонацию в разрушенном элементе ДЗ

Отсутствует при поджигании огнесмесью типа «Напалм» с температурой горения ~ 800 °С

Сохранение взрывчатых свойств при 90 °С в течение 12 ч

Стабильность при 155 °С в течение 19 ч

Стабильность при 90 °С в течение 12 ч

Чувствительность к удару не выше тетрила (48±4) %, %

24

28

 Вероятность детонации ВВ в корпусе ДЗ:

при проникании кумулятивной струи (для серийных ПГ-9С, 3БΚΊ4Μ, 9H138 не менее 0,95 при доверительном интер­вале 0,8)

0,99 (проведено более 600 опытов на заводских, государст­венных и приемосдаточных испытаниях; получено 2 отказа детонации)

при обстреле бронебойно-зажигательными пулями калиб­ра 7,62; 12,7; 14,5 мм , бронебойными 30-мм снарядами, от осколков 125-мм осколочно-фугасного снаряда на расстоя­нии 10 мм при наличии лицевого экрана из стали толщи­ной 3 и 15 мм не более 0,05 при доверительном интервале 0,8

Не детонируют

Стойкость к вибрации и механическим ударам

На наружную поверхность не вытекает, после механических испытании сохраняет противокумулятивную и противоснарядную стойкость

То же к свету

Повышение температуры ВВ под действием солнечного (27 °С) и ультрафиолетового (2 °С) излучения незначительно и не изменяет основных характеристик состава

То же к атмосферным осадкам и морскому туману

Отсутствует вытекание ВВ на наружную поверхность ДЗ

 

i

Те же к грибковой плесени

В соответствии с ГОСТ 9,048—75

Химическая совместимость с металлами, нефтепродуктами, лакокрасочными покрытиями и специальными растворами

Совместимость с конструкционными материалами и агрес­сивными средами, используемыми при изготовлении и эксплу­атации ДЗ

Гарантийный срок хранения ВВ

Не менее 11 лет

 

Таким образом, эффективность, служебные и эксплуатационные свойства элементов ДЗ зависят взрывчатых, физико-механических и химико-кинетических свойств ВВ (табл. 1). Из сущест­вующих в наибольшей степени удовлетворяют техническим требованиям по совокупности свойств пластичные и эластичные составы на основе тэна и гексогена (табл. 2).

В качестве навесного комплекса ДЗ отечественных танков для сравнительных испытаний были выбраны эластичный состав на основе тэна – ЭВВ-341 (ОСТ В 84-1994—82) и пластичный состав на основе гексогена – ПВВ-5А (ОСТ В 84-1278—81).

Они имеются в серийном производстве. Проведены испытания взаимодействия различных схем такой защиты с противотанковыми средствами. Их результаты позволяют сделать вывод о практически полном соответствии ЭВВ-34 предъявляемым техническим требованиям.

 

Таблица 2. Характеристики В В

Показателя

ПВВ-5А (ОСТ В 84-1278—81)

ПВВ-12М (ТУ 84-1071—85)

ЭВВ-34 (ОСТ В 84-1994—82)

ЭГ-85 (ТУ-520-294—79)

ТК-Г (ТУ 84-982—84)

Компонентный состав, %:

гексоген

85,0

90,0

-

85,0

11,7

тэн

-

-

80,0

-

84,0

полиизобутнлен

4,5

-

8,0

-

-

каучук

-

4,5

-

10,5

11,7

трансформаторное масло

-

5,5

8,0

-

-

В индустриальное масло

10,5

-

-

-

-

фторопласт-4

-

-

3,5

1,4

1,2

диоктилсебацинат

-

-

0,5

3,0

3,0

сажа

-

-

-

0,1

0,1

В Характеристики:

 

 

 

 

 

скорость детонации, м/с

(при плотности, г/см3)

7450-7700

(1,40-1,54)

8000

(1,60)

7600

(1,5)

7900

(1,6)

7600

(1,58)

критическая толщина детонации, мм

3,3

1,5

0,35

1,8

0,7

чувствительность к удару по ГОСТ 4545—80 в приборе № 1, %

24

28

30

60

80

чувствительность к трению по ОСТ В 84-896—83 нижний предел, МПа

410

400

300

250

50

температура вспышки по ОСТ В 84-1582—78,

°С

230

230

190

230

180

плотность, г/см3

1,59

1,58-1,60

1,45-1,50

1,60

1,58

химическая стойкость по манометрической пробе при 110 °С за 14 ч, мм рт. ст.

30

7

40…50

-

100

В температурный интервал эксплуатации

-50…+50

-50…+50

-50…+50

-40…+70

-50…+50

прочность на разрыв, МПа

-

-

2

1-2

2

Гарантийный срок хранения, лет

11

11

10

11

13

 

Однако отсутствие промышленных мощностей не позволяет использовать его в ВВ с большим объемом производства [6]. Попытка применить мелкодисперсный тэн механи­ческого измельчения привела к снижению физико-механнческих характеристик ЭВВ-34, в частности, прочность на разрыв уменьшилась в 5-б раз.

Другим составом для исследований было выбра­но гексогеносодержащее пластичное взрывчатое ве­щество ПВВ-5А, как отвечающее основным техни­ческим требованиям, но имеющее широкую сырье­вую базу, большое производство и низкую сто­имость. В зарубежной противокумулятпвной защите танка М-48АЗ было использовано близкое к ПВВ-5А пластичное ВВ. Эта смесь содержит 91,5% гексогена и 8,5% связующего вещества из мине­рального масла, загущенного полимером полиамид­ного типа с добавкой органического красителя го­лубого цвета. Это ВВ наиболее близко по комплек­су свойств и составу к пластичному взрывчатому веществу С-4 производства США (91% гексогена 2,1 полиизобутилена, 1,6 минерального масла и 5,3% диизосебацината). Скорость детонации этого ВВ 8040 м/с при плотности 1,6 г/см3. Недостатком взрывчатого состава является опасность эксплуа­тации в связи с повышенным по сравнению с ПΒΒ-5Α содержанием гексогена. ПВВ-5А пред­ставляет собой более однородную массу, обеспечи­вающую надежное связывание компонентов.

Результаты испытаний ПВВ-5А в элементах ди­намической защиты 4С20 показали полное соот­ветствие его техническим требованиям и возмож­ности применения в схемах противокумулятивной ДЗ. Такая проверка проведена при отработке ПВВ-5А для навесной противокумулятивной дина­мической защиты танков Т-80Б, Т-72А, Т-64Б, Т-62 и Т-55 (см. табл. 1). Состав ПВВ-5А удовлетворя­ет одному из основных требований – возбуждение детонации при воздействии кумулятивной струи широкого спектра боеприпасов. Так, по результа­там заводских, государственных, а также приемо­сдаточных испытаний элемента 4С20 вероятность детонации ПВВ-5А составляет не менее 0,99.

В то же время попытка использования навес­ной противокумулятивной ДЗ (2 элемента 4С20 в контейнере из 3-мм стали) для повышения противоснарядной стойкости броневых узлов танка не по­казала ожидаемых результатов в связи с низкой восприимчивостью детонации ПВВ-5А от БПС. При обстреле снарядом ЗБМ22 с начальной скоростью 1661...1682 м/с и курсовом угле 68° детонация ПВВ-5А отмечалась лишь в 20 случаях из ста.

Для универсальной динамической защиты пред­варительно были выбраны следующие составы: ПВВ-5А; ПВВ-12М; ЭГ-85 и ТКФ-Г, которые име­ют достаточную степень рецептурной и технологической отработки (см. табл. 2). Основные взрывчатые характеристики составов находятся на одном уровне. Однако вследствие различного компонентного состава, консистентности (пластичные, эластичные ВВ), пористости следует ожидать различную инициирующую способность при высокоскоростном ударе. Выяснение влияния указанных факторов на восприимчивость к детонации возможно только в ходе экспериментальной проверки.

В результате выполнения большого объем экспериментальных исследований было показано, что в полной мере техническим требованиям для универсальной динамической защиты удовлетворяет пластичный гексогеносодержащий состав ПВВ-12М.

 

Вывод. В качестве взрывчатого вещества для динамической защиты танка от бронебойных подкалиберных снарядов и кумулятивных средств поражения рекомендован гексогеносодержащий состав ПВВ-12М.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Кирющенко Е. В. и др. Взаимодействие снаряда с преградой, содержащей заряд взрывчатого вещества // Вестнни бронетанковой техники. 1989. № 11.
  2. Кобылкин И. Ф., Соловьев В. С. Критические условия распространения и инициирования детонации в тонких слоя ВВ // Боеприпасы. 1986. № 3. .
  3. Основные свойства штатных и некоторых перспективных взрывчатых вещёств и взрывчатых составов: Справочная М.: ЦНИИНТИ, 1982.
  4. ГОСТ В 20.39.304—76. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование. Общие технические требования, метод контроля и испытаний.
  5. ОСТ В 84-1709—79. Порядок разработки и внедрения новых взрывчатых веществ и составов для снаряжения бое припасов.
  6. Розенберг Т. И., Котов Л. Р. и др. Сравнительная оценка свойств ЭВВ на основе мелкокристаллического и штатного тэна // Вопросы специального машиностроения Сер. III. 1984. Вып. 3(22).
 





 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ