|
|
||||||||||||||||||||||||
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
ВЕРХНЕЙ ПРОЕКЦИИ ТАНКА
С. А. Бодров, А. В. Серегин, Д. А. Рототаев Вестник бронетанковой техники. 1991. №3.
С помощью аппарата регрессионного анализа получена модель, определяющая связь глубины остаточного внедрения кумулятивной струи после взаимодействия с динамической защитой верхней проекции танка, которая может быть использована для определения параметров динамической защиты.
В последние годы за рубежом разработаны новые массовые противотанковые средства, поражающие верхние проекции танков [1]. Наиболее распространены кумулятивные кассетные суббоеприпасы (ККСБ), в частности КВ-44 (ФРГ) и JP-266 (США), способные пробить стальную броню толщиной 200...250 мм, т. е. вывести из строя любой современный танк [2]. В силу существующих массогабаритных ограничений использование динамической защиты (ДЗ) для повышения противокумулятивной стойкости верхней проекции танков остается единственно приемлемым конструктивным приемом. Наибольший интерес представляет использование схем ДЗ, обладающих достаточной эффективностью под углом встречи, близким к нормали поверхности [3]. Основными элементами ДЗ (рис. 1) являются: стальная крышка, взрывчатка, стальная прокладка, а также инертный наполнитель (слой полимерного материала), который размещается непосредственно на крыше танка. В зависимости от свойств материала он может служить дополнительной противорадиационной защитой. Изучается возможность замены полимера керамическими блоками.
Рис. 1 Схема динамической защиты верхней проекции танка: 1 — стальная броневая крышка; 2 — боеприпас ДЗ; 3 — стальная прокладка; 4 — инертный наполнитель; 5 — броневая защита верхней проекции; α — угол встречи
В качестве
средств испытаний был выбран отечественный аналог упомянутых выше зарубежных
ККСБ с диаметром кумулятивного заряда
Условия планирования эксперимента
На практике встречаются массивы эксперимем· тальных данных, которые, не будучи заранее спланированными, не укладываются в рамки ни одного из оптимальных планов [4]. Целесообразно использовать эти данные для получения регрессионных моделей, обрабатывая их либо как самостоятельный массив, либо совместно с планируемыми экспериментами. В последнем случае это позволяет расширить интервалы варьирования факторов или повысить уровень модели. В результате дополнения первоначального плана данными проведенных ранее испытаний были расширены интервалы варьирования трех из шести факторов (см. таблицу), В итоге обработки всех данных на ЭВМ регрессионная модель процесса взаимодействия кумулятивной струи с ДЗ приняла следующий вид: L=167,352 — 0,667α — 23,902ρ — 0,623 Н — 1,256tb — 6,1668δ — l,200th + 0,023δtb +0,061δth + 1,700ρδ
где L — глубина остаточного внедрения кумулятивной струи в крышу танка; α — угол встречи, град; ρ — плотность материала наполнителя, г/см3; Н — толщина слоя наполнителя, мм; tb — толщина стальной броневой крышки (с толщиной стенки ДЗ), мм; δ — толщина заряда ВВ, мм; th — толщина стальной прокладки (с учетом толщины стенки корпуса боеприпаса ДЗ), мм. Полученная формула позволяет оценить влияние этих факторов на конечный результат взаимодействия кумулятивной струи ККСБ с рассматриваемой разновидностью ДЗ (рис. 2). Комбинированная преграда сталь—инертный наполнитель уменьшает бронепробиваемость кумулятивной струи на 30...37 % при использовании полимерного материала и на 44...69 % — керамики [5]. Усиление преграды боеприпасом ДЗ дает соответственно снижение бронепробиваемости на 64...83 и 75...94 % при толщине заряда δ0 и угле встречи 0° (от нормали). При увеличении заряда ВВ до 2,7δ0 происходит дальнейшее снижение бронепробиваемости ККСБ, достигающее 81...99 % — для полимерного материала и 78...96 % — для керамики. Рассмотрим зависимость глубины L от плотности материала инертного наполнителя и толщины заряда ВВ (см. рис. 2, позиция 1, 2) боеприпаса ДЗ. При толщине, близкой к δ0, использование в качестве инертного наполнителя керамики позволяет получить глубину остаточного внедрения кумулятивной струн в 1,4...1,8 раза меньше, чем для полимерного материала такой же толщины. Масса преграды с ДЗ, содержащей керамический наполнитель, на 20...53 % больше массы преграды с ДЗ, содержащей наполнитель из полимерного материала. Если δ равна 2δ0 и более, глубина L для преград с керамикой и полимерным наполнителем становится примерно одинаковой. В этом случае использование в качество инертного наполнителя полимерного материала предпочтительнее, так как при равной противокумалятивной стойкости позволяет получить выигрыш в массе 19…51 % по сравнению с керамикой. Отмеченная связь плотности материала наполнителя с толщиной заряда ВВ справедлива во всем диапазоне планирования эксперимента.
Влияние толщины инертного наполнителя из полимерного материала на противокумулятивную стойкость преграды (см. рис. 2, позиции 3, 4, 5) равноценно влиянию толщины заряда ВВ. При увеличении толщины любого из этих параметров, например в 2 раза, глубина остаточного внедрения кумулятивной струи уменьшается в 1,5 раза. Уменьшение толщины полимерного наполнителя можно компенсировать эквивалентным увеличением толщины заряда ВВ и наоборот. Для толщины керамического наполнителя подобная связь с толщиной заряда не характерна. В то время как увеличение толщины керамического наполнителя, например в 2 раза, приводит к уменьшению глубины остаточного внедрения в 2-2,4 раза, увеличение толщины заряда ВВ в преграде с керамическим наполнителем дает незначительное уменьшение L (на 12...26%). Для увеличения времени взаимодействия ДЗ с кумулятивной струей нужно уменьшить скорость метания тыльной пластины. Это делается за счет наращивания ее толщины [6]. В рассматриваемой конструкции уменьшение скорости метания тыльной пластины достигается за счет торможения ее в инертном наполнителе. Интенсивность торможения пропорциональна плотности материала наполнителя и обратно пропорциональна массе (толщине) пластины [5]. Два эти фактора уравновешивают друг друга, вследствие чего увеличение толщины стальной прокладки в рассматриваемой схеме ДЗ не приводит к заметному повышению противокумулятивной стойкости; прирост стойкости соизмерим с увеличением толщины прокладки (см. рис. 2, позиции 6, 7). Аналогично влияние толщины броневой крыш ни (см. рис. 2, позиции 8, 9). Это объясняется тем, что размеры отверстия, пробиваемого кумулятивной струей в лицевой крышке, в 3-5 раз больше диаметра струи; даже при углах встречи 30° край отверстия выходит на траекторию движения струи лишь тогда, когда большая часть струи уже пройдет через отверстие. Зависимость противокумулятивной стойкости преграды при угле встречи, близком к нормали, носит линейный характер и составляет 0,3% бронепробиваемости ККСБ на 1° углового отклонения. Для некоторых вариантов преград удалось достичь полной защиты крыши танка (L=0). К числу факторов, наиболее сильно влияющих на противокумулятивную стойкость рассматриваемой разновидности схем ДЗ, относятся толщина заряда ВВ, плотность и толщина слоя инертного наполнителя, а также соотношение между этими факторами. Влияние других факторов в пределах исследования в 2-4 раза меньше. Вывод. Предлагаемая методика исследования взаимодействия кумулятивной струи с динамической зашитой, содержащей инертный наполнитель позволяет определить параметры динамической защиты верхней проекции танка
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Петров И. Агрессивная сущность новых концепций США и НАТО // Зарубежное военное обозрение. 1988. №2. 2. John D. Stand-off is right concrept // Janes defense weekly. 1987 V. 8. № 10. 3. Серегин А. В., Маресев М. И. Шушунов В. С. Особенности воздействия многослойной преграды на кумулятивную струю // Вестник бронетанковой техники. №6.1989. 4. Бродский В. З. и др. Таблицы планов экспериментов для факторных и полиноминальных моделей М.: Металлургия. 1982 752 с. 5. Станюкович К. П. Неустановившиеся движения сложной среды. М.: Научиздат, 1971. 6. Королев С. В., Маресев М. И., Серегин А. X. Уточненная регрессивная модель процесса взаимодействия кумулятивных боеприпасов с динамической защитой // Боеприпасы.1988. № 2.
|
|
|||||||||||||||||||||||
|