|
|||||||||||||||
|
О НЕКОТОРЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ТРЕХСЛОЙНЫХ ПРЕГРАД
ПРИ ОБСТРЕЛЕ СПЛОШНЫМИ ОПЕРЕННЫМИ БРОНЕБОЙНО-ПОДКАЛИБЕРНЫМИ СНАРЯДАМИ
О. И. АЛЕКСЕЕВ, канд. техн. наук И. И. ТЕРЕХИН
Вопросы оборонной техники. Серия ХХ. Выпуск 63. 1976 г.
Рост пробивной способности бронебойных снарядов вынуждает непрерывно изыскивать пути повышения защитных характеристик брони. Одним из путей создания комплексной зашиты от различных снарядов при жестких ограничениях веса является разработка броневых преград, состоящих из двух, трех и большего количества слоев с различными физико-механическими характеристиками. В последние годы появились сообщения об использовании в зарубежном танкостроении двухпреградной и многослойной брони. Имеются данные о разработке многослойных броневых систем, состоящих из лицевой и тыльной стальной брони и средней части из композиционных материалов (различные виды пластмасс, стальная проволока, залитая полиуретаном и др.). Противоснарядная стойкость многослойных преград является сложной функцией углов обстрела, толщин и физико-механических свойств отдельных слоев, особенностей соединения слоев, физико-механических свойств снарядов и др. Характер изменения стойкости в зависимости от указанных факторов может быть различным. Поэтому основным методом изучения противоснарядной стойкости многослойных преград являются натурные и модельные испытания, накопление экспериментальных данных, их обобщение и анализ. Исследована противоснарядная стойкость трехслойных преград, в которых лицевой и тыльный слои выполнены из стальных броневых плит средней твердости, а средний слой - из стеклотекстолита. Данные о физико-механических свойствах материалов, из которых изготовлены плиты, приведены в таблице. Преграды собирались путем стягивания стальных плит шпильками.
Tаблица Физико-механические свойства трехслойных преград
Примечание. Удельная работа вытеснения объема определялась
как отношение энергии бойка калибре.
Обстрел преград производился оперенными сплошными бронебойно-подкалиберными снарядами калибра
В = В1 + В2 + В3 , где В1, В2- толщина лицевого и тыльного слоев стальной брони; В2 - эквивалентная толщина стеклотекстолита.
Обработка экспериментальных данных показала, что в
диапазоне толщин брони от 185 до
Рис. 1. Зависимость скорости предела кондиционного поражения от толщины преград: 1- однослойные (стальная броня): —о—о— - экспериментальные данные (υпкп = 1000-1600 м/с); —— - расчетные данные (υпкп = 0-750 м/с); 2 - двухслойные
(стальная броня - стеклотекстолит) при двух разных значениях В1; 3 - трехслойные (стальная броня -
стеклотекстолит - стальная броня) при двух разных значениях В1, и В3;
4 - однослойная стальная броня (обстрел бронебойным тупоголовым снарядом
калибра
Ход кривой изменения стойкости брони при увеличении ее толщины может быть объяснен на основании обобщенной зависимости между глубиной внедрения деформирующегося снаряда в пластичную полубесконечную преграду и скоростью удара υуд (рис. 2), построенной по данным работ [1, 2]. Начальная ветвь зависимости υуд = f (L) (участок I) соответствует случаю внедрения в преграду недеформирующегося снаряда. Эта ветвь характеризуется плавным повышением глубины с повышением скорости удара. Разрушение (срабатывание ) головной части снаряда наступает тогда, когда при повышении ударной скорости со — противление деформации преграды достигает уровня динамической прочности головной части снаряда в условиях напряженного состояния, соответствующего данным условиям взаимодействия. По данным [1], эта ударная скорость составляет величину порядка 500 м/с. При повышении скорости начала разрушения энергия разрушающегося снаряда расходуется не только на углубление выбоины в направлении его движения, но и на разрушение самого снаряда, разлет осколков, расширение выбоины в стороны. При сравнительно невысоких скоростях инерционный напор осколков в направлении движения снаряда невелик. Вследствие указанных причин с началом разрушения снаряда при дальнейшем увеличении скорости до некоторого предела наблюдается снижение интенсивности роста глубины внедрения и возможно даже прекращение роста или уменьшение глубины выбоины (участок II). Дальнейшее увеличение ударной скорости снаряда приводит к
тому, что разрушение снаряда локализуется у головной части, а скоростной напор
осколков в направлении его движения увеличивается; рост выбоины в стороны
прекращается, и доля энергии, расходуемой снарядом на углубление выбоины,
снова увеличивается.
Рис. 2. Обобщенная зависимость: 1 - между глубиной L внедрения деформирующегося или срабатывающегося снаряда в полубесконечную пластичную преграду и скоростью удара υуд;
2 - между толщиной плиты В и скоростью предела
кондиционных поражений υпкп
По данным работы [1], увеличение глубины внедрения с ростом скорости постепенно становится таким же, как и для несрабатывающегося снаряда (участок III). Еще большее увеличение ударной скорости снаряда должно привести к установлению режима проникания, описываемого соотношениями для взаимодействия сжимаемых жидкостей, по которым основными факторами, определяющими глубину внедрения, являются длина снаряда, плотность и сжимаемость материалов снаряда и преграды (участок IV). Зависимость υпкп = f(В), повторяя в основном форму кривой 1 лежит ниже и правее, существенно отличаясь от нее только при малых значениях толщин брони, для которых сопротивление пробитию существенно ниже, чем сопротивление полубесконеч- ной преграды внедрению. Рассматриваемый диапазон ударных скоростей при испытании трехслойных преград соответствует участку III зависимостей, приведенных на рис. 2. Если за слоем стальной брони устанавливается стеклотекстолит, то повышение стойкости с увеличением толщины последнего происходит в значительно меньшей степени, чем за счет увеличения толщины эквивалентной по весу стальной брони, хотя по отношению (удельной работе вытеснения массы преграды) стеклотекстолит находится примерно на одном уровне с броневой сталью. Сплошной оперенный снаряд при проникании в стеклотекстолит не разрушается и не деформируется, как при проникании в броневую сталь. При испытании трехслойных преград, в которых за
стеклотекстолитом устанавливается тыльный стальной броневой лист, наблюдается
резкое возрастание υпкп с
увеличением толщины тыльного броневого листа в направлении обстрела свыше 55-
Длина корпуса снаряда уменьшилась с 440 до
Действие такого снаряда по тыльной стальной броне при изучаемых условиях обстрела отвечает участку II и верхней части участка I обобщенной зависимости для преград конечной толщины, показанной на рис. 2. Ухудшению бронепробивного действия снаряда по тыльной плите способствует некоторый изгиб корпуса снаряда в результате действия на него нормализующего момента при выходе из первой стальной плиты. Как показано в работе [3], какого-либо заметного отклонения цельнокорпусного оперенного снаряда при входе в лицевую плиту при угле встречи 60-70° в рассматриваемом диапазоне ударных скоростей не наблюдается. В трехслойных преградах сопротивление стеклотекстолита прониканию снаряда несколько возрастает за счет дополнительного стального подпора. Преграда без среднего стеклотекстолитового слоя, состоящая только из двух стальных плит, расположенных друг от друга на том же расстоянии, что и в трехслойных преградах, имеет повышенную стойкость в зависимости от толщины тыльной плиты, как и трехслойная преграда со средним стеклотекстолитовым слоем, в чем можно убедиться, сравнивая данные по стойкости трехслойных преград, показанные на рис. 1, с данными работы [4] по стойкости двухпреградной брони. Интересно отметить, что характер возрастания υпкп от толщины тыльной плиты для двухпреградной и трехслойной брони практически такой же, как и характер зависимости от толщины брони для 45-мм бронебойного тупоголового снаряда (рис. 1 , кривая 4).
Рис. 3. Корпус снаряда после пробития первого и второго слоя трехслойной преграды
При рассмотрении кривых противоснарядной
стойкости двухпреградной и трехслойной брони в
указанных выше условиях обстрела (оперенный сплошной подкалиберный снаряд калибра
Вес трехслойной брони, необходимый для достижения уровня
стойкости эквивалентной по весу стальной брони, снижается при уменьшении
толщины лицевой броневой плиты до 100-
Средний стеклотекстолитовый слой слабо влияет на противоснарядную стойкость трехслойной преграды. Применение в трехслойной броне среднего слоя из стеклотекстолита или какого-либо материала с близкими к нему механическими свойствами не дает существенного эффекта по противоснарядной стойкости и может быть целесообразно только в том случае, если этот слой улучшает такие свойства преграды, как стойкость против кумулятивных снарядов, противорадиационная стойкость, взрывостойкость или какие- либо иные свойства преграды.
ЛИТЕРАТУРА
Материалы по теме брони:Бронирование современных отечественных танков Защищенность танков второго послевоенного поколения Т-64 (Т-64А), «Чифтейн Мк5Р» и М60 Динамическая защита (CCCР, РФ) Универсальная динамическая защита "Нож" (ХСЧКВ) |
|
|||||||||||||
|
|