Классификация стержневой боевой части. Виды поражающего действия. Особенности поведения стержней под действием взрывчатой нагрузки. Формирование кольцевого поля поражения из несвязанных стержней, страница 2

1.4            Особенности поведения стержней под действием                    взрывчатой нагрузки.

Процесс деформирования стержней по условиям метания разделяется на следующие два этапа:

1)  Этап разгона стержней оболочки, характеризуется интенсивным обменом волн, отражённых от нагруженных и свободных поверхностей;

2)  Этап траекторного разлёта, в процессе которого происходит изгибное деформирование стержней за счёт неравномерного распределения поперечной скорости вдоль его длины.

1.5            Рассмотрим условия метания на первом этапе

(на примере единичного стержня).

После подрывазаряда ВВ детонационная волна, выходящая на поверхность контакта заряд ВВ-стержни, возбуждает в стержнях ударную волну, за её фронтом идут боковые волны разгрузки, которые в зависимости от свойств материала элемента могут привести либо к откольному хрупкому разрушению, либо к интенсивному вязкому поперечному растеканию материала стержней.

Можно добиться улучшения условий метания одиночных стержней при заглублении их в заряд ВВ, в результате стержни остаются целыми при скорости метания до 2000 м/с.

Если зазоры между стержнями отсутствуют, то дробления стержней при взрывном нагружении не наблюдается. Если зазоры значительны, то полностью воспроизводится картина деформирования поперечного сечения одиночного стержня. Наличие зазора между стержнями приводит к значительной деформации их поперечного сечения, т.к. в зазоре между стержнями нижнего слоя образуется поток металлических частиц, который способен разрушить стержни верхнего слоя, а также происходит прорыв продуктов детонации через эти зазоры.

Инициирование заряда в стержневой БЧ производится в одной из точек на его оси, в результате угол подхода детонационной волны к поверхности стержневой оболочки может меняться от 0 до 90*, поэтому уже в начальный момент нагружения  создаются условия для неравномерного распределения скорости метания вдоль стержневой оболочки. В дальнейшем процессе передачи энергии от продуктов взрыва к оболочке эта неравномерность распределения поперечной скорости возрастает за счёт быстрого падения давления, в связи с распространением от торцев заряда волн разряжения по продуктам взрыва и самой оболочки.

Вывод: Единственной мерой сохранения целости стержней на первом этапе разгона является их плотная укладка в стержневой оболочке.

Основными требованиями при проектировании стержневой БЧ для обеспечения целости стержней при метании, является ограничение деформаций поперечного сечения стержней при метании, и обеспечение равномерного распределения поперечных скоростей вдоль стержней. Первое требование удовлетворяется путём плотной компоновки стержней в оболочке и установление металлических колец-фланцев на её торцах. Второе требование – путём уменьшения в средней части заряда коэффициента нагрузки или энергетических характеристик ВВ. Это можно сделать в результате:

а) создание в заряде ВВ центральной полости переменного сечения;

б) Применение комбинированного заряда с увеличением мощности ВВ от центра к торцам;

в) Использование стержней переменной толщины;

г) Прокладки- демпферы переменной толщины;

д) Обеспечение между зарядом ВВ и стержневой оболочкой воздушного зазора переменной толщины;

1.6           Формирование кольцевого поля поражения из несвязанных стержней.

Формирование кольцевого поля поражения из несвязанных стержней после подрыва БЧ основан на создании условий метания, при которых каждый стержень, кроме поступательного движения приобретает некоторую угловую скорость в плоскости, перпендикулярной направлению полёта. Такие условия создаются при расположении стержней в  стержневой цилиндрической оболочке под некоторым углом альфа0 к её образующей

Модель для определения зависимости начальной угловой скорости амега0 от угла альфа0 разрабатывается на основании следующих предпосылок, вытекающих из рассмотрения процесса метания стержней:

1)  вектор начальной скорости каждого элементарного участка стержня направлен по нормали к цилиндрической поверхности стержневой оболочки;

2)  распространение начальной поперечной  скорости вдоль стержня равномерное.

После подрыва заряда ВВ каждый элементарный участок стержня приобретает некоторую скоростьV0. Направление движения стержня совпадает с направлением вектора скорости его среднего сечения, а все остальные участки стержня имеют тангенциальную составляющую скорости Vтау, которая обуславливает его вращение.

1.7  Схема Ст БЧ с несвязанными косоуложенными стержнями.

Рассчитана для малогабаритных ракет систем «земля-воздух» и «воздух-воздух».