Исследование параметров боевой части кумулятивного действия-«ударное ядро» и оценка её эффективности

Введение:

В данной работе рассматривается  боевая часть кумулятивного действия – ударное ядро.

Как правило, ударное ядро получается из низких конических и полусферических облицовок, для которых отношение высоты к диаметру основания её внутренней  (направленной к преграде) поверхности h/d0<0.2 .

Необходимо исследовать параметры данной боевой части от h/d0 и оценить её эффективность.

Анализ образца и описание его использования и функционирования:

Прежде всего уточним ряд определений и закономерностей, относящихся к ударному ядру. Формирование ударного ядра осуществляется путем "выворачивания" с помощью ВВ "кумулятивной" облицовки и последующего ее обжатия в радиальном направлении с получением компактного элемента. Ударное ядро после взрыва формируется не сразу, а на некотором расстоянии от лицевой части БЧ, которое для модельного образца составляет 19 см и для штатных боеприпасов - 10-20 м.

Если в классическую кумулятивную струю переходит 10% массы кумулятивной облицовки, то в ударное ядро - практически вся ее масса. Параметры поражающего действия ударного ядра определяются бронепробиваемостью и запреградным действием. . Достигнутый уровень бронепробиваемости ударного ядра отечественного самоприцеливающегося боевого элемента (СПБЭ) "Мотив-3М" не превышает 80 мм гомогенной брони на дальности 150 м. Запреградное действие обусловлено как самим ударным ядром (или его фрагментами), так и образовавшимся осколочным потоком, состоящим из осколков выбитой из преграды "пробки" и откольных осколков. Для образцов с массой ударного ядра порядка 0,4 кг масса осколочного потока может достигать нескольких килограммов. Такой осколочный поток эффективно поражает агрегаты, экипаж (десант), вызывает возгорание топлива и пороховых зарядов, а также инициирует ВВ в боеприпасах. Танки и легкобронированная техника поражаются ударным ядром по-разному. Поскольку у танков слабое бронирование только в зоне крыши башни и МТО, то вероятность поражения СПБЭ "Мотив-3М", например, танка М1А1 (по критерию "потеря огня или хода") будет 0,3-0,4. Такой же вероятностью обладает американский СПБЭ SADARM при поражении российского танка Т-80. Слабая бронезащита легкобронированной техники (БМП, БТР, САУ и др.) обусловливает высокую эффективность поражающего действия ударного ядра.

 Постановка задачи:

Основным варьируемым параметром является соотношение высоты кумулятивной выемки к диаметру основания  (0.2≥h/d0≥0.01) .

В зависимости от h/d0 определить: 

-Vн    (скорость первого элемента облицовки )

-Vк    (скорость последнего элемента облицовки)

 -L       (глубина пробития)

 -D  (диаметр каверны)

также в зависимости от F (расстояние до преграды) необходимо определить:

 -L       (глубина пробития)

-D   (диаметр каверны)

Математическая модель:

а).  Допущения принятые при расчётах:

¾  распределение осевой скорости вдоль формируемой КС - линейное;

¾  детонация заряда происходит мгновенно;

¾  движение каждого элемента облицовки происходит по нормали к внешней поверхности сегмента. До момента схлопывания элементы не оказывают взаимного влияния;

¾  скорость головной части струи принимается равной скорости метания вершинного элемента облицовки.

б).  Формулы и соотношения принятые при расчётах:

1)Определение параметров БЧ

К расчету объемов элементов БЧ   (1.1)

¾  масса корпуса элемента боевой части m_кi;

¾  масса элемента облицовки m_обi;

¾  масса взрывчатого вещества, участвующая в формировании кумулятивной струи

¾  (1.2)    ;

¾  относительная масса (1.3)  ;

¾  скорость обжатия облицовки продуктами детонации   (1.4)

время прихода элемента с номером 1 в точку «А^’» (1.5) ;