No abstract

Рассмотрена задача определения физико-механических и геометрических параметров металлических сегментных облицовок современных кумулятивных снарядоформирующих зарядов. Установлены параметры облицовок, формирующих высокоскоростные удлиненные элементы, которые обеспечивают большую эффективность действия. В качестве параметров, влияющих на форму высокоскоростного элемента, выбраны геометрические характеристики внутренней и наружной сферических поверхностей облицовки с разной толщиной вдоль образующей, а также прочность материала облицовки. Искомыми параметрами формы высокоскоростного элемента являются его удлинение, наполненность, диаметр юбки стабилизатора в хвостовой части элемента. По результатам расчетов установлены зависимости между параметрами стальных облицовок и высокоскоростных удлиненных элементов. Предложены рекомендации по выбору формы облицовки.

Введение. Для проникания в прочные преграды используются различные способы. Традиционным является применение кумулятив-ных зарядов, в которых энергия взрыва деформирует металлическую облицовку внутренней поверхности заряда и сообщает облицовке вы-сокую осевую скорость. Существенное место среди кумулятивных за-рядов занимают так называемые снарядоформирующие заряды (СФЗ) [1][2][3][4][5][6][7]. Они состоят (рис. 1, а) из металлической кумулятивной обли-цовки, корпуса, детонатора, взрывчатого вещества. В зависимости от конструктивных параметров заряда в результате его функционирова-ния формируется поражающий элемент -компактное ударное ядро или удлиненный высокоскоростной элемент (УВЭ). Поражающие эле-менты отличаются один от другого по форме. Ударное ядро, как пра-вило, характеризуется удлинением элемента -отношением его длины к диаметру, по значению близким к единице.Описание проблемы. Особенность применения СФЗ заключает-ся в необходимости попадания высокоскоростного элемента в цель на большом расстоянии от точки срабатывания -до 1000 калибров. При таком условии, как известно, большой пробивной способностью П.В. Круглов, В.И. Колпаков 2Инженерный журнал: наука и инновации # 12·2017обладают УВЭ с удлинением более 3 [4][5][6][7] -они сохраняют свою сплошность на траектории и имеют достаточный запас аэродинами-ческой устойчивости.Рис. 1. Схема снарядоформирующего заряда (а) и форма удлиненного высокоскоростного элемента (б) [7]:1 -облицовка; 2 -корпус; 3 -детонатор; 4 -взрывчатое веществоДля создания устойчивого в полете УВЭ применяются различные способы. Наиболее эффективными из них являются следующие: со-здание «юбки» в хвостовой части (благодаря которой сохраняется аэродинамическая устойчивость элемента (рис. 1, б)); формирование в комбинации с «юбкой» стабилизирующего вращения элемента во-круг продольной оси (оси полета), что обеспечивает гироскопический эффект.При увеличении диаметра «юбки» и росте удлинения устойчи-вость УВЭ в продольном направлении повышается, что не дает воз-можности ему переворачиваться вокруг центра масс поперек оси по-лета. Если получается слишком большая «юбка», тогда повышается аэродинамическое лобовое сопротивление от набегающего потока, снижается скорость и, как следствие, уменьшается глубина пробития. К тому же важной характеристикой УВЭ, которая влияет на пробив-ную способность, является степень его наполненности [7].Форма и устойчивость УВЭ наряду с физико-механическими ха-рактеристиками используемого материала облицовки -важнейшие факторы, которые обеспечивают пробивное действие зарядов, фор-мирующих УВЭ.Сложность процесса формирования УВЭ такова, что надежно и достоверно предсказать его конечную форму практически невозмож-но. Для определения его параметров необходимы натурные экспери-менты. В настоящее время в целях ускорения и удешевления работ широко применяются методы математического моделирования функ- Закономерности взрывного формирования удлиненных высокоскоростных элементов…Инженерный журнал: наука и инновации # 12·2017 3 ционирования СФЗ с получением характеристик высоко...

R&P Polyplastic specializes in the production of thermoplastic compound materials for processing by injection molding, blow molding and extrusion. Working at the intersection of science, technology and business, we are committed to knowledge, respect the facts and are completely dedicated to our business. Sharing the global values of the 21st century, R&P POLYPLASTIC responsibly transforms them into real actions, subordinating its commercial, production and corporate processes to the idea of sustainable development.

Введение. Известно, что для проникания в твердые преграды ис-пользуются кумулятивные заряды, формирующие «ударное ядро». В основе действия такого кумулятивного заряда лежит взаимодей-ствие высокоскоростного компактного летательного аппарата, пред-ставляющего собой метаемую взрывчатым веществом металличе-скую облицовку, с преградой. В конструкции заряда такая облицовка имеет, как правило, сегментную форму и изготовляется из стали, ме-ди, тантала [1][2][3]. После инициирования шашки взрывчатого веще-ства облицовка обжимается и приобретает вид удлиненного тела. Для стабилизации ее полета рекомендуется формировать в хвостовой об-ласти аэродинамическую юбку, имеющую переменный по толщине периодический, многовершинный профиль поперечного сечения. Со-здание такого профиля «ударного ядра» возможно различными спо-собами, основанными на модификации как облицовки [4][5][6], так и заряда взрывчатого вещества [7]. Исследования показывают [8], что при модификации облицовки высота таких вершин по ее толщине в окружном направлении должна быть невелика, и в области перифе-рии облицовки высота не должна превышать десятых долей милли-метра. В работе [8] предлагается получать указанный профиль мето-Инженерный журнал: наука и инновации # 9·2017 дами напыления или наплавки, что достаточно трудоемко и не гаран-тирует достижения указанной точности. Требуется усовершенство-вать процесс изготовления облицовок с периодической разнотол-щинностью для достижения заданной точности [9].Рис. 1. Сегментная облицовка кумулятивного заряда В данной работе предложен вариант технологии изготовления дисковой заготовки для сегментной облицовки кумулятивного заряда (рис. 1), позволяющий сформировать такую заготовку, в которой при уменьшении толщины заготовки от центра к периферии в окружном направлении образуется переменный по толщине периодический профиль.Методы решения. Для изготовления облицовки предлагается использовать технологический процесс, включающий в себя опера-ции получения дисковой заготовки (штамповкой или отрезкой от круга), механической обработки дисковой заготовки, штамповки -формовки в эластичную матрицу для придания сегментной формы детали. Требуемый профиль поперечного сечения детали в радиаль-ном и окружном направлениях (уменьшение толщины от центра к периферии и периодические колебания толщины в окружном направ-лении) будет формироваться на операции механической обработки и затем наследоваться деталью после штамповки.Технологическую операцию механической обработки выполняют на токарном станке при закреплении в трехкулачковом патроне (рис. 2). В качестве заготовки используют дисковую заготовку, полученную вы-рубкой в штампе или отрезкой из круга соответствующего диаметра. При закреплении тонкостенной дисковой заготовки в трехкулачковом патроне она деформируется под воздействием сил закрепления, и при точении торцовой поверхности толщина заготовки в окружном направ- лении будет переменной. Подрезку торца выполняют подрезным рез-цом за один или несколько проходов от центра к периферии с посте-пенным увеличением глубины резания. Получ...