DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2017.1.01

Моделювання процесу пробивання високошвидкісним ударником перепони у вигляді набору порожнистих циліндрів

Anatolii Kovtun, Volodimir Tabunenko

Анотація


Проаналізовані характеристики вражаючих елементів артилерійських систем і стрілецької  зброї Проаналізовані характеристики и конструкції індивідуальних засобів броне захисту. Основний удар високо швидкісних вражаючих елементів приймають жорсткі пластини. Вони можуть  бути  виконані з високоміцних металів або двошарових панелей.  При  зустрічі з такою панеллю, носок кулі  руйнується. В результаті зростає площа взаємодії кулі і панелі, виникає прогин і розчеплення кераміки при одночасному руйнуванні кулі. При ударі ударника по перешкоді в ній виникає декілька типів хвиль збурювань, які поширюються с різними швидкостями. Ці впливи викликають в конструкції складний напружений  стан, інтенсивність якого швидко знижується в часі. Мета статті – досліджувати процес взаємодії високошвидкісного ударника із захисною перешкодою у вигляді набору пустотілих циліндрів. Методи дослідження. Удосконалення  засобів індивідуального броне захисту може бути досягнуто шляхом застосування оптимального поєднання нових  матеріалів і сучасних конструктивно-схемних рішень. Характер проникнення  ударника в перешкоду може змінитися, якщо  перешкода буде  уявляти собою конструкцію, яка складається з набору пустотілих  циліндрів. Розглянуто процес взаємодії високо швидкісного ударника з захисною перешкодою у вигляді набору пустотілих циліндрів. При контакті ударника з поверхневим шаром перешкоди, за рахунок наявності розширеної верхньої частини, ударник попадає в пустотілий циліндр, який щільно обіймає бокову поверхню  ударника, що створює супротив його руху. При русі ударника в циліндрі  проходить перетворення кінетичної енергії ударника в енергію деформування циліндра і  роботу по переборенню сили тертя. При цьому частина енергії ударника гаситься проміжним шаром і  перерозподіляється на силовий каркас внутрішнього шару. Результати. Запропонована  модель визначення глибини проникнення ударника в перешкоду у вигляді  набору  пустотілих циліндрів. Наведені результати розрахунків. Пропонується подальше удосконалення засобів індивідуального бронезахисту досягати шляхом застосування оптимального поєднання нових  матеріалів і сучасних конструктивно-схемних рішень.


Ключові слова


бронезахист; високошвидкісний ударник, що вражає елемент; рівні загрози; перешкода; пластична деформація; порожнистий циліндр.

Повний текст:

PDF

Посилання


Raygorodetskiy, A. Sverkhskorostnyye strelkovyye boyepripasy [Super-speed sagittaric ammunition], available at:

http://www.dogswar.ru/armii-mira/vooryjenie/4430-sverhskorostnye-stre.html (last accessed January 23, 2017).

Kak rabotayet broneprobivayemost [How armor breakability works], available at:

https://ru.wargaming.net/support/kb/articles/50 (last accessed January 23, 2017).

Bronezhilety [Flak jackets], available at: http://ohrana.ru/equipment/special/2345/ (last accessed January 23, 2017).

Popov N.N., Rastorguyev B.S. and Zabegayev A.V. (1992), Raschet konstruktsiy na dinamicheskiye i spetsial'nyye nagruzki [Calculation of Structures for Dynamic and Special Loads], Vysshaya shkola, Moskva, 320 р.

Kalashnikov V.V. and Aleksentseva S.Ye. (2009), “Issledovaniye vliyaniya konstruktsii puli na protsess probivaniya stal'noy pregrady” [Investigation of the effect of ballet construction on steelarmour punching process], Vestnik Samarskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta [Bulletin of the Samara State Technical University], No 2 (24), pp. 60–68.

Aptukov V.N. (1990), “Pronikaniye: mekhanicheskiye aspekty i matematicheskoye modelirovaniye” [Penetration: Mechanical Aspects and Mathematical Modeling], Problemy prochnosti [Strength problems], No 2, pp. 60–68.

Astanin V.V. Galiyev Sh.U. and Ivashchenko K.V. (1988), Osobennosti deformirovaniya i razrusheniya pregrad pri vzaimodeystvii po normali so stal'nym udarnikom [Specific features of deformation and fracture of obstacles in normal interaction with a steel striker], Problemy prochnosti [Strength problems], No 12, pp. 52–57.

Yefremov, A. K. (2013), “Osobennosti rascheta kontaktnykh datchikov tseli vzryvateley” [Peculiarities of the calculation of contact sensors for fuses], Science & education, No 8, available at: http://technomag.bmstu.ru/doc/605972.html (last accessed January 23, 2017), doi: 10.7463/0813.0605972.

Mechanics of penetration of metal armor [Mechanics of penetration of metal armor], available at:

http://materialy-bronirovaniya.ru/metallicheskaya-bronya/mekhanika-protsessa-probivaniya-metallicheskogo-broneelementa (last accessed January 23, 2017).

Fedorov, S.V., Veldanov, V.A., Gladkov, N.A. and Smirnov, V.E. (2016) “Numerical Analysis of Penetration of Segmented and Telescoic Projectiles of High Density Alloy into the Steel Target”, Bulletin of Bauman Moscow State Technical University. Series: machine-building, No 3(108), pp. 100–117, available at: http://elibrary.ru/item.asp?id=26202542 (last accessed January 23, 2017).

Grekov, V.F., Kovtun, A.V., Nesterenko, S.I. and Nedelko V.A. (1998), Protective clothing for outdoor use, Patent UA, No 20386.

Terebushko, O.I. (1984), Osnovy teorii uprugosti i plastichnosti [Fundamentals of the theory of elasticity and plasticity], Nauka, Moskva, 320 p.




Copyright (c) 2020 Anatolii Kovtun, Volodimir Tabunenko