RU2788241C1

RU2788241C1 - Способ оценки пробивного действия осколков осесимметричного осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков

Info

Publication number: RU2788241C1
Application number: RU2022120444A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Бобков; Сергей Михайлович Мужичек; Михаил Анатольевич Корзун; Андрей Александрович Скрынников; Татьяна Михайловна Борисова
Filing date: 2022-07-26
Publication date: 2023-01-17

Abstract

Изобретение относится к области испытаний осколочных боеприпасов с осесимметричным полем разлета осколков. Для осуществления способа оценки пробивного действия осколков осесимметричного осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков подрывают боеприпас, установленный в центре полуциллиндрической профилированной мишенной стенки так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью указанной стенки. Стенка разделена на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков, симметрично которым устанавливают имитатор полубесконечной преграды, имитаторы отсеков с жизненно важными агрегатами первого и второго типа. На лицевую поверхность зон мишенной стенки наносят размеры входных стенок указанных имитаторов, определяют их координаты. Ведут регистрацию попаданий, улавливание и подсчет осколков, попадающих в каждую зону, размеров и площади пробоин, запись и обработку сигналов с электретных датчиков, определение кинетической энергии осколочного поля поражения, накрывающие входные стенки имитаторов, предельной толщины монолитной преграды конечной толщины, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса, факт поражения для имитаторов отсеков с жизненно важными агрегатами и соотносят факт поражения с энергетикой осколочного поля поражения. Уточняют для имитаторов значения параметров запреградного осколочного поля в виде предельной суммарной толщины разнесенных преград, которое способно пробить осколочное поле и регрессивных зависимостей оценки площади сечения запреградного поля осколков, способного поразить жизненно важные агрегаты, находящиеся в отсеке цели. Достигается технический результат – определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков для осесимметричных боеприпасов с осесимметричными осколочными полями, а также определение пробивного действия осколочного поля испытываемого боеприпаса. 3 ил.

Description

Изобретение относится к способам испытания осколочных боеприпасов и может быть использовано при испытаниях осесимметричных боеприпасов естественного и заданного дробления с осесимметричными осколочными полями. Известно [1], что для оценки эффективности действия осколочных боеприпасов по различным целям необходимо знать распределения осколков по количеству, их массам, начальным скоростям в заданном пространстве поражения цели, а также частные характеристики осколочного поля поражения боеприпаса, например, характеристики пробивного действия.

Известен способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов [2], заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально в центре полуцилиндрической мишени с помощью системы инициирования, при этом подрыв боеприпаса осуществляют во взрывной камере, получают временную зависимость фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, относительно момента подрыва боеприпаса путем установки радиолокационного измерителя скорости так, что ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол а, фильтрации частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля при его нахождении в пределах диаграммы направленности радиолокационного измерителя скорости, определении скорости лидирующих и замыкающих осколков, средней скорости и глубины осколочного поля по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, относительно момента подрыва боеприпаса, при этом дополнительно вводят полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде N секторов неконтактных датчиков, причем каждый сектор состоит из трех перпендикулярных матриц излучателей и матриц чувствительных элементов линеек фотоприемников, определяют дифференциальный закон распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса на основе последовательной фиксации комбинаций координат сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линеек фотоприемника в картинной плоскости, относительно первой строки матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемников, расположенных по оси X, определяют массу осколков в соответствии выражением

где n_i n_j n_k - количество одновременно сработавших элементов, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников, мм, ρ - плотность материала корпуса боеприпаса, кг/м³, определяют закон распределения осколков по массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпасов на основе последовательной фиксации комбинации координат срабатывания элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников в пространстве, относительно первой строки матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенных по оси X, определяют количество эшелонов осколочного поля боеприпаса, на основе определения последовательностей срабатывания первой строки элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенной по оси X, определяют динамику изменения распределения осколков по направлению и массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса, на основе фиксации комбинаций сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника в пространстве относительно каждой строки элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников, расположенных по оси Ζ.

Недостатком вышеуказанного способа является невозможность определения с его помощью частных характеристик осколочного поля поражения боеприпаса при взаимодействии с типовыми целями, например, пробивного действия.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ испытания осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков [3], включающий подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, в котором тем, что оценку качественных и количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков осуществляют посредством регистрации, записи и последующей обработки сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам.

Недостатком вышеуказанного способа является невозможность определения с его помощью частных характеристик осколочного поля поражения боеприпаса при взаимодействии с типовыми целями, например, характеристик пробивного действия.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение информативности способа за счет возможности дополнительного определения при проведении испытаний частных характеристик пробивного действия осколочного поля испытываемого боеприпаса.

Технический результат достигается тем, что в способе испытания осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков включающем подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам, оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, при этом боеприпас устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной стенки, профилированную мишенную стенку выполняют полуциллиндрической, симметрично зонам полуциллиндрической продольной стенки устанавливают имитатор полубесконечной преграды, имитатор отсека с жизненно важными агрегатами (ЖВА) первого типа, имитатор отсека с ЖВА второго типа, на лицевую поверхность зон мишенной стенки, расположенных симметрично имитаторам наносят размеры входных стенок имитаторов и определяют их координаты, определяют для имитатора полубесконечной преграды предельную толщину монолитной преграды конечной толщины, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса, для имитатора отсека с ЖВА первого типа и для имитатора отсека с ЖВА второго типа определяют факт поражения (непоражения), соотносят факт поражения (непоражения) имитаторов отсеков первого и второго типа с энергетикой осколочного поля поражения, накрывающего входные стенки имитаторов отсеков первого и второго типа, уточняют для имитаторов отсеков первого и второго типа значения параметров запреградного осколочного поля в виде предельной суммарной толщины разнесенных преград, которые способно пробить осколочное поле и регрессионных зависимостей вида

оценки площади сечения запреградного поля осколков, способного поразить ЖВА, находящиеся в отсеках цели, где а и в эмпирические коэффициенты, K -обобщенный параметр запреградного потока осколков.

Новыми существенными признаками изобретения являются:

- боеприпас устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной стенки, профилированную мишенную стенку выполняют полуциллиндрической;

- симметрично зонам полуциллиндрической продольной стенки устанавливают имитатор полубесконечной преграды, имитатор отсека с ЖВА первого типа, имитатор отсека с ЖВА второго типа;

- на лицевую поверхность зон мишенной стенки, расположенных симметрично имитаторам наносят размеры входных стенок имитаторов и определяют их координаты;

- определяют для имитатора полубесконечной преграды предельную толщину монолитной преграды конечной толщины, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса;

- для имитатора отсека с ЖВА первого типа и для имитатора отсека с ЖВА второго типа определяют факт поражения (непоражения), соотносят факт поражения (непоражения) имитаторов отсеков первого и второго типа с энергетикой поля поражения, накрывающего имитаторы отсеков первого и второго типа;

- уточняют для имитаторов отсеков первого и второго типа значения параметров запреградного осколочного поля в виде предельной суммарной толщины разнесенных преград, которые способно пробить осколочное поле и регрессионных зависимостей вида

оценки площади сечения запреградного поля осколков, способного поразить ЖВА, находящиеся в отсеках цели, где а и в эмпирические коэффициенты, K - обобщенный параметр запреградного потока осколков.

Новая совокупность существенных признаков, включая известные и новые, обеспечивает решение поставленной технической задачи с достижением заявленного технического результата, а именно, повышение информативности способа за счет дополнительного определения при проведении испытаний частных характеристик пробивного действия осколочного поля испытываемого боеприпаса - предельной толщины монолитной преграды конечной толщины, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса, предельной суммарной толщины разнесенных преград, которые способно пробить осколочное поле и регрессионных зависимостей вида

оценки площади сечения запреградного поля осколков, способного поразить ЖВА, находящиеся в отсеке цели.

Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных технических решениях не обнаружено, что характеризует соответствие рассматриваемого технического решения критерию «новизна».

Изложенная выше совокупность новых существенных признаков в сочетании с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением требуемого технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники.

На фиг. 1 приведена типовая схема реализации предлагаемого способа, где приведены следующие цифровые и буквенное обозначения:

1. Испытываемый боеприпас.

2. Полуциллиндрическая профилированная мишенная стенка.

3. Электретный датчик.

4. Блок определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков.

5. Имитатор полубесконечной преграды.

6. Имитатор отсека с ЖВА первого типа.

7. Имитатор отсека с ЖВА второго типа.

R - расстояние между боеприпасом, полуциллиндрической профилированной мишенной стенкой, а также между боеприпасом и имитаторами.

На фиг. 2 приведены унифицированные модели отсеков с ЖВА.

На фиг. 3 приведены схемы имитаторов отсеков с ЖВА первого и второго типа.

Заявляемый способ является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по определению количественных характеристик осколочного поля боеприпаса по массам, скоростям, форме и размерам осколков, а также определению основных характеристик пробивного действия осколочного поля - предельной толщины монолитной преграды конечной толщины, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса, предельной суммарной толщины разнесенных преград, которые способно пробить осколочное поле и регрессионных зависимостей вида

Способ заключается в следующем.

Испытываемый осесимметричный осколочный боеприпас 1 с осесимметричным полем разлета осколков устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной мишенной стенки в центре полуциллиндрической профилированной мишенной стенки 2, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, симметрично зонам полуциллиндрической профилированной мишенной стенки 2 устанавливают имитатор полубесконечной преграды 5, имитатор отсека с ЖВА первого типа 6, имитатор отсека с ЖВА второго типа 7, на лицевую поверхность зон мишенной стенки 2, расположенных симметрично имитаторам наносят размеры входных стенок имитаторов, определяют их координаты в принятой системе координат, затем осуществляют подрыв боеприпаса 1.

Сформированное в результате подрыва боеприпаса 1 осесимметричное осколочное поле попадает в электретные датчики 3 полуциллиндрической профилированной мишенной стенки 2 и входные стенки имитатора полубесконечной преграды 5, имитатора отсека с ЖВА первого типа 6, имитатора отсека с ЖВА второго типа 7. Электретные датчики 3 формируют электрические сигналы, которые поступают на вход блока 4 определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков. Далее с помощью блока 4 определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков осуществляют регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам. Оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков производят в том числе и для зон, соответствующих входным стенкам имитаторов 5, 6, 7 . Далее для имитаторов 5, 6, 7 определяют кинетическую энергию осколочного поля поражения, накрывающего их входные стенки, определяют для имитатора полубесконечной преграды 5 предельную толщину монолитной преграды конечной толщины, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса. Для имитатора отсека с ЖВА первого типа 6 и для имитатора отсека с ЖВА второго типа 7 по результатам экспериментов определяют факт поражения (непоражения), соотносят факт поражения (непоражения) имитаторов отсека первого 6 и второго типа 7 с энергетикой осколочного поля поражения, накрывающего входные стенки имитаторов отсека первого 6 и второго 7 типа, уточняют для имитаторов отсека первого 6 и второго 7 типа значения параметров запреградного осколочного поля в виде предельной суммарной толщины разнесенных преград, которые способно пробить осколочное поле и регрессионных зависимостей вида

оценки площади сечения запреградного поля осколков, способного поразить ЖВА, находящиеся в отсеке цели, где а и в эмпирические коэффициенты, K - обобщенный параметр запреградного потока осколков.

Обработка результатов экспериментов применительно к имитаторам 5, 6, 7 производится исходя из следующих соображений.

Известно, что при исследовании характеристик уязвимости типовых целей ЖВА, поражаемые механическим действием осколков, представляются в виде системы уязвимых отсеков. Агрегаты бортовой системы управления, вторичные источники и распределительные щитки системы электроснабжения обычно представляют собой блоки, содержащие, в основном, электронную, электротехническую и электромеханическую аппаратуру. Возможны два варианта их компоновки: непосредственно на некотором расстоянии за обшивкой или даже прикрепленными к внутренней стороне обшивки, и экранированными другими элементами: электрожгутами, трубопроводами, блоками с аппаратурой и т.д. При оценках уязвимости экранирующие элементы представляются набором дюралевых преград, размеры которого соответствуют размерам экрана. В [4] приведены экспериментально оцененные коэффициенты дюралевого эквивалента К_д различных типов аппаратуры. Было установлено, блоки аппаратуры как экраны неоднородны, т.е. характеризуются достаточно большим разбросом значений К_д в зависимости от места попадания осколка в блок. Значения К_д как случайная величина распределены по логарифмически нормальному закону.

Характерной особенностью агрегатов бортовых систем управления (вычислителей, преобразователей сигналов, датчиков и др.) является их резервирование. По условиям компоновки на типовой цели не всегда существует возможность их разнесения по бортам для исключения одновременного поражения при подходе осколков с одного направления. Часто резервирующие друг друга модули располагаются компактно, в том числе в одном конструктиве. При этом большое значение приобретают размеры запреградного поля осколка (ЗПО) при его дроблении на преградах-экранах, которое способно одновременно поразить модули.

Современные и перспективные типовые цели содержат ЖВА, имеющие различные конструктивное исполнение и характеристики, разную степень экранировки, что вместе с высокой стоимостью делает невозможным проведение экспериментальных исследований на реальных объектах. Поэтому предложено в экспериментах по исследованию механического действия осколков использовать физические модели (имитаторы) уязвимых отсеков целей, содержащих ЖВА.

В существующем методическом аппарате оценки характеристик уязвимости к механическому (пробивному) действию осколков ЖВА различного назначения представляются физическими моделями в виде набора разнесенных дюралевых преград, пробивное действие осколков по которым хорошо изучено. Правомерность такого представления показана в [4], где предлагается для оценок пробивного действия осколков агрегат-экран представлять набором дюралевых преград, суммарная толщина которых определяется коэффициентом дюралевого эквивалента в зависимости от состава, конструкционного исполнения элементов ЖВА, их электрической мощности.

Анализ отсеков типовых целей, поражаемых механическим действием осколков, показал, что все множество отсеков можно представить двумя унифицированными моделями (фиг. 2), где V₀ - скорость осколка до поверхности обшивки цели. Первая модель (модель А) представляет собой обшивку цели, выполненную из реального материала (сплавов алюминия, титана, углепластика, стали) и находящиеся на заданном расстоянии от нее уязвимые агрегаты различного физического содержания. Множество вариантов конструкций моделей ЖВА соответствует исследуемому типу цели.

Вторая модель (модель В) дополняется агрегатом, экранирующим ЖВА, так называемым агрегатом-экраном, также различного физического содержания, размещенным между обшивкой и ЖВА.

Модели отсеков можно описать двумя унифицированными схемами, изображенными на фиг. 3.

Модель А описывается с помощью 4-х параметров:

ρ₁ - плотность материала внешней обшивки отсека;

h₁ - толщина внешней обшивки (преграды);

L₁ - расстояние от обшивки до ЖВА;

h₂ - толщина дюралевой преграды, выбираемая из условия поражения ЖВА запреградным осколочным полем.

Модель В описывается 7-ю параметрами:

ρ₁ - плотность материала внешней обшивки;

h₁ - толщина внешней обшивки (преграды);

L₁ - расстояние от обшивки до модели агрегата-экрана;

h_*Э - суммарная толщина разнесенных дюралевых преград модели агрегата-экрана, как эквивалент агрегата-экрана по отношению к механическому действию осколка;

- длина модели агрегата-экрана;

L₂ - расстояние от модели агрегата-экрана до ЖВА;

h₂ -толщина дюралевой преграды, выбираемая из условия поражения ЖВА осколками.

Для использования рассмотренных моделей отсеков необходимо выполнить следующие условия подобия натурного объекта (индекс "H") и модели (индекс "М").

Кроме этого, известно, что агрегат-экран может быть представлен набором дюралевых преград толщиной h₁ ≈ 1…3 мм, размещенных на длине, равной размеру агрегата

, а приведенные на фиг. 3 унифицированные схемы А и В могут использоваться как физические модели отсеков ЖВА для исследования как критериев поражения отсеков с ЖВА, так и поражающего действия по ним запреградного осколочного поля. Адекватность такой модели проверена на основе сравнительной оценки с экспериментальными результатами, полученными с использованием натурных образцов агрегатов-экранов. Поэтому в настоящем изобретении по унифицированной схеме А выполняется имитатор отсека с ЖВА первого типа, а по унифицированной схеме В - имитатор отсека с ЖВА второго типа.

При проведении экспериментальных исследований механического (пробивного) действия осколка по монолитной и разнесенным преградам в качестве показателей пробивной способности осколка принимаются обычно следующие величины [4]:

h_np - предельная толщина монолитной преграды конечной толщины, которую способен пробить осколок;

h_∑ - предельная суммарная толщина разнесенных преград, которые способен пробить осколок.

Перечисленные показатели пробивной способности осколка представляют собой обобщенные параметры, зависящие от физико-механических и конструктивных характеристик осколка и экранирующих преград, от скорости и углов соударения осколка с преградами.

Согласно [4] между величинами h_np и h_∑ существует связь

где k_v - коэффициент, учитывающий уменьшение (при

) или увеличение (при

) пробивного действия осколка по разнесенным преградам в сравнении с действием того же осколка по монолитной преграде;

V_e - скорость осколка;

- значение скорости V_e, при котором

- обобщенный параметр, характеризующий схему разнесения преград, учитывающий толщины преград и расстояния между ними;

h_i - толщина i-й преграды, выраженная в дюралевом эквиваленте;

x_i - расстояние от 1-й до i-й преграды по линии стрельбы;

n - количество разнесенных преград, с которыми произошло взаимодействие осколка.

Вероятность поражения исходного отсека механическим действием осколка определяется путем сравнения его пробивной способности, оцениваемой интервалом значений

с суммарной толщиной

разнесенных преград в дюралевом эквиваленте, которые должен пробить осколок, чтобы поразить ЖВА, находящийся в отсеке.

Для расчета вероятности поражения исходного отсека механическим действием запреградного поля осколков (ЗПО) используется параметр S_∑, численно равный приведенной площади следа ЗПО, накрывающего ЖВА и способного практически достоверно его поразить. Экспериментальные исследования, результаты которых опубликованы, в частности, в [4], показали, что значение зависит от следующих переменных:

где m₀, ρ₀, K_ф, V_B, α - масса, удельная плотность материала и коэффициент формы осколка, скорость и угол его соударения с первой преградой соответственно;

h₁, L₁ - толщина первой преграды в дюралевом эквиваленте и расстояние от нее до агрегата (жизненно важного или экрана);

- параметр, характеризующий стойкость (дюралевый эквивалент) агрегата-экрана к пробивному действию осколка, линейный размер агрегата-экрана с рассматриваемого уязвимого направления и расстояние от его тыльной грани до ЖВА соответственно.

Известно, что величины h₁, h_*э,

, L₁, L₂ используются при определении значений

которые входят в число исходных данных для каждого отсека, поражаемого механическим действием осколков. Другие переменные функции, а именно m₀, V_B, α, ρ₀, K_ф, используются для расчета значений

Поэтому целесообразно связать расчет значений

с уже имеющимися параметрами или вычисляемыми при оценках эффективности механического поражающего действия значениями, т.е. получить функцию

Для получения функции

, исходя из физических аспектов механического поражающего действия осколков по ЖВА, целесообразно определить ее структуру. Известно, что поражение ЖВА достигается, если попавший в отсек осколок способен пробить экранирующие преграды, а энергия запреградного осколочного поля, состоящего из фрагментов разрушившегося осколка и частиц выбитого из экранирующих преград материала, достаточна для поражения уязвимых элементов ЖВА. Причем, необходимым условием образования ЗПО, способного поразить ЖВА, является дробление осколка. Это условие выражается соотношением

Причем, чем больше эта разница, тем большая часть энергетического потенциала осколка идет на образование ЗПО, а не на пробитие преград. Введем параметр

определяющий долю энергетического потенциала осколка, идущего на образование ЗПО.

Другим условием, необходимым для поражения ЖВА запреградным полем, является неравенство

В данном случае значение h_Э вычисляется как сумма h₁, h_*Э, h₂, где h₂ - критерий поражения ЖВА запреградным полем, определяемый толщиной дюралевой преграды, которую оно должно пробить, чтобы ЖВА полностью вывести из строя. Причем, если

т.е. на пределе пробития преград-экранов, значение

практически равно нулю, так как практически весь энергетический потенциал ЗПО расходуется на пробитие преград-экранов. Поэтому введем параметр

определяющий долю энергетического потенциала ЗПО, воздействующего непосредственно на ЖВА.

Произведение К₁×К₂ определяет долю энергетического потенциала осколка, воздействующего непосредственно на ЖВА. Но этот потенциал по мере продвижения осколка по системе преград-экранов расходуется неравномерно. Так при скоростях соударения осколка с первой преградой, существенно превышающей скорость дробления осколка (V_дрmax), наибольшее значение

смещается в сторону меньших значений h_Э. Кроме этого, на характер дробления осколка влияет и значение

. Поэтому введем параметр

где

V_дрmax - наибольшее значение скорости V_B, при которой случайная функция K_V(V_B) может принимать значения, равные 0.

Помимо основного осколка в формировании ЗПО участвуют и частицы преграды, выбитые осколком. Скорость выбитых частиц преграды несущественно отличается от запреградной скорости осколка. Причем наблюдения показали, что при прочих равных условиях энергетический потенциал выбитых частиц прямо пропорционален толщине преграды. Поэтому введем параметр

где m₀ - масса первичного осколка;

ρ₁ - удельная плотность материала первой преграды;

h₁- толщина первой преграды;

α - угол соударения осколка с первой преградой;

S₁ - площадь пробоины на первой преграде, образовавшейся в результате воздействия по ней осколка.

Значение S₁ рассчитывается по формулам, приведенным в исходных данных по уязвимости ВЦ. Параметр К₄ характеризует увеличение доли энергетического потенциала осколка, используемого на формирование ЗПО, за счет выбитых частиц первой преграды.

Анализ результатов проведенных экспериментов показал, что на параметры ЗПО существенно влияет масса первичного осколка. Это влияние проявляется и косвенно, через вторичные параметры h_np,

для расчета которых используются значения то в сочетании с другими параметрами. Однако как видно из результатов опытов, приведенных в [5], значение массы осколка является наиболее значимым параметром при формировании ЗПО и во многом определяет величину

. Поэтому дополнительно введем параметр К₅=m₀ ^1/3 определяющий непосредственно зависимость

от m₀.

В блоке 4 по результатам опытов рассчитываются значения К₁, К₂, К₃, К₄, К. Обобщенный параметр ЗПО К вычисляется как произведение значений параметров К_i, i=1, 4. Параметры h_np,

с использованием которых рассчитаны значения К₁, К₂ являются случайными величинами, вариации которых относительно статистического математического ожидания достигают 0,15…0,2. Случайными величинами также являются параметры К₃, К₄, следовательно, и параметр К. По результатам проведенных испытаний в качестве независимого параметра ЗПО в [5] предложено преобразование входной переменной вида е^К. Построенные с его использованием по результатам испытаний парные регрессии имеют вид

где а и в - константы, полученные в результате обработки экспериментальных данных, К - обобщенный параметр ЗПО.

Таким образом в результате реализации предложенного способа оказывается возможным по результатам проведенных испытаний повысить информативность способа за счет дополнительного определения при проведении испытаний частных характеристик пробивного действия осколочного поля испытываемого боеприпаса - предельной толщины монолитной преграды конечной толщины h_np, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса, предельной суммарной толщины разнесенных преград

которые способно пробить осколочное поле, обобщенного параметра ЗПО К и регрессионных зависимостей вида

Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков для осесимметричных боеприпасов с осесимметричными осколочными полями, а также одновременно оценивать пробивное действие осколочного поля испытываемого боеприпаса по силовому набору и ЖВА типовых целей.

Источники информации

1. Авиационные боеприпасы. Под ред. В.А. Кузнецова, М.: Изд. ВВИА им. Жуковского, 1968 г.

2. Патент RU 2519611. Способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов и устройство для его осуществления.

3. Патент RU 2493538. Способ испытания осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков и стенд для его реализации (прототип).

4. Желязков Е.П., Комраков Н.Ю., Крысин А.В. Методические основы определения исходных данных по уязвимости воздушных целей для оценок эффективности стрельбы по ним малогабаритными ЗУР. - Монография, Тверь, 2002.

5. Комраков Н.Ю., Смагин П.В. Методика оценки параметров запреградного поля осколков, способного поразить жизненно важные агрегаты воздушных целей. Сборник статей XXII Всероссийской научно-технической конференции школы-семинара " Передача, прием, обработка и отображение информации о быстропротекающих процессах", 2011, Μ., РПА «АРП», с. 253-257.

Claims

Способ оценки пробивного действия осколков осесимметричного осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков, включающий подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам, оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, отличающийся тем, что боеприпас устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной стенки, профилированную мишенную стенку выполняют полуцилиндрической, симметрично зонам полуцилиндрической продольной стенки устанавливают имитатор полубесконечной преграды, имитатор отсека с жизненно важными агрегатами первого типа, имитатор отсека с жизненно важными агрегатами второго типа, на лицевую поверхность зон мишенной стенки, расположенных симметрично имитаторам наносят размеры входных стенок имитаторов и определяют их координаты в принятой системе координат, определяют кинетическую энергию осколочного поля поражения, накрывающего входные стенки имитаторов, определяют для имитатора полубесконечной преграды предельную толщину монолитной преграды конечной толщины, которую способно пробить осколочное поле боеприпаса, для имитатора отсека с жизненно важными агрегатами первого типа и для имитатора отсека с жизненно важными агрегатами второго типа определяют факт поражения или непоражения, соотносят факт поражения или непоражения имитаторов отсеков первого и второго типа с энергетикой осколочного поля поражения, накрывающего входные стенки имитаторов отсеков первого и второго типа, уточняют для имитаторов первого и второго типа значения параметров запреградного осколочного поля в виде предельной суммарной толщины разнесенных преград, которые способно пробить осколочное поле и регрессионных зависимостей вида
оценки площади сечения запреградного поля осколков, способного поразить жизненно важные агрегаты, находящиеся в отсеке цели, где а и в эмпирические коэффициенты, K - обобщенный параметр запреградного потока осколков.