RU2801193C1 - Method for testing axisymmetric shelter ammunition with axisymmetric ammunition dispersion field for airstrike - Google Patents
Method for testing axisymmetric shelter ammunition with axisymmetric ammunition dispersion field for airstrike Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801193C1 RU2801193C1 RU2022129020A RU2022129020A RU2801193C1 RU 2801193 C1 RU2801193 C1 RU 2801193C1 RU 2022129020 A RU2022129020 A RU 2022129020A RU 2022129020 A RU2022129020 A RU 2022129020A RU 2801193 C1 RU2801193 C1 RU 2801193C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- simulators
- fragments
- compartment
- ammunition
- wall
- Prior art date
Links
Abstract
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 явления аэроудара, возникающего в типовых отсеках конструкции цели, при их накрытии осколочным полем осесимметричных боеприпасов.The invention relates to methods for testing fragmentation ammunition and can be used in testing axisymmetric ammunition of natural and given crushing with axisymmetric fragmentation fields. It is known [1] that in order to assess the effectiveness of fragmentation ammunition for various targets, it is necessary to know the distribution of fragments by number, their masses, initial velocities in a given space of destruction of the target, as well as particular characteristics of the fragmentation field of destruction of the ammunition, for example, the characteristics of the air strike phenomenon that occurs in typical compartments of the target structure, when they are covered by a fragmentation field of axisymmetric ammunition.
Известен способ испытания боеприпасов на аэроудар [2], заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально, с помощью устройства инициирования, при этом подрыв боеприпаса осуществляют во взрывной камере, имеющей щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Д8, осуществляют последовательный подрыв набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полем поражения входной стенки типового отсека, последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов, добиваются полного разрушения отсека за счет аэроудара, оснащают боковые стенки типового отсека n пьезоэлектрическими датчиками, связанными с n приборами измерения давления и импульса ударной (баллистической) волны, измеряют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления аэроудара , возникающего в отсеке после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывает критическую энергию аэроудара в отсеке по формуле где V - объем типового отсека, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов для типового отсека по формуле , где S - площадь входной стенки типового отсека, рассчитывают величину критического показателя аэроудара для типового отсека по формуле , где С0 - энергетический критерий разрушения, испытываемый боеприпас устанавливают на заданном расстоянии от типового отсека так, чтобы его продольная ось была параллельна продольной оси щели взрывной камеры, измеряют величину среднего максимального давления аэроудара , возникающего в типовом отсеке после пробития поражающими элементами испытываемого боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают энергию аэроудара в отсеке по формуле , рассчитывают по формуле Па=Эуд/С0 величину показателя аэроудара осколочного поля поражения испытываемого боеприпаса, сравнивают величину показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса с величиной критического показателя аэроудара, по результатам сравнения судят о способности поля поражения испытываемого боеприпаса создавать аэроудар в отсеках объектов техники.A known method of testing ammunition for air strike [2], which consists in undermining the ammunition located horizontally using the initiation device, while the explosion of the ammunition is carried out in an explosion chamber having a slot, the width and length of which allows you to select part of the fragmentation field of the ammunition flying in the direction determined by the dihedral angle D8, sequentially detonate a set of experimental ammunition with full coverage of their field of destruction of the entrance wall of a typical compartment, successively increasing the density of the field of destruction of experienced ammunition, achieve complete destruction of the compartment due to air impact, equip the side walls of a typical compartment with n piezoelectric sensors associated with n instruments for measuring the pressure and momentum of the shock (ballistic) wave, measure the value of the critical average maximum air impact pressure for the case of complete destruction of a typical compartment , arising in the compartment after the penetration of the entrance wall of the compartment by the striking elements of the experimental ammunition, calculates the critical energy of the airstrike in the compartment according to the formula where V is the volume of a typical compartment, calculate the specific critical energy of the flow of striking elements for a typical compartment according to the formula , where S is the area of the entrance wall of a typical compartment, the value of the critical air impact index for a typical compartment is calculated by the formula , where C 0 is the energy criterion of destruction, the test ammunition is installed at a given distance from the standard compartment so that its longitudinal axis is parallel to the longitudinal axis of the explosion chamber slot, the value of the average maximum air impact pressure is measured , arising in a typical compartment after penetration of the entrance wall of the compartment by the striking elements of the tested ammunition, the energy of the airstrike in the compartment is calculated by the formula , calculate according to the formula P a = E beats /C 0 the value of the air strike index of the fragmentation field of destruction of the test ammunition, compare the value of the air impact index of the impact field of the test ammunition with the value of the critical index of the air impact, according to the results of the comparison, the ability of the impact field of the tested ammunition to create an air strike in the compartments of objects is judged technology.
Недостатком вышеуказанного способа является отсутствие полного определения параметров осколочного поля осесимметричного боеприпаса (количество осколков, масса, скорость, форма осколков и т.д.), накрывающего входную стенку имитатора отсека, не полный набор имитаторов типовых отсеков конструкции цели (заполнение инертным газом, пенополиуретаном), накрываемых осколочным полем боеприпаса, недостаточная связь количественной и качественной оценок явления аэроудара в имитаторах типовых отсеков конструкции целей.The disadvantage of the above method is the lack of a complete definition of the parameters of the fragmentation field of an axisymmetric ammunition (number of fragments, mass, speed, shape of fragments, etc.) covering the entrance wall of the compartment simulator, an incomplete set of simulators of typical compartments of the target structure (filling with inert gas, polyurethane foam) , covered by a fragmentation field of ammunition, insufficient connection between quantitative and qualitative assessments of the airstrike phenomenon in simulators of typical target design compartments.
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, при этом 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.Closest to the claimed invention is a method for testing a fragmentation munition with an axisymmetric fragments expansion field [3], including detonation of the munition installed in a predetermined position in the center of a profiled target wall, marked into zones corresponding to the directions of fragments expansion in the accepted coordinate system, hit registration, trapping and counting the number of fragments falling into each zone, measuring the size and area of holes, while assessing the qualitative and quantitative characteristics of the fragmentation field in terms of masses, velocities, shape and size of the fragments is carried out by registering, recording and subsequent processing of signals from electret sensors placed on the corresponding zones of the target wall and equal in size.
Недостатком вышеуказанного способа является отсутствие возможности определения с его помощью частных характеристик явления аэроудара, возникающего в отсеках конструкции типовых целей при их взаимодействии с осколочным полем осесимметричного боеприпаса.The disadvantage of the above method is the inability to determine with its help the particular characteristics of the air strike phenomenon that occurs in the compartments of the design of typical targets when they interact with the fragmentation field of an axisymmetric munition.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение информативности способа за счет дополнительного определения при проведении испытаний осколочных осесимметричных боеприпасов частных характеристик явления аэроудара, возникающего в отсеках конструкции типовых целей при их взаимодействии с осколочным полем испытываемого боеприпаса.The technical objective of the invention is to increase the information content of the method by additionally determining, when testing axisymmetric fragmentation ammunition, particular characteristics of the airstrike phenomenon that occurs in the design compartments of typical targets when they interact with the fragmentation field of the tested ammunition.
Решение технической задачи 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 дополнительно 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 отсека конструкции первого типа, имитатор отсека конструкции второго типа, имитатор отсека конструкции третьего типа, на лицевую поверхность зон мишенной стенки, расположенных симметрично имитаторам, наносят размеры входных стенок имитаторов отсеков и определяют их координаты в принятой системе координат, осуществляют качественную оценку явления аэроудара осколочного поля боеприпаса в имитаторах отсеков конструкции по факту "разрушен", "частично разрушен", "не разрушен", определяют для каждого из имитаторов общее число попавших осколков N, массы, скорости, формы и размеры всех попавших во входные стенки имитаторов осколков, определяют для каждого из имитаторов величины энергии потока осколков, накрывающих стенку имитатора отсека, величины удельной энергии потока осколков, накрывающих стенки имитаторов отсека, определяют показатель явления аэроудара для каждого из имитаторов, используемых при проведении испытаний, соотносят факт разрушения (не разрушения, частичного разрушения) имитаторов отсеков конструкции явлением аэроудара с величинами значений удельных энергий для всех попавших в имитаторы осколков.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the method of testing a fragmentation munition with an axisymmetric field of fragmentation, including detonation of the munition installed in a predetermined position in the center of a profiled target wall, marked into zones corresponding to the directions of fragmentation in the accepted coordinate system, hit registration, trapping and counting the number of fragments falling into each zone, measuring the size and area of holes, recording, recording and subsequent processing of signals from electret sensors placed in the corresponding zones of the target wall and equal in size to them, assessing the quantitative characteristics of the fragmentation field in terms of masses, velocities, shape and dimensions fragments, additionally, the ammunition is installed so that its longitudinal axis coincides with the longitudinal axis of the profiled wall, the profiled target wall is made semi-cylindrical, symmetrically to the zones of the semi-cylindrical longitudinal wall, a simulator of the first type structure compartment, a simulator of the second type structure compartment, a simulator of the third type structure compartment are installed on the front surface zones of the target wall located symmetrically to the simulators, the dimensions of the input walls of the compartment simulators are applied and their coordinates are determined in the accepted coordinate system, a qualitative assessment of the phenomenon of air impact of the ammunition fragmentation field in the simulators of the design compartments is carried out in fact "destroyed", "partially destroyed", "not destroyed" , determine for each of the simulators the total number of fragments that have fallen N, the masses, speeds, shapes and sizes of all fragments that have fallen into the input walls of the simulators, determine for each of the simulators the magnitude of the energy of the flow of fragments covering the wall of the compartment simulator, the value of the specific energy of the flow of fragments covering the walls compartment simulators, determine the index of the air impact phenomenon for each of the simulators used in the tests, correlate the fact of destruction (not destruction, partial destruction) of the structure compartment simulators by the air impact phenomenon with the values of specific energies for all fragments that got into the simulators.
Новыми существенными признаками изобретения являются: - симметрично зонам полуцилиндрической продольной стенки устанавливают имитатор отсека конструкции первого типа, имитатор отсека конструкции второго типа, имитатор отсека конструкции третьего типа;New essential features of the invention are: - symmetrically to the zones of the semi-cylindrical longitudinal wall, a simulator of a compartment of a structure of the first type, a simulator of a compartment of a structure of a second type, a simulator of a compartment of a structure of a third type are installed;
- осуществляют качественную оценку явления аэроудара осколочного поля боеприпаса в имитаторах отсеков конструкции по факту "разрушен", "частично разрушен", "не разрушен";- carry out a qualitative assessment of the phenomenon of air impact of the fragmentation field of ammunition in simulators of the design compartments on the fact "destroyed", "partially destroyed", "not destroyed";
- определяют для каждого из имитаторов общее число попавших осколков N, массы, скорости, формы и размеры всех попавших во входные стенки имитаторов осколков, определяют для каждого из имитаторов величины энергии потока осколков, накрывающих стенку имитатора отсека, величины удельной энергии потока осколков, накрывающих стенки имитаторов отсека, определяют показатель явления аэроудара для каждого из имитаторов, используемых при проведении испытаний;- determine for each of the simulators the total number of fragments N, masses, speeds, shapes and sizes of all fragments that have fallen into the input walls of the simulators, determine for each of the simulators the magnitude of the energy of the flow of fragments covering the wall of the simulator compartment, the value of the specific energy of the flow of fragments covering the walls compartment simulators, determine the indicator of the air impact phenomenon for each of the simulators used in the tests;
- соотносят факт разрушения (не разрушения, частичного разрушения) имитаторов отсеков конструкции явлением аэроудара с величинами значений удельных энергий для всех попавших в имитаторы осколков.- Correlate the fact of destruction (not destruction, partial destruction) of the simulators of the structure compartments by the air impact phenomenon with the values of the values of specific energies for all the fragments that got into the simulators.
Новая совокупность существенных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи с достижением заявленного технического результата, а именно, повышения информативности способа за счет дополнительного определения при проведении испытаний частных характеристик явления аэроудара, возникающего в отсеках конструкции цели при их накрытии осколочном полем поражения испытываемого осесимметричного боеприпаса.A new set of essential features provides a solution to the set technical problem with the achievement of the claimed technical result, namely, increasing the information content of the method by additionally determining, during testing, the particular characteristics of the airstrike phenomenon that occurs in the compartments of the target structure when they are covered with a fragmentation field of destruction of the axisymmetric munition being tested.
Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных технических решениях не обнаружено, что характеризует соответствие рассматриваемого технического решения критерию «новизна».The use of a single set of essential distinguishing features in the known technical solutions was not found, which characterizes the compliance of the considered technical solution with the criterion of "novelty".
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.The above set of new essential features in combination with common known provides a solution to the problem with the achievement of the required technical result and characterizes the proposed technical solution significant differences compared to the prior art.
На фиг. 1 приведена типовая схема реализации предлагаемого способа, где:In FIG. 1 shows a typical scheme for the implementation of the proposed method, where:
1. Испытываемый осесимметричный боеприпас.1. Tested axisymmetric ammunition.
2. Полуцилиндрическая профилированная мишенная стенка.2. Semi-cylindrical profiled target wall.
3. Электретный датчик.3. Electret sensor.
4. Блок определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, формам и размерам осколков.4. Block for determining the quantitative characteristics of the fragmentation field in terms of masses, velocities, shapes and sizes of fragments.
5. Имитатор отсека конструкции первого типа.5. Simulator of the compartment of the first type design.
6. Имитатор отсека конструкции второго типа.6. Simulator of the compartment of the second type design.
7. Имитатор отсека конструкции третьего типа.7. Simulator of the compartment of the third type design.
R - расстояние между боеприпасом и полуцилиндрической профилированной мишенной стенкой, а также между боеприпасом и имитаторами.R is the distance between the ammunition and the semi-cylindrical profiled target wall, as well as between the ammunition and simulators.
На фиг. 2 приведены имитаторы отсеков конструкции: а) первого, б) второго и в) третьего типов. ГдеIn FIG. 2 shows simulators of construction compartments: a) the first, b) the second and c) the third types. Where
ОПЭ - осколочный поражающий элемент;OPE - fragmentation striking element;
δоб - толщина входной стенки имитатора отсека, которая может быть выполнена из алюминиевого, титанового сплава, стали, композиционного или иного материала, мм.δ about - the thickness of the entrance wall of the compartment simulator, which can be made of aluminum, titanium alloy, steel, composite or other material, mm.
Заявляемый способ является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по определению количественных характеристик осколочного поля боеприпаса по массам, скоростям, формам и размерам осколков, а также определению частных характеристик явления аэроудара, возникающего в отсеках конструкции цели, при их накрытии осколочным полем испытываемого осесимметричного боеприпаса.The claimed method is the result of research and experimental work to determine the quantitative characteristics of the fragmentation field of ammunition in terms of masses, velocities, shapes and sizes of fragments, as well as to determine the particular characteristics of the air strike phenomenon that occurs in the compartments of the target structure, when they are covered with a fragmentation field of the tested axisymmetric ammunition.
Способ испытаний осесимметричного осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков на аэроудар осуществляется следующим образом.The method of testing an axisymmetric fragmentation munition with an axisymmetric field of fragmentation for an airstrike is carried out as follows.
Взаимодействие осколочного поля осесимметричного боеприпаса с типовыми отсеками конструкции цели сопровождается явлением ненаправленного (объемного) силового действия по элементам конструкции внутри отсеков. Это явление было названо аэроударом [1]. Объемность действия силовых факторов аэроудара подтверждается образованием площадных повреждений конструкции как на входе осколочных поражающих элементов в отсек, так и на выходе их из отсека, а также деформацией и разрушением нервюр, шпангоутов, перегородок и др. конструктивных элементов внутри отсека.The interaction of the fragmentation field of an axisymmetric munition with typical compartments of the target structure is accompanied by the phenomenon of a non-directional (volumetric) force action on the structural elements inside the compartments. This phenomenon was called an airstrike [1]. The volumetric effect of the force factors of an airstrike is confirmed by the formation of areal damage to the structure both at the entrance of fragmentation striking elements to the compartment and at their exit from the compartment, as well as the deformation and destruction of ribs, frames, partitions and other structural elements inside the compartment.
Сложность физических процессов, вызывающих разрушение конструкции планера цели при действии потоков осколков, многообразие влияющих факторов вынуждают в качестве основного принять экспериментальный метод исследования явления аэроудара и оценки степени стойкости конструкции (энергетических критериев разрушения) к воздействию потока осколков осесимметричного боеприпаса.The complexity of the physical processes that cause the destruction of the target airframe structure under the action of fragment flows, the variety of influencing factors force us to adopt the experimental method of studying the air strike phenomenon and assessing the degree of structural resistance (energy destruction criteria) to the impact of the flow of fragments of an axisymmetric ammunition as the main one.
Механизм возникновения явления аэроудара состоит в следующем. Процесс аэроудара начинается с механического (пробивного) действия осколочных поражающих элементов по входной стенке отсека конструкции цели. В результате этого за счет откольных явлений образуется запреградный поток вторичных осколков, кроме того при скоростях соударения, превышающих скорость дробления осколков (V0>Vдр), основные осколки дробятся на более мелкие фракции. При движении основных и вторичных осколков внутри отсека возникает газодинамический процесс, характеризующийся импульсным действием баллистических ударных волн и выделением тепловой энергии за счет горения осколков. Установлено, что в процессе чрезвычайно быстрого горения происходит интенсивная подпитка ударных волн, которые, интерферируя между собой, могут вызвать значительные скачки давлений на стенках отсека. Завершается процесс взаимодействия потока осколков боеприпаса с конструкцией планера цели механическим (пробивным) действием основных и вторичных осколков по выходной стенке.The mechanism of occurrence of the air impact phenomenon is as follows. The air strike process begins with the mechanical (piercing) action of fragmentation submunitions on the entrance wall of the target structure compartment. As a result, due to spall phenomena, an overflow of secondary fragments is formed, in addition, at impact velocities exceeding the fragmentation rate (V 0 >V dr ), the main fragments are crushed into smaller fractions. When the main and secondary fragments move inside the compartment, a gas-dynamic process occurs, which is characterized by the impulsive action of ballistic shock waves and the release of thermal energy due to the burning of fragments. It has been established that in the process of extremely fast combustion, an intense supply of shock waves occurs, which, interfering with each other, can cause significant pressure jumps on the walls of the compartment. The process of interaction of the flow of fragments of ammunition with the design of the airframe of the target is completed by the mechanical (punching) action of the main and secondary fragments along the exit wall.
Оценка влияния конструктивных характеристик отсеков конструкций на энергетические критерии их разрушения осуществлялась методом модельных экспериментов и методом испытаний реальных отсеков конструкций [4]. При проведении экспериментальных исследований обеспечивалось полное накрытие моделей и отсеков потоком осколков, разброс скоростей осколков в потоке не превышал ±10%. По результатам модельных экспериментов установлено также, что физико-механические свойства материала обшивки оказывают существенное влияние на величину энергетического критерия разрушения (ЭКР): так, модели с титановыми обшивками имеют ЭКР в 2…3 раза выше, чем аналогичные (равнопрочные и равновеликие) модели с дюралевыми обшивками, что объясняется более высокой ударной вязкостью титана. Значения ЭКР С0 для моделей и реальных отсеков конструкций были получены в результате экспериментальных исследований. Модели выполнялись в виде отсеков различных размеров (а×b×с) со сменными передней и задней обшивками. В качестве объектов испытаний использовались также реальные отсеки конструкции типовых целей.The assessment of the influence of structural characteristics of structural compartments on the energy criteria for their destruction was carried out by the method of model experiments and by testing real structural compartments [4]. When carrying out experimental studies, the models and compartments were completely covered with a flow of fragments, the dispersion of fragment velocities in the flow did not exceed ±10%. Based on the results of model experiments, it was also established that the physical and mechanical properties of the skin material have a significant impact on the value of the energy fracture criterion (ECF): for example, models with titanium skins have an EFR 2–3 times higher than similar (equal-strength and equal-size) models with duralumin skins, which is explained by the higher impact strength of titanium. The values of ECR C 0 for models and real compartments of structures were obtained as a result of experimental studies. The models were made in the form of compartments of various sizes (a × b × c) with interchangeable front and rear skins. As objects of testing, real compartments of the design of typical targets were also used.
Энергия потока осколков, накрывающих стенку имитатора отсека может быть определена по формулеThe energy of the flow of fragments covering the wall of the compartment simulator can be determined by the formula
где - величина среднего максимального давления аэроудара,Where - the value of the average maximum air impact pressure,
V - объем имитатора отсека.V is the volume of the compartment simulator.
Удельная энергия потока осколков, накрывающих стенку имитатора отсека может быть определена по формулеThe specific energy of the flow of fragments covering the wall of the compartment simulator can be determined by the formula
Эуд=Э/S,E beats \u003d E / S,
где S - площадь входной стенки имитатора отсека.where S is the area of the entrance wall of the compartment simulator.
Показатель аэроудара в имитаторе отсека может быть определен по формулеThe air impact index in the compartment simulator can be determined by the formula
Па=Эуд/С0,P a \u003d E beats / C 0 ,
где С0 - энергетический критерий разрушения.where C 0 is the energy criterion for destruction.
Результаты воздействия потока осколков по конструкции отсеков цели обычно оценивается тремя степенями повреждений:The results of the impact of the flow of fragments on the design of the target compartments are usually assessed by three degrees of damage:
- не разрушен (разрушения отсутствуют, отдельные пробоины на входе и выходе);- not destroyed (no destruction, separate holes at the entrance and exit);
- частично разрушен (признаки общих разрушений, значительная остаточная деформация обшивки, ослабление заклепочных швов и частичный срыв заклепок, разрывы и вырывы участков панелей);- partially destroyed (signs of general destruction, significant residual deformation of the skin, weakening of rivet seams and partial failure of rivets, breaks and tearing of sections of panels);
- разрушен (полное разрушение отсека).- destroyed (complete destruction of the compartment).
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 полуцилиндрической профилированной мишенной стенки 2, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат.The axisymmetric fragmentation munition under test 1 with an axisymmetric fragments expansion field is installed so that its longitudinal axis coincides with the longitudinal axis of the profiled target wall in the center of the semi-cylindrical profiled target wall 2, marked into zones corresponding to the directions of the fragments expansion in the accepted coordinate system.
Симметрично зонам полуцилиндрической профилированной мишенной стенки 2 устанавливают имитатор отсека конструкции первого типа 5, имитатор отсека конструкции второго типа 6, имитатор отсека конструкции третьего 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.Symmetrically to the zones of the semi-cylindrical profiled target wall 2, a simulator of the compartment of the structure of the first type 5, a simulator of the compartment of the structure of the second type 6, a simulator of the compartment of the structure of the third type 7 are installed, on the front surface of the zones of the target wall 2, located symmetrically to the simulators, the dimensions of the input walls of the simulators are applied, their coordinates are determined in accepted coordinate system, then carry out the detonation of ammunition 1.
Сформированное в результате подрыва боеприпаса 1 осесимметричное осколочное поле попадает в электретные датчики 3 полуцилиндрической профилированной мишенной стенки 2 и входные стенки имитатора отсека конструкции первого типа 5, имитатора отсека конструкции второго типа 6, имитатора отсека конструкции третьего типа 7. Электретные датчики 3 формируют электрические сигналы, которые поступают на вход блока 4 определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, формам и размерам осколков.The axisymmetric fragmentation field formed as a result of the explosion of the ammunition 1 enters the electret sensors 3 of the semi-cylindrical profiled target wall 2 and the entrance walls of the simulator of the first type structure compartment 5, the simulator of the second type structure compartment 6, the simulator of the third type structure compartment 7. Electret sensors 3 form electrical signals, which are fed to the input of block 4 for determining the quantitative characteristics of the fragmentation field in terms of masses, velocities, shapes and sizes of fragments.
Далее с помощью блока 4 определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, формам 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, формам и размерам осколков, определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, формам и размерам осколков производят в том числе и для зон, соответствующих входным стенкам имитаторов 5,6,7. Далее для имитаторов 5,6,7 определяют общее число попавших в каждый имитатор осколков N, величину энергии потока осколков, накрывающих входную стенку имитатора отсека, определяют для каждого из имитаторов общее число попавших осколков N, массы, скорости, формы и размеры всех попавших во входные стенки имитаторов осколков, определяют для каждого из имитаторов величины энергии потока осколков, накрывающих стенку имитатора отсека, величины удельной энергии потока осколков, накрывающих стенки имитаторов отсека, определяют показатель явления аэроудара для каждого из имитаторов, используемых при проведении испытаний, соотносят факт разрушения (не разрушения, частичного разрушения) имитаторов отсеков конструкции явлением аэроудара с величинами значений удельных энергий для всех попавших в имитаторы осколков.Further, using block 4 for determining the quantitative characteristics of the fragmentation field in terms of masses, velocities, shapes and sizes of fragments, hits are registered, trapping and counting the number of fragments falling into each zone, measuring the size and area of holes, recording, recording and subsequent processing of signals from electret sensors placed on the corresponding zones of the target wall and equal in size. Evaluation of the quantitative characteristics of the fragmentation field in terms of masses, velocities, shapes and sizes of fragments, determination of the quantitative characteristics of the fragmentation field in terms of masses, velocities, shapes and sizes of fragments is also carried out for zones corresponding to the input walls of simulators 5,6,7. Next, for the simulators 5,6,7, the total number of fragments N that fell into each simulator is determined; the entrance walls of the fragment simulators, determine for each of the simulators the magnitude of the energy of the flow of fragments covering the wall of the compartment simulator, the values of the specific energy of the flow of fragments covering the walls of the compartment simulators, determine the index of the air impact phenomenon for each of the simulators used in the tests, correlate the fact of destruction (not destruction, partial destruction) of simulators of structural compartments by the phenomenon of air impact with the values of specific energies for all fragments that got into the simulators.
Исходя из имеющегося опыта, при проведении испытаний осесимметричных боеприпасов на аэроудар целесообразно использовать имитаторы отсеков первого, второго и третьего типа.Based on existing experience, when testing axisymmetric munitions for airstrike, it is advisable to use simulators of compartments of the first, second and third types.
Имитаторы отсеков конструкции первого, второго третьего типов изготавливаются из стального сварного кессона. В качестве передней (входной) стенки имитаторов используются сменные листы из исследуемых конструкционных материалов (например, дюраль, титан, сталь, композит) толщиной δст. По периметру передней стенки кессона для его герметизации крепится уплотнитель. Имитатор топливного бака первого типа на 100% заполняется воздухом, имитатор топливного бака второго типа на 100% заполняется инертным газом (например, гелием), имитатор топливного бака третьего типа на 100% заполняется пенополиуретаном (ППУ). Боковые стенки имитаторов первого, второго и третьего типа оснащаются п пьезоэлектрическими датчиками, связанными с п приборами измерения давления и импульса ударной (баллистической) волны, которые измеряют величину среднего максимального давления аэроудара , возникающего в имитаторе отсека после пробития осколками испытываемого боеприпаса его входной стенки.Compartment simulators of the first, second and third types are made of welded steel caisson. As the front (inlet) wall of the simulators, replaceable sheets of the studied structural materials (for example, duralumin, titanium, steel, composite) with a thickness of δ st are used. A sealant is attached along the perimeter of the front wall of the caisson to seal it. The fuel tank simulator of the first type is 100% filled with air, the fuel tank simulator of the second type is 100% filled with an inert gas (for example, helium), the fuel tank simulator of the third type is 100% filled with polyurethane foam (PPU). The side walls of the simulators of the first, second and third types are equipped with n piezoelectric sensors associated with n devices for measuring the pressure and momentum of the shock (ballistic) wave, which measure the value of the average maximum pressure of the airstrike arising in the simulator of the compartment after the fragments of the test ammunition penetrate its entrance wall.
Собранные имитаторы 5,6,7 устанавливают симметрично электретным датчикам 3 полуцилиндрической профилированной мишенной стенки 2 на специальные платформы на расстоянии 20 сантиметров от поверхности земли.The assembled simulators 5,6,7 are installed symmetrically to the electret sensors 3 of the semi-cylindrical profiled target wall 2 on special platforms at a distance of 20 centimeters from the ground surface.
Таким образом, в результате реализации предложенного способа оказывается возможным по результатам проведенных испытаний повысить информативность способа за счет дополнительного определения при проведении испытаний осесимметричных осколочных боеприпасов частных характеристик явления аэроудара, возникающего в отсеках конструкции цели при ее накрытии осколочным полем испытываемого боеприпаса.Thus, as a result of the implementation of the proposed method, it is possible, based on the results of the tests, to increase the information content of the method by additionally determining, when testing axisymmetric fragmentation ammunition, particular characteristics of the airstrike phenomenon that occurs in the compartments of the target structure when it is covered by the fragmentation field of the tested ammunition.
Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, формам и размерам осколков для осесимметричных боеприпасов с осесимметричными осколочными полями, а также одновременно дополнительно оценивать количественно и качественно явление аэроудара, возникающее в отсеках конструкции типовых целей в результате их накрытия осколочным полем испытываемого боеприпаса.The use of the proposed method makes it possible to determine the quantitative characteristics of the fragmentation field by masses, velocities, shapes and sizes of fragments for axisymmetric ammunition with axisymmetric fragmentation fields, and at the same time additionally evaluate quantitatively and qualitatively the airstrike phenomenon that occurs in the design compartments of typical targets as a result of their covering by a fragmentation field test ammunition.
Источники информацииInformation sources
1. Авиационные боеприпасы. Под ред. Ф.П. Миропольского, М.: Изд. ВВИА им. Жуковского, 2010.1. Aviation ammunition. Ed. F.P. Miropolsky, M.: Ed. VVIA them. Zhukovsky, 2010.
2. Патент RU 2484421. Способ испытания боеприпасов на аэроудар и устройство для его осуществления.2. Patent RU 2484421. A method for testing ammunition for airstrike and a device for its implementation.
3. Патент RU 2493538. Способ испытания осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков и стенд для его реализации (прототип).3. Patent RU 2493538. A method for testing fragmentation ammunition with an axisymmetric field of fragmentation and a stand for its implementation (prototype).
4. Желязков Е.П., Комраков Н.Ю., Крысин А.В. Методы разработки и обоснования характеристик уязвимости воздушных целей при действии по ним обычных боеприпасов. Тверь, 2 ЦНИИ МО РФ, 2006.4. Zhelyazkov E.P., Komrakov N.Yu., Krysin A.V. Methods for developing and substantiating the characteristics of the vulnerability of air targets under the action of conventional ammunition on them. Tver, 2nd Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation, 2006.
Claims (9)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2801193C1 true RU2801193C1 (en) | 2023-08-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5050501A (en) * | 1991-01-07 | 1991-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Projected grenade simulator |
| RU2482438C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-05-20 | Сергей Михайлович Мужичек | Method of fragmentation ammunition testing and bench for its realisation |
| RU2484421C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-06-10 | Сергей Михайлович Мужичек | Method for testing of ammunition for air shock and device for its realisation |
| RU2493538C1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-09-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Method to test fragmentation ammunition with axisymmetric field of fragment emission and bench for its realisation |
| CN112085356A (en) * | 2020-08-26 | 2020-12-15 | 中国人民解放军63856部队 | Light weapon test identification method based on simulation technology |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5050501A (en) * | 1991-01-07 | 1991-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Projected grenade simulator |
| RU2482438C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-05-20 | Сергей Михайлович Мужичек | Method of fragmentation ammunition testing and bench for its realisation |
| RU2484421C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-06-10 | Сергей Михайлович Мужичек | Method for testing of ammunition for air shock and device for its realisation |
| RU2493538C1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-09-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Method to test fragmentation ammunition with axisymmetric field of fragment emission and bench for its realisation |
| CN112085356A (en) * | 2020-08-26 | 2020-12-15 | 中国人民解放军63856部队 | Light weapon test identification method based on simulation technology |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Goldsmith et al. | Perforation of cellular sandwich plates | |
| KR20110126770A (en) | The shock projectile for ballistic impact test and simulator of ballistic impact by it | |
| Sorensen | High-velocity impact of encased Al/PTFE projectiles on structural aluminum armor | |
| Ipson et al. | Ballistic-penetration resistance and its measurement: Two impulses reduce the velocity of a projectile passing through a barrier. Minimum perforation velocity is determined by using the ballistic pendulum to measure the impulse due to barrier strength | |
| Gold et al. | Concrete penetration by eroding projectiles: experiments and analysis | |
| CN115711562A (en) | Device for measuring comprehensive damage power of half-penetration warhead and evaluation method | |
| RU2801193C1 (en) | Method for testing axisymmetric shelter ammunition with axisymmetric ammunition dispersion field for airstrike | |
| US2713262A (en) | Method and apparatus for testing armor plate | |
| McShane et al. | A laboratory-scale buried charge simulator | |
| Štoller et al. | Field tests of cementitious composites suitable for protective structures and critical infrastructure | |
| RU2805677C1 (en) | Method for testing axisymmetric fragmentation ammunition with axisymmetric fragment expansion field | |
| Jia et al. | Theoretical analysis and experimental study of the performance of shaped charge jet penetration into thick-walled moving target by rocket sled testing method | |
| RU2756991C1 (en) | Method for automated comparative evaluation of remote ammunition by damaging effect | |
| RU2801192C1 (en) | Method for testing axisymmetric shelter ammunition with axisymmetric ammunition dispersion field for ignition | |
| RU2484421C1 (en) | Method for testing of ammunition for air shock and device for its realisation | |
| Zecevic et al. | Influencing parameters on HE projectiles with natural fragmentation | |
| RU2814055C1 (en) | Method for comprehensive testing of axially-symmetrical high-explosive fragmentation ammunition with axially-symmetrical fragment field | |
| RU2814324C1 (en) | Method of testing ammunition for air impact and device for its implementation | |
| Pedersen et al. | Behind-armor debris from the impact of hypervelocity tungsten penetrators | |
| Katayama et al. | Numerical and experimental study on the shaped charge for space debris assessment | |
| RU2789675C1 (en) | Method for assessing the damaging effect of anti-personnel mines of directed action | |
| RU2789681C2 (en) | Method for assessment of damaging effect of anti-personnel fragmentation mines | |
| RU2789676C1 (en) | Method for assessing the damaging effect of high-explosive anti-personnel mines | |
| RU2523740C1 (en) | Method of testing ammunition for hydraulic shock | |
| RU2806863C1 (en) | Method for testing axisymmetric fragmentation ammunition with axisymmetric fragment expansion field |