Закон дробления оболочки на осколки

Эффективность осколочных боеприпасов зависит от общего числа осколков, образующихся при взрыве и от характера распределения их по массе.

Характеристики определяются, как правило, опытным путем. Проводятся подрывы в бронекамере, заполненной песком или опилками. Для больших калибров используются щиты. Все собранные осколки сортируются по группам различной массы, подсчитывается число осколков в каждой группе и определяются геометрические размеры типичных осколков.

Допустим, что собраны все осколки, масса которых > . При этом масса максимального осколка .

Разобьем диапазон возможных масс собранных осколков на отдельные интервалы .

Обозначим величину интервала через . С увеличением массы осколка величина интервала как правило увеличивается. Обозначим общее число собранных осколков с массой > через , а число осколков, принадлежащих группе , через . Тогда статистическая вероятность того, что наугад взятый осколок принадлежит данной группе и равно относительному количеству осколков, масса которых лежит в интервале .

Закон распределения осколков можно представить в виде гистограммы распределения (рис.37).

q₀ q₁q₂ qi-₁ qi q_M q

Рис.37

Площадь каждого прямоугольника гистограммы равна относительному количеству осколков данной группы. Суммарная площадь всех прямоугольников гистограммы равна 1.

Имея закон распределения осколков по их массам можно определить математическое ожидание массы осколка (т.е. среднюю массу) по формуле

Величина является одним из показателей дробления, чем больше , тем при прочих равных условиях на более крупные осколки дробится оболочка.

Иногда целесообразно опытные данные представить не в виде гистограммы , имеющей смысл статистического дифференциального закона распределения, а в виде статистического интегрального закона распределения .

где – число осколков, масса которых меньше, чем .

Очевидно, что , где суммирование распространяется на все значения индекса i, для которых масса . Статистический интегральный закон распределения представляет собой относительное число осколков, масса которых меньше заданной массы (рис.38)

где суммирование распространяется на значения i q_i < q.

1

q₀q₁ q_i-₁ q_i q_M q

Рис.38

Каждая ордината статистического интегрального закона представляет собой сумму площадей прямоугольников гистограммы распределения, расположенной левее точки .

Иногда удобнее пользоваться не гистограммой распределения или статистическим интегральным законом распределения , а, соответственно дифференциальным или интегральными законами распределения осколков по их массам или (рис 39).

1

q₀ q₁ q₂ q q₀ q₁ q₂ q

Рис.39

Таким образом, необходимые для оценки эффективности характеристики дробления: общее число осколков и законы распределения их по массам могут быть определены путем обработки экспериментальных материалов по подрыву боеприпасов, либо, в первом приближении, расчетом.

Пи подрыве оболочки, наряду с большим количеством мелких осколков, обладающих малой эффективностью действия, образуются и весьма крупные осколки, эффективность действия которых оказывается излишней, а на их образование тратится значительная масса осколков.

Возникает необходимость обеспечить дробление оболочки на одинаковые осколки заданной массы.

Управлять процессом дробления можно конструктивными методами:

- кумулятивные выемки на поверхности заряда;

- специальные выточки на наружной или внутренней поверхности оболочки;

- изготовление корпуса либо из отдельных колец, надетых на тонкостенную оболочку, либо навиванием на эту оболочку прутка:

- изготовление оболочки с готовыми осколками.