Дистанционное действие осколочных БЧ определяется характером повреждений, наносимых осколками уязвимым агрегатам цели. В зависимости от характеристик уязвимости агрегатов, массы осколка, его скорости и условий встречи с преградой различают следующие виды поражающего действия осколков: пробивное, инициирующее, зажигательное, эрозионное и аэро(гидро)удар.
Первые три вида поражающего действия осколков рассмотрены ниже. В основе их оценки лежит рассмотрение процесса взаимодействия конкретного осколка при соударении с прочной преградой конечной толщины. Конечный результат такого соударения — пробитие преграды, возбуждение детонации боевого снаряжения средств поражения или воспламенение горючих материалов (топлива) - в известной мере носит случайный характер. Это определяется, с одной стороны, случайной ориентацией осколка вследствие его беспорядочного вращения на траектории, а с другой - случайностью процесса возникновения предельных напряжений в центрах возбуждения детонации ВВ и воспламенения горючих веществ.
|
|
Под эрозионным действием осколков понимается их проникновение в полубесконечные преграды, то есть в преграды такой толщины, которые осколком непосредственно не пробиваются. В этом случае при соударении осколков в преграде могут образовываться вмятины, воронки или кратеры, сопровождаемые уносом массы преграды. Конкретный вид повреждений, имеющих место на поверхности преграды, весьма существенно зависит от скорости осколка. При относительно небольших скоростях осколков образуются сравнительно неглубокие вмятины, форма которых соответствует форме проникающей части осколка. Для осколков той же массы, но имеющих большую скорость при соударении образуется воронка, контуры и размеры которой соответствуют наибольшей площади миделя осколка. Это свидетельствует о том, что при соударении и в процессе дальнейшего проникающего действия осколок занимает наиболее устойчивое положение. В преграде по всей поверхности контакта с осколком возникают пластические деформации, вследствие чего по краям воронки создаются характерные наплывы из вытесненного металла. Объем образовавшейся воронки соизмерим с объемом осколка, а ее контур и размеры практически совпадают с формой и размерами наибольшей грани осколка. Если же скорость осколка еще больше и превосходит величину порядка 2500—3000 м/с, то в преграде образуется характерная кратерообразная воронка, объем которой существенно превосходит объем осколка, а форма близка к полусферической независимо от его формы. Процесс соударения в этом случае носит взрывной характер и описывается гидродинамической теорией проникания. Расчеты показывают, что при скоростях, превосходящих 3000 м/с, метаемое тело имеет кинетическую энергию, соизмеримую с энергией взрыва тротила такой же массы. Так как не вся энергия движущегося тела расходуется на деформацию металла преграды, его нагрев, вытеснение и испарение, то применять методы теории взрыва для оценки эрозионного действия осколков можно только при их скоростях порядка 7—8 км/с.
|
|
При взаимодействии с преградой плотного потока осколков с небольшим временным интервалом соударения каждого из них самой преграде может быть сообщено достаточное количество движения.
Если преграда тонкая и обладает небольшой инерционностью, то она, придя в движение, будет вызывать либо ударную волну, если за преградой находится воздух или парогазовая смесь топлива, либо ударную волну с гидропотоком, если за преградой находится топливо (жидкость).
Обладая достаточной интенсивностью. ударная волна в замкнутом объеме может вызвать разрушения отсека, подверженного воздействию потока осколков. У отсеков, заполненных топливом, ударная волна и гпдропоток могут вызвать разрушение стенок резервуара. Особенно интенсивно разрушаются стенки, находящиеся с противоположной стороны отсека (рисунок. 9.22).
Рисунок 9.22. Физическая сущность процессов:
а – аэро и б -гидроудара
Результат энергетического исследования процессов взаимодействия потока осколков зависит не только от суммарной кинетической энергии осколком, попадающих в уязвимые отсеки, но и от плотности потока, и характера взаимодействия осколков с. преградой. Экспериментальные исследования показывают, что с точки зрения возбуждения ударных волн требуемой интенсивности целесообразно формировать ноток осколков с повышенной плотностью, т. е. имеющих очень узкий сектор разлета -в виде пучка. Этому требованию могут удовлетворять БЧ так называемой катушечной формы (рисунок 9.23). Кроме того, сами осколки должны иметь форму плоских пластин, чтобы, не разрушая поверхность отсека, передавать преграде максимальный импульс силы соударения.
Рисунок 9.23. Схема катушечной БЧ осколочного типа
Явление разрушения от с помощью образовывающихся под воздействием потока осколков ударных волн в воздушной или парогазовой среде получило название аэроудар, а разрушение отсеков, заполненных жидкостью, - гидроудар.