Под действием ускорения , возникающего при движении снаряда в канале ствола или ракеты на ее активном участке, на любую деталь взрывателей массой будет действовать инерционная сила , направленная в сторону противоположную ускорению (рисунок 142) . (14.1)
Рассмотрим вначале артиллерийский снаряд. Уравнение движения снаряда в канале ствола имеет вид
(14.2)
где - масса снаряда,- коэффициент фиктивной массы, d - калибр снаряда, p(t) —давление пороховых газов в канале ствола.
Закон изменения давления p(t) onределяется методами внутренней баллистики ствольных систем. Примерный вид этого закона представлен на рисунке 2. Решая совместно (14.1) и (14.2), получим
(14.3)
Таким образом, сила инерции линейного ускорения, действующая на детали взрывателя, изменяется по такому закону, по которому меняется давление в канале ствола. Она достигает максимума в момент до- стижения максимального давления . К моменту вылета из канала ствола при эта сила еще действует на детали взрывателя, изменяется по такому закону, по которому
|
|
Рисунок 14.1 Схема сил, действующих на детали взрывателя артиллерийских снарядов
меняется давление в канале ствола. Она достигает максимума в момент до- стижения максимального давления . К моменту вылета из канала ствола при эта сила еще действует и ее значение определяется давлением . Время действия сил инерции линейного ускорения мало и имеет порядок (0,002—0,05) с. Максимальное значение силы инерции линейного ускорения выражается через коэффициент линейной выводимости , который численно равен
Рисунок 14.2. Примерный вид зависимости давления от времени
в канале ствола
максимальной перегрузке, испытываемой снарядом при движении в канале ствола,
(14.4)
где (14.5)
Для авиационных артиллерийских систем значение коэффициента лежит в пределах от 4000 (для пушек калибра 30 мм) до 100 000 (для пулеметов калибра 7,62 мм). Силы инерции линейного ускорения, действующие на детали взрывателей авиационных ракет, существенно меньше сил, действующих на артиллерийский снаряд. Входящее (в 1) ускорение определяется из уравнения движения ракеты на активном участке ее движения. В первом приближении, если пренебречь действием сил сопротивления воздуха и полагать тягу двигателя постоянной, уравнение движения ракеты имеет вид
Таким образом, при движении ракеты на активном участке положительное ускорение ракеты растет, ибо масса ракеты по мере выгорания топлива уменьшается. Однако время работы двигателя имеет порядок от десятых долей секунды до нескольких десятков секунд, поэтому испытываемое ракетой ускорение, а следовательно, и силы инерции линейного ускорения во много раз меньше сил, действующих на артиллерийский снаряд. Так, для ракет с жидкостными двигателями коэффициент линейной взводимости, равный отношению максимального ускорения к ускорению силы тяжести g, имеет порядок 5-10, а для ракет с твердотопливными двигателями - 20-100.
|
|