ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 


 

ПРОТИВОКУМУЛЯТИВНАЯ СТОЙКОСТЬ

КОМБИНИРОВАННЫХ ПРЕГРАД С КЕРАМИКОЙ

О. В. Базанов, О. М. Лазебник, Б. В. Румянцев, Е. И. Смирнов, Т. Б. Федотова

Вестник бронетанковой техники. 1988. №3.

 

По данным зарубежной печати, создана специаль­ная керамика, которая, обладая противокумулятивной и противоснарядной стойкостью на уровне броневой стали, имеет в 2 раза меньшую, чем сталь, удельную массу.

Создание крупногабаритных керамических элемен­тов для комбинированной брони отечественных тан­ков требует тщательного изучения факторов, влия­ющих на противоснарядную и противокумулятивную стойкость защиты.

В определенных условиях противокумулятивная стойкость керамики значительно выше, чем броне­вой стали средней твердости [1—2]. Разработана методика для определения оптимальной величины слоя керамического наполнителя. Однако не ясно, сохраняются ли эти рекомендации для кумулятив­ных боеприпасов разного калибра. Кроме того, пока не ясен вопрос влияния размеров и качества кера­мических элементов на их противокумулятивную стойкость.

Основными факторами, влияющими на струегасящую способность керамики, являются:

- прочность материала, скорость распространения продольных звуковых волн и скорость роста трещин в нем;

- оптимальная толщина и местоположение слоя керамики, форма и компоновка элементов в слое

- масса боеприпаса, геометрические параметры кумулятивной облицовки, кинетическая энергия и свойства носителя энергии.

Рассмотрим условия эффективного применения керамики в 3-слойной комбинированной преграде сталь-керамика-сталь при воздействии на нее кумулятивных боеприпасов разного калибра. Противокумулятивная стойкость определяется конечной глубиной внедрения кумулятивной струи. Испытания проводились кумулятивным боеприпасом (табл. 1) по нормали к лицевой поверхности преграды.

 

Таблица 1. Характеристики кумулятивных боеприпасов

Боеприпас

Диаметр основания кумулятивной воронки, мм

Внутрен­ний угол раствора воронки, …°

Расстоя­ние от заряда до преграды, мм

L

мм

Коли­чество

опы­тов

9Н131М

92,5

50

230

631± 14

22

ПГ-9С

60

50

185

404± 20

8

П6.3805

45

50

170

261± 4

16

Лаборатор­ий КЗ

20

30

60

108± 3

8

 


Лицевой и тыльный слои преграды набирались из листов броневой стали средней твердости размером 200×200×20...85 мм и составляли соответст­венно 0,4...0,8 и 5...6 калибров боевой части куму­лятивного боеприпаса. Промежуточный слой собирался из квадратных керамических пластин толщи­ной 15...40 мм со стороной квадрата Д=80÷190 мм. Использовалась серийно выпускае­мая корундовая керамика КВП-98 (табл. 2). Опре­деление глубины пробития проводилось по резуль­татам нескольких опытов с доверительной вероят­ностью 0,95. Лицевой слой броневой стали средней твердости составлял 0,4...0,8 калибра боеприпасов.

 

Таблица 2. Характеристики керамических пластин

 

Партия

Содер­жание

Al2O3, %

Объем­ный вес, г/см3

Пори­стость,

%

Прочность на изгиб, МПа

Скорость продольных зву­ковых волн, м/с

1

98,88

3,68

8

176

9480

2

99,42

3,62

9,5

129

9230

3

98,46

3,55

11

103

9150

 

Эксперименты показали, что существует толщина слоя керамики, при которой конечная глубина внедрения кумулятивной струи минимальна (рис. 1). В опытах использовались корундовые пластины 190×190×40 мм двух партий с разным количеством трещин. По опытным данным, наличие дефектов в корундовой керамике значительно снижает струе­гасящую способность преграды.

 

Рис. 1. Зависимость глубины Lк внедрения кумулятивной струи в преграду сталь-керамика-сталь от толщины hк.с. керамического слоя:
1, 2, 3 - боеприпасы 9Н131М, ПГ9С, П6.3805 соответственно, 4 - лабо¬раторный кумулятивный заряд (КЗ)

Рис. 1. Зависимость глубины Lк внедрения кумулятивной струи в преграду сталь-керамика-сталь от толщины hк.с керамического слоя:

1, 2, 3 - боеприпасы 9Н131М, ПГ9С, П6.3805 соответственно, 4 - лабо­раторный кумулятивный заряд (КЗ)

 

 

Уменьшение глубины внедрения кумулятивной струи при возрастании поперечных размеров кера­мических пластин (рис. 2) свидетельствует о влия­нии свободных боковых поверхностей на процесс гашения струм. Резкое различие противокумулятвной стойкости при использовании керамических пластин различных партий, отличающихся количе­ством дефектов, указывает на определяющую роль качества керамического материала.

 

Рис. 2. Зависимости глубины Lк внедрения кумулятивной струи боеприпаса 9Н131М в преграду сталь-керамика-сталь от размера Д (сплошные линии) керамического элемента и толщины лицевого слоя стали hл.с. (штриховые линии):
1,2 - при толщине слоя корундовой керамики 120 и 200 мм; 
3, 4 - партии керамики № 2 и № 1

Рис. 2. Зависимости глубины Lк внедрения кумулятивной струи боеприпаса 9Н131М в преграду сталь-керамика-сталь от размера Д (сплошные линии) керамического элемента и толщины лицевого слоя стали hл.с. (штриховые линии):

1,2 - при толщине слоя корундовой керамики 120 и 200 мм ;

3, 4 - партии керамики № 2 и № 1


 

Кроме того, исследовалось влияние расположения керамического слоя па противокумулятивную стой­кость 3-слойной преграды. В исследованном диапа­зоне толщины стального лицевого слоя с от 0,4 до 2,5 калибра боеприпаса конечная глубина Lк внедрения кумулятивной струи изменяется незначи­тельно.

Анализ изложенного экспериментального материа­ла позволяет построить обобщенную кривую зави­симости относительного внедрения кумулятивной струи Lк/ Lст  от относительной толщины керамиче­ского слоя Lк.с/Lст (рис. 3). Наиболее эффективен слой керамики, равный 30...40 % от глубины внед­рения струи в броневую сталь средней твердости

Увеличение толщины керамики до 0,6 Lст, хотя и приводит к некоторому снижению массы, одна оно увеличивает габаритный размер преграды.

 

Рис. 3. Зависимости относительной глубины Lк/Lст внедрения кумулятивной струи в 3-слойную преграду сталь-керамика-сталь от относительной толщины керамического слоя Lк.с/Lст (1) относительной массы Мк/Мст комбинированой преграды (отнесенной к равностойкой стальной преграде), относительно толщины керамического слоя hк/ Lст (2).

 

Таким образом, получена обобщенная зависимость изменения противокумулятивной стойкости сложной преграды от толщины керамического слоя для кумулятивных боеприпасов с диаметром основной воронки 20...92 мм и внутренним углом раствора 50°. Наилучшая стойкость получена при толщине слоя корундовой керамики, равной 30...40 % от Lк. При этом размеры и масса комбинированной преграды по сравнению с монолитной стальной снижаются соответственно на 20 и 30 %. Размеры керамических элементов следует принимать равными двум калибрам боеприпаса.

 

Вывод. Проведены исследования, позволяют оценить влияние размеров и качества керамического наполнителя, а также его расположения в 3-слойной броне на противокумулятивную стойкость против боеприпасов различных калибров.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дубовской М. А. Взаимодействие кумулятивной струн комбинированной преградой типа сталь-керамика-сталь. Боеприпасы. 1979. № 6. С. 16—21.

2. Анисько А. И. и др. Противокумулятивная стойкость к бронированных преград с керамическим наполнителем // Вестник бронетанковой техники. 1985. № 1. С. 22—24.

 

 




 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ