Буров С.С. - Конструкция и расчёт танков, страница 17

Подставив зиачепие сил, найдем граничное соотношение калибра и толщииы йс. св з, — — = т,яЫ вЂ” "; д = 2Ьа — ' = д„'. 4 ' 2 ' Последнее преобразование базируется на предположении, что дли броне вой стали предел прочности при сжатии а, примерно вдвое выше предела прочности т, прн срезе 69 2 Из Обозначая предел прочности и все постоянные величины буквой л' и определяя из баланса энергии скорость и„получим ,/ Ьэ Ь,У 1 ~'е Мс (! 2) где о, — наибольшая безопасная скорость (в,. = 0,97о„,„„7 удара снаряда в броню, м/с; д, — диаметр корпуса нли сердечника подкалиберного снаряда, дм; Ьа — толщина нормально обстреливаемой броневой плиты, дм; Я, — вес корпуса цельнокорпусного подкалиберного снаряда илн вес сердечника и половина веса облицовки подкалиберного снаряда со сверхтвердым сердечником, кзс; Ь вЂ” коэффициент снарядостойкости брони, который зависит от механических свойств броневой стали н главным образом от качества снаряда.

Чем выше коэффициент снарядостойкостп К тем лучше броня и хуже в пределах данного типа снаряд, 2) Для полнокалиберных снарядов, пробивающих броню в пределах одного-двух калибров (см. рис. 46, б), вероятными являются оба типичных поражения н существенными для расчета оказываются оба основных напряжения. Вывод приближенной расчетной формулы поэтому базируется на допущении: постоянная за время пробивания брони сила Р есть среднее геометрическое (корень из произведения) сил Р „„прокола и Р,р выбивания пробки Р = = У Р,рРге Для получения формулы кинетическая энергия снаряда Е приравнивается работе Е силы Р на пути Ьо Е = ~~ ф= у. =РЬ,, = Ь, У' Р„,Р„== )'.;, 11 Обозначая среднее геометрическое пределов прочности У о,~, и все постоянные величины коэффициентом сиарядостойкостн А' и определяя из баланса энергий скорость о„получим 90 Следовательно, снаряды малого калибра б < Ьв в основном прокалывают броню, а снаряды соизмеримого калибра д=Ь~ вызывают оба типичных поражения: прокол и срез.

1) Подкалиберные снаряды с отделяемым поддоном современных танков имеют диаметр д, =40 —: 55 мм и пробивают броню толщиной до Ьэ= 300 мм. Прй этом диаметр намного меньше толщины (см. рис. 46,а) и',«Ьь Поэтому типичным поражением является прокол броневой плиты силой Р„, и основным напряжением— напряжение смятия. Приближенная расчетная формула выводится энергетическим методом путем приравнивання кинетической энергии снаряда Е работе Ь силы Р„„на пути Ьа где о, — наибольшая безопасная скорость (в, = 0,97па,а.п) удара снаряда в броню, м/с; с( — калибр снаряда, дм; Я вЂ” вес снаряда, кгс; й — коэффициент снарядостойкости, характеризующий броню и в большей мере снаряд.

Чем выше Ф, тем лучше броня и хуже в пределах данного типа снаряд. 3) Для расчета снарядостойкости многослойных броневых преград (рис. 47) они предварительно заменяются эквивалентной мо- хг,рХ 'х ф, суог о, ", аГ„ггаа г(Га,ххах Рис. 47. Схема миогосаоаиоа преграды политной плитой из брони средней твердости. При этом используется экспериментально определенная, относительная эквивалентная по снарядостойкости толщина о, материала по отношению к ката ной броне средней твердости. Так, например, для литой брони средней твердости о„,, = 1,07. Это означает, что для эквивалентной замены катаной брони толщиной 100 мм литая деталь должна иметь ббльшую толщину (107 дам), Зная толщину Ь, и относительную эквивалентную толщину о, материалов каждого слоя, эквивалентную толщину Ьо монолитной плиты можно найти по следующей формуле Ь, , Ьа Ь, ЬО Ь1 + + + оа (14) где Ьх — толщина катаной брони средней твердости (к.с,т.).

В дальнейшем многослойная преграда рассчитывается по формуле (12) или (13), так же как монолитная броневая плита толщиной Ьо. Заметим, что если произведение удельного веса т, и относительной эквивалентной толщины о, материала меньше удельно- ва го веса т„броневой стали;, о, <. у„, то применение этого материала сокрицает нес броневой конструкции равион спарядостойкости. 2.

Более вероятным и поэтому практически более важным случаем является косой удар (рис. 48) снаряда и броню ( «Ф 0). За- Рис. 48. Косой удвр в браво. а — остроголового снаряда; б — тупоголового спврядн; н — стреловидного подлалибервого снвряде дача исследования этого случая состоит в установлении математической связи толщины броневой плиты Ь, обстреливаемой под углом а.

с эквивалентной по снарядостойкостн плитой толщиной Ьо, обстреливаемой под углом а =-. О. Абстрактное, чисто геометрическое решение этой задачи, основанное на допущении о прямолинейности траектории движения оси снаряда в броне и игнорировании поперечных размеров снаряда, приводит к тривиальному результату Ь = Ье сов а. Реальные бронебойные снаряды отличаются соотношением дли. ны и калибра, прочностью и формой оживальной части, влияющей на их взаимодействие с наклонной броневой преградой. Остроголовые короткие подкалиберные снаряды и остроголовые калиберные снаряды с бронебойными наконечниками (см.

рис, 48,а), врезаясь головной частью в броню, встречают с ее стороны сопротивление в виде большой нормальной реакции )т'м и незначительной тангенциальной реакции й,. Равнодействующая )( двух этих сил относи тельно центра инерции снаряда создает большой момент, денорма~ лизующий снаряд (увеличивающий угол между осью снаряда и нормалью к броне), удлиняющий путь снаряда в преграде и затрудняющий пробивание наклонной брони. Тупоголовые калиберные и подкалиберные снаряды, врезаясь в броню площадкой притупления, образуют броневой выступ и встречают со стороны преграды и выступа большую тангенциальную )с, н меньшую нормальную о'ъ тГх реакции (см. рис. 48, б).

Момент пх равнодействующей доворачивает снаряд к направлению нормали, сокращает путь снаряда в броне, облегчает ее пробивание тупоголовым снарядом. Доворачивающий момент получается особенно большим для длинных стреловидных подкалиберных снарядов (см. рис. 48, в) ввиду большого плеча," действующих сил, поэтому такие стреловидные снаряды наиболее эффективны при больших углах встречи. В практических расчетах различие в бронепробиваемости трех типов снарядов учитывается опытным показателем степени и косинуса угла встречи я (15) Ь = Ь, соз" а.

При постоянной толщине нормально обстреливаемой детали эквивалентная толщина Ь тем меньше, чем больше угол встречи к и показатель степени п. Поэтому чем больше значение показателя и, тем ниже бронебойное действие данного типа снаряда по наклонной броне. Для определения наибольшей безопасной скорости косо~о удара снаряда в броню в формулы (!2) и (!3) подставим Ьз из формулы (15) и получим для подкалиберных снарядов ~с йг(с ~/ Ь !К, соз" а (16) для калиберных 1/ РЬ ~,=й1 (17) 3. Наименьшая безопасная дистанция обстрела 27, по найденной скорости и, (!2), (13), (16), (17) для зарубежных пушек при отсутствии таблиц стрельб приближенно определяется методом Сиаччп по баллистической формуле 77=~(' ~ ' м С (18) и графику функции ! (о) (рис.

49), где 1(п,) и 1(од) — функции от найденной наибольшей безопасной скорости встречи и, и известной начальной скорости снаряда и,, определенные по графику Сиаччи (см. рис. 49); С вЂ” баллистический коэффициент, характеризующий интенсивность потери скорости снаряда в воздухе: чем больше коэффициент С, тем хуже полетные качества снаряда. Применительно к закону сопротивления воздуха (1943 г.) коэффициент С для подкалиберных снарядов (см. рис.

43) не превышает 0,76 — 0,8, а для калиберных снарядов с баллистическими наконечниками в полтора раза больше 1,2 — 1,3. При необходимости метод Сиаччи позволяет по известной начальной скорости ио определять конечную скорость снаряда и, пролетевшего в воздухе дистанпшо 0 метров !('а) =7(во) + С1). 93 Расчетный метод определения саарядостойкостп броневых деталей уступает экспериментальному по точности и достоверности результатов, требует непрерывного накопления статистических значеяпй коэффициентов снарядостойкости й и показателей степени и различных снарядов.

Вместе с тем этот метод удобен для качественного анализа сложных влияний, позволяет оценивать бронепробиваемость пушек зарубежных танков при отсутствии их графиков спарядостойкости и таблиц стрельб, исключает необходимость в проведении новых полигонных обстрелов каждой вовой броневой детали каждым новым типом и калибром снаряда. Методы оценки бропевой защиты танка Оба рассмотрекных способа позволяют с разной точностью определить спарядостойкость отдельпой плоской броневой детали постоянной толщины, в то время как для оценки броневой защиты танка в целом необходима комплексная объективная оценка неуязвимости тапка на поле боя.