Талу К.А., Козлов А.Г. - Конструкция и расчёт танков, страница 9

Следует заметить, что до настояще| о вречсии ие существует долаточио точных расчетных формул, которые учитывали бы все яочсиия, происходяише при пробивании брони При взаимодействии снаряда с бровей глшсчичсгкая энергия РР з снаряда — ' расхот)ется иа разруш ипс броии и снаряда, иа 2д 48 возбуждение упругих колебаний в броне и т. д В выражении Ру,т — обозначено: 1~,— скорость встречи снаряда с броней, лб,'сан; 2д Р— вес снаряда, кг; й. — ускорение силы тяжести, м,сек'. Физические явления, происходящие в броне при ударе снаряда, очень сложяы.

В броневой плите при ударе снаряда возникают (фиг. 21) нормальные напряжения от сжатия о, и о„ нормальные напряжения ог изгиба площадки поражения о„и о, и касательные напряжения среза т по боловой цилиндрической поверхности с диаметром б1 и высотой А. ам йгй1 ат тта сии Фиг 20. Опытные диаграммы бронеироби- ваеноети: Птн-ирсаел тыльной иро'шости, м ссь, ПСП вЂ” ирслсл сиаоаиого иройит«», м~сгь, д — налнар енерала, мм, а й-толшии» брони, лги, Сй — — от«оси етьали тол е ншна брони, и — угол ненслу нор«алые ь броне и шсательнОй н траенторин с«ареал а точте астреч« Фиг.

2П Схема взаимодейст- вия снаряда с броней В начальный момент пробивания плиты снарядом преобладают напрягкснпя смятия ел, которые затем быстро убывают и существенное значение приобретают напряжения среза т. Нормальные напряжения от изгиба имеют заметное значение только при сущесто' веииом увеличении отношения —, т. е для тонкти броневых ли- 6 стон, обстреливаемых снарядами крупных калибров Из существующих эмпирических и полуэмпирических формул наибольшее применение находят две.

Первая из них выведена на 4 з,„ бй основании учета напрянсеннй среза и с катия, возникающих в броневой плите при ударе снаряда, вторая, более простая для вычислений, но менее точная, учитывает только напряжения среза. а) Формула, учитывающая напряжение среза и сжатия При выводе этой формулы, получившей у нас широкое применение, делаются два предположения (фиг. 22). Фиг. 2д Ра~ чстиоа става иааииоасистаии сиарияа с броиси 1) Сила сопротивления разрушению брони пропорциональна средней геометрической вели шнс из дтппы окружности и площади поперечного сечения пробки (этим учитывается действие скалывающих и сжимающих напряженой), т. е г -' — —, т/ьа й'='т ~ ' пт/ — "'— 4 2 2) На основании эксперпмшпрльиых данных работа силы сопро.

тнвления при сквозном пробитпн брони принимается пропорциональной й 4, т, е д ==-/тт/~ьз =.- — - /р '. На совершение этой работы расходуется кинетическая энерпш снаряда. Для скорости встречи снаряда с броней, соответствующей пределу сквозного пробитая, кинетическую знерппо сттаряда можно приравнять полной работе силы сопротивлении Р~~,а ис/1" т — - /1! 1 йд 50 отсюда йо,т ,(з,м с или (4) где К вЂ” коэффициент стойкости брони; К=)' ху~; Р— вес снаряда, «г; с( — калибр снаряда, дм; $г,— скорость встречи снаряда с броней, м(сея; л — толщина броня, дм Коэффициент стойкости брони характеризует качество брони и способность снаряда пробивать ее; им учитываются также не прняя. тые во внимание при выводе формулы другие явления, сопровождающие процесс взаимодействия снаряда с броней, Значения коэффициента стойкости брони определяются экспериментально.

При расчете гомогенной брони можно принимать К 2000 †24, при расчете цементированной брони — К 2400— — 2б00. Таким образом, зная толщину брони, калибр и вес снаряда и коэффициент стойкости брони, можно по формуле (3) определить скорость встречи снаряда с броней, соответствующую пределу сквозного пробития. Формула же (4) позволяет определить толщину брони (с определенным коэффициентом стойкости), которая будет про. биваться прп заданной скорости встречи снарядом данного веса н калибра. Для получения защищающей толщины брони вычисленную 'С по'мощью формулы (4) толщину брони следует несколько увеличить. б) Формула, учит ыв а юща я только напряжение среза "Эта формула выводится в предположении, что основным и един. ственным напряжеяяем является напряжение среза, которое н остается постоянным до конца среза пробки в броне, а сила сопротивления пропорциональна высоте оставшейся в броне части пробки, Сила сопротивления при выбивании пробки (см фиг.

22) й= яд (й — х) т Элементарная работа при перемещении пробки на ях ФА =ИНх =. яо (й — х) тИх. Полная работа при срезании пробки л яви А = яЫ ~ (й — х) Их = 2 !!а производство этой работы рвсхолустся кппетпчсская энер. гия снаряда, поэтому откуда толщина брони Ь=- ~/ (з) В формуле (5) обозначения и их раза>ерпости те же, что и в фор мула (4).

Из обеих формул Следует, что защищающая толщина бр > ни должна быть тем больше, чем выше скорость встречи снаряда с броней, меньше коэффициент стойкости бропц, чем тяже»тес спаря г при том же калибре и з>еиьп>е калибр при том >ке васс снаряда.

Из этого анализа следует, что для увеличения пробивной спо собиостп снаряд должен иметь ббл>ппу>о массу и л>алый кюшбр— отсюда идея подкалиберного спарила. в) Особенности расчета брони па действие подкалиберного снаряда Г!ри расчетах на пробиваемость брони полка.лпбсриым снарядом следует в приведенные формулы подставлягь н>;п ко пасть веса спа. ряда (фиктивный вес), который опредсляется по эмппрц >еской формуле (б) где Р, — вес сердечнике; Р, †в всего свар>щт. Калибр снаряда прпппчастся рпвпыч ьалпГ>ру ссрлсчпика Топ>ость результа>оп расче>а защюца>ощсй толщины брони за висит от правильности пнГ>орп зпп >сипя коэффшп>сц>а с>ойкос>п брони.

!".>о зпачеиия измспякпся и зависимости ог совсршс>ю>повзипя броии и снаряда; при увслпчеппп спарядостойкощ и Г>ропп коэффициент стойкости возрвстасг, а с уяс п>чецпем бропспробпвиои способности снаряда, наоборот, умспьшас>ся >) Опрсдслсппс ск<>рости цс>рс»>п спаряда с пропев с1тоГп> определим, с поим>пюо припстспп»х фор>В.> та>цпишющую толщину брони при обстре.>с корпус»т артпл.>срипсьой спстсмоп заданного калибра с залаицоп дистанции, псобходпмо щать ск.. рость встречи снаряда с броней. Скорость встречи снаряда г броцси опрспелястся г.>си)хиппи образом Обычно для каждои яр> пллсрпйской сищ смы и есс > и,> па шльпая скорость снаряда 1'„. Скоросп встречи спаряла с броиеп 1», 52 Фны 2'.

Основные размеры снаряда, необлоднные дая расчета брони на действие снаряда б зависит от начальной скорости снаряда, дистанции О, веса снаряда Р, калибра с( и формы ожнвальной части скаряда. В курсах внешней баллистики приводится вывод формулы для определения дистанции (формула Сначчи) У(Ю вЂ” 7(Ю с где 7'(~;) и 7" ((г,) — интегральные функции, зависящие от ско- рости; с — баллистический коэффициент. Из этой формулы можно определить функцию 7 (У,), зависящую от скорости встречи снаряда с броней, 7'()г,) =у(Г,)+Ос, (7) Баллистический коэффициент зависит от параметров снаряда и определяется по эмпирической формуле 1Ом(з с=— (8) Р где 1.

— коэффициент формы снаряда„ Р вЂ” вес снаряда, кг: сл †,калибр снаряда, дяг Для определения коэффициента формы снаряда 1. также существует эмпирическая формула л= — ' — + 0,3 3,5д' (9) )' 0,5+ а( 1+ (2Ь')Я где Ь' — высота оживальной части снаряда в калибрах; Ь'=— (фнг. 23); с( — калибр снаряда, дл. Значения л для противотанковых орудий излаеияются в сравнительно узких пределах и могут быть приняты: — для орудий калибра 50 — 57 лаял 1. = 0,67 —: 0,70, — для орудий калибра 75 — 128 дам 1 = 0,9+-1,0. Интегральные функции 1($'а) н Д)г,) за.

висят от баллистических свойств снаряда и определяются по существующилц заранее составленным таблицам илп графикам. В качестве примера на фиг. 24 приведен график, построен- ! ный для снаряда с определенными баллпстпч.,- скими качествалш. Й Танки образом, для определения скорости д всзречп снаряда с броней па заданной дистанции необходимо вычислить по формулам (8) и (9) баллистический коэффициент, найти интегральную функцию ДГа) по начальной скорости снаряда пз графика (см фпг. 24) и по фоомуле (7) вычислить фуикшпо ДГ,).

Затеч по найденной величине интегральной функции 2(1",) из того >ке графнка определяется скорость встречи снаряда с броней. г(аг), г(а, 5000 5200 4000 4400 4006 5000 2200 2800 24(0( 2000 !000 (200 ав 400 0 Фаг, 24. График Фуш.ачи У (Г) д) Влиннггс угла ис г речи снаряда с броней на броиснробииаемогт и Явления прн встрече снаряда с броней ног углоч о гень слгокны.

Изучение этого вопроса показало, чго д|н каждой толшииы брони сугцествуст свой угол рш оигстироиания угггл встречи, ири котором снаряд соскальзывает, и что угол рикошстироиаиия заиисиг ги формы снаряда, твердости снаряда и брони. Углом встречи будем ггг1зьгг1агь ближайший угол г' между касательной к траектории снаряда и броней (фиг. 25) Угот э между норхгалыо к броне и касательной к траектории снаряда в точке гстречи является расчетиыч углич Положение бронеиьж листов к >рп)са ириггязо определять отнгситсльио вертикали и цродолыпгй осн танка.

Углы, составляемые броневыми листами с ука шииычи направлениями, будгч иазывгиь коггст(у) ктивными углачи; Учитывая, что при взаичолействшг снаряда г накчоиио поставленной бронеи яри угле встречи, отличном от 90', снаряд в броне доаыкегг пройти болыпггй путь, чем толщгггга ее по нормали (фиг. 26); из простых геохгетрическпх соотношений можно установить завггсгг мгьсть истинной тозгниша бр гигчггиг лигтг1 Ь,. иггггавзгчигого под углоч, от фиктивной тогипииы lг„листа, у которого нормаль совме- 5( щена с направлением касательной к траектории снаряда в точке их встречи, lг, = й, соз н. Фактически явление взаимодействия снаряда с броней, постав. ленной под углом, значительно сложнее.

При малых углах наклона галлая~ се"л' -У'-""" гес -- ~яа тгл <Ь«г. 25. Слепа ваапчоаеасгвпя снаряла с броней брони превалирует явление до. ворота (особенно у тупоголовых снарядов), при котором снаряд, ударившись о броневой лист, стремится довернуть свою ось ближе к нормали. а прп больших углах наклона преобладает явление рикошетпронаиия.