1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 83

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 83)

М Мы видим, что при больших — в зависимости х от и отсутт ствует свободный член; для того чтобы определить зависимость Это выражение вытекает также из уже ранее полученных нами зависимостей. В заключение выведем предельные формулы, описывающие М М законы движения метаемого тела при — (1 и — ) 1.

т т М При — (! и соответственно больших значений ть используя уравнения (62,14) и (62,15), получим с помощью разложения 1 этих выражений в ряд по степеням =: !гч 468 веизантность взеывчлтых веществ [ГЛ. Х1 7 от 41, необходимо сделать разложение х по т) до членов, содержащих 41а. Проведя вычисления для и и 7 прн Г-+со, получим: и ч 8 В 2( 1)' 27 В заключение укажем, что если продукты детонации разлетаются во все стороны (детонация открытого заряда), то выведенные зависимости остаются справедливыми, если под величиной массы заряда п4 понимать массу его активной части и,.

Таблица 101 Сопоставление опытных н расчетных скоростей пластинок, метаемых взрывом варила ВВ мем — 1Ови и ачм, мне» а ~д„, мвчк р„аем' О, м/сек Результаты зкспериментальных исследований достаточно хорошо подтверждают развитую теорию, что видно из табл. 101. в которой сопоставлены опытные и расчетные (вычисленные по зависимости (62,16)) скорости пластинок в случае заряда из флегматнзированного гексогена. Заряд помещался в толстостенной стальной трубе. 22,8 22,8 22,8 22,8 11,8 1,30 1,40 1,50 1,60 1,40 6880 7315 7690 8000 7315 6,80 6,82 6,79 6,91 2,04 1,98 1,87 1,98 1,18 2670 2790 2450 3060 2170 91,6 90„5 91,5 90,3 93,5 ГЛАВА Х!! КУМУЛЯ ЦИЯ ф 63.

Общие сведения Кумулятивный эффект есть существенное повышение местного действия взрыва. Этот эффект получается при использовании зарядов, имеющих на одном из концов выемку — кумуля' тивную выемку. Если такой заряд инициировать с противоположного конца, то бризантный эффект в,направлении оси выемки оказывается значительно большим, чем при действии обычных зарядов. Экспериментально было установлено, что если поверхность кумулятивной выемки покоыть сравнительно тонкой металлической облицовкой, то бронебойное действие кумулятивного заряда во много раз увеличится (табл. 102). Таблица !02 Действие ио броне обычного и кумулятивных зарядов Повышенное местное действие зарядов с выемками известно более 100 лет. Однако долгое время на это обстоятельство не обращали должного внимания и не использовывали кумулятивные заряды в военной и мирной технике.

Первые систематические исследования явления кумуляции были проведены в 1923 — 1926 гг. Сухаревским, который 470 1гя. хп КУМУЛЯЦНЯ установил зависимость бронебойного действия кумулятивных зарядов (без облицовки) от формы выемки н ряда других факторов. Кумулятивные заряды получили широкое практическое применение лишь в период второй мировой войны.

Эти заряды использовались в боеприпасах и подрывных средствах, предназначенных для борьбы с танками и фортификационными сооружениями. Серьезные экспериментальные и теоретические исследования кумуляции начали проводиться лишь в годы второй мировой войны. Наиболее выдающиеся работы в этой области принадлежат советским ученым (Покровский, Лаврентьев и др.). Стройная гидродинамическая теория кумуляцнн, базирующаяся на правильных физических представлениях, была разработана в 1945 г. Лаврентьевым и независимо от него американскими учеными Тэйлором, Райхельбергером и др.

На основании опыта войны можно заключить, что кумулятивные боеприпасы являются эффективным средством борьбы с бронированными целями и инженерными сооружениями. Они находят широкое применение также в технике, особенно при добыче нефти. Изучение вопроса необходимо начать с рассмотрения кумулятивного эффекта в чистом виде, т. е.

при отсутствии металлической облицовки на поверхности выемки. При применении обычных (не имеюших выемки) зарядов мы имеем дело исключительно с распространением расходяшихся, преимущественно по сфере, продуктов взрыва н ударных волн. Характерной особенностью такого движения является быстрое убывание основных параметров газа (давления, скорости, плотности) главным образом вследствие распределения энергии взрыва по мере движения продуктов детонации и ударных волн в непрерывно увелнчиваюшемся объеме сферы. Наоборот, при движении сходящегося потока продуктов детонации или сходящихся ударных волн происходит сушественное возрастание параметров среды. Специфической особенностью таких движений является резкое увеличение плотности энергии газа, что в свою очередь приводит к значительному повышению местного разрушительного действия взрыва. Подобные движения реализуются при подрыве зарядов особой формы — кумулягивньи зарядов.

Таким образом кумулятивный эффект состоит в том, что он овязан с существенным уплотнением продуктов детонации, ростом давления в них, а также со значительным увеличением плотности энергии как в разлетаюшнхся продуктах детонации, так н в возникающих прн взрыве ударных волнах. й 64] елзлет пгодхктов взеывх с косой поввгхности злгядх 471 Классическим примером кумуляции может служить сферическая сходящаяся ударная или детонационная волна.

В центре схождения такой волны могут возникнуть давления порядка миллиона атмосфер. Такой вид кумуляции, в частности, можно осуществить путем применения зарядов, имеющих форму полой сферы при одновременном инициировании взрыва по всей ее наружной поверхности. Однако весь кумулятивный эффект в данном случае будет сосредоточен внутри полости — в зоне, прилегаюшей к центру сферы. Это вид чисто радиальной кумуляции, который может найти в практике весьма ограниченное применение. Тем не менее он представляет большой научный интерес, поскольку при его рассмотрении удается вскрыть некоторые закономерности, являющиеся общими для кумулятивного эффекта в целом.

Наиболее важное для практики значение имеет направленная осевая кумуляция. Этот вид кумуляции может быть реали,зован при подрыве зарядов, имеющих выемку той или иной формы (полусфера, конус, парабола, гипербола и т. п.). Осевая кумуляция обусловлена уплотнением продуктов детонации и ускоренным их движением вдоль оси выемки. Этот вид кумуляции в отличие от радиальной всегда связан с образованием и направленным движением так называемой кумулятивной струи. й 64.

Разлет продуктов взрыва с косой поверхности заряда Для определения условий формирования кумулятивной струи при осевой направленной кумуляции необходимо предварительно рассмотреть основные закономерности истечения продуктов детонации из полости кумулятивной выемки, что в свою очередь сводится к разбору задачи об истечении продуктов детонации с косого среза, т. е. к изучению детонации линейного заряда, в случае когда детонационная волна подходит к поверхности заряда под некоторым углом. Анализируя схему разлета поверхностного слоя заряда при косой детонационной волне, можно утверждать, что главная часть энергии этого слоя излучается внутри достаточно малого угла, биссектриса которого составляет с нормалью к поверхности заряда угол 7, зависящий от а (рис.

157), где к — угол между фронтом детонационной волны и поверхностью заряда. В среднем внутри угла в 10' излучается более 70% энергии поверхностного слоя: 7=15' при а= —; 7=10' при а= —. Напомним, что при вычислении разлета продуктов детонации, исходя из решения Прандтля — Майера, мы имеем право говорить лишь о разлете поверхностного слоя ВВ. Разлет более 472 [гл, хп кьньляция глубоких слоев уже не будет подчиняться приведенному закону; с увеличением толщины заряда толщина поверхностного слоя, к которому применимо это решение, также увеличивается.

Ф Как эксперименты, так и теория пока- 4 зывают, что поверхностный слой кумуля- 3 тивного заряда несет основную часть энер- аз гин, идущей на разрушение преграды. !Ф Разберем подробно детонацию удлиненного линейного заряда. Эксперименты Покровского и Докучаева в полном согласии с теорией показали, что максимальное дейь ствие иа преграду оказывают продукты детонации, составляющие угол 7 — 14' с нормалью к поверхности заряда. Поскольку основная часть энергии линейного заряда сконцентрирована внутри малого угла, то Рас.

!бт. Разлет аро- возможно геометрическое построение фрондуатоа детонации тов разлетающихся продуктов детонации тас косого среза кого заряда, заданного любым уравнением, т. е. заряда, имеющего вид любой произвольной кривой. Наоборот, возможно определение уравнения линейного заряда, которыЙ создает иа заданном расстоянии заданную поверхность фрон- ь та продуктов детонации.

Большой интерес пред. ставляет линейный заряд, имеющий П-образную форму (рис. 158). Если такой заряд инициировать с одно- д х В С, го из .концов, например в точке О, то произойдет сле. дующее: фронт продуктов детонации, идущий от линии ОА под углом 1, и фронт, идущий от линии АВ под тем же углом, встречаются вдоль линии О'А; при этом '~ ОАО'= — +т.

Аналогич- Рис.!Ж Летоаациа П-образного заряда. 4 ио получим линию О'В для АВ и ВС и, наконец, линию встречи О'Е для ОА и ВС. Очевидно, что точка О' имеет координаты АВ л=АВсоз'(45' — 7) = ~ (1+э[и 21); у'=ОА — — соз 2!. АВ д 64] елзлет пеодектов взеывл с косой повеехности злеядл 473 Если такой заряд поместить на металлическую пластинку, то наибольшая деформация металла будет наблюдаться именно вдоль линий АО; О'В и О'Е. Очевидно, что, измеряя углы ОАО', АВО' и координаты точки О', с большой точностью можно опре- В и делить угол 7, а также значение ==гв, поскольку з!п7=— И О (т является углом Маха в данной задаче). Пусть максимум действия продуктов детонации движется со скоростью и.

Тогда при детонации линейного заряда поверхность распространения максимумов будет иметь прямолинейную форму. Поскольку она является огибающей множества отдельных волн, то угол ее наклона к поверхности заряда и будет являться углом Маха. Необходимо заметить, что здесь и не является скоростью частиц, а скоростью движения самого максимума, которая , в несколько раз меньше скорости частиц. Аналогичный случай происходит при одномерном разлете газа, истекавшего нз со- с« суда, когда скорость движения е „есть и= —, а максимальная скорость частиц с. Зт 1 Зт т т+1 + что при 7=3 дает и =2и. Очевидно, что весьма чегкая и резкая зона действия максимума (ри") дает возможность фокусировать потоки продуктов детонации.

Характеристики

Список файлов книги