Дреннов О.Б., Бурцева О.А., Борисенко Д.С., Китин А.Н. Моделирование формирования поражающего элемента снарядоформирующей боевой части // 33 научно-техническая конференция "Проектирование систем", Москва, 1-3 февраля 2006 г.
В настоящее время за рубежом и в России идут работы по созданию снарядоформирующих боевых частей (СФБЧ). Это - новый тип боеприпасов расширяющий их номенклатуру, увеличивающий возможности, в первую очередь, артиллерийских и ракетных систем. Ее боевая часть (БЧ) представляет собой кумулятивный заряд с сегментированной облицовкой, формирующей не кумулятивную струю, а массивное высокоскоростное тело - поражающий элемент (ПЭ), способное сохранять свою сплошность при полете на большие дистанции (до 1000 калибров и более). Проводимые исследования продемонстрировали, что создание СФБЧ представляет собой сложную задачу, требующую проведения большого количества опытов, сопровождаемые значительными материальными затратами. Отчасти снизить затраты могло бы проведение хотя бы части экспериментов с применением малогабаритных макетов натурных БЧ. Проведено теоретическое рассмотрение возможности моделирования с использованием методов подобия и размерности /1/. В качестве определяющих параметров взяты величины, которые закладываются в численные математические программы, моделирующие формирование ПЭ /2, 3, 4/. Получено, что если пренебречь разницей в скорости деформирования материалов в натурной и модельной БЧ, то геометрически подобные БЧ формируют геометрически подобные ПЭ, имеющие одинаковую начальную скорость. С целью оценки, насколько можно пренебрегать разницей в скорости деформирования, проведено три пары одномерных и одна пара двумерных расчетов. Каждая пара состоит из расчета работы натурного и модельного зарядов, с коэффициентом геометрического подобия равным 2. В одномерных расчетах /5/ моделировалось метание пластин. По физической сути, метание пластин наиболее близко к формированию ПЭ из СФБЧ. В двумерных расчетах моделировалось само формирование ПЭ СФБЧ. Первая пара расчетов проводилась в гидродинамическом приближении поведения металлов. Во второй - для металлов задавалась жесткопластическая модель поведения с постоянным пределом текучести. В третьей - для металлов задавалась жесткопластическая модель поведения с пределом текучести, зависящим от скорости деформирования. При двумерных расчетах также задавалась жесткопластическая модель поведения металлов с пределом текучести, зависящим от скорости деформирования. В каждой паре расчетов получено, что модельный и натурный расчет дают подобные результаты. Таким образом, по крайней мере при небольших коэффициентах подобия ~2, разница в скорости деформирования материала в натурной и модельной БЧ не вызывает формирования у них существенно различных ПЭ.
ЛИТЕРАТУРА:
- Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. - М.: Наука, 1981.
- Физика взрыва / Под ред. Л. П. Орленко Т.2. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002, с.406.
- Евстигнеев А. А., Жерноклетов М. В., Зубарев В. Н.. Изэнтропическое расширение и уравнение состояние состояния продуктов взрыва тротила // Физика горения и взрыва. 1976, Т. 12. N5. С. 758-763.
- Большаков А. П., Ведерникова И. И., Глушак Б.Л., Игнатова О.Н. и др. Влияние интенсивной пластической деформации и ударно-волнового нагружения на прочность меди. // Международная конференция VII Харитоновские тематические научные чтения. Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны. Сборник трудов. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ. С. 421.
- Баталов В. А., Свидинский В. А., Селин В. И., Софронов В. Н. Программа УП для решения одномерных газодинамических и упругопластических задач механики сплошных сред //ВАНТ, серия: Методики и программы численного решения задач математической физики 1978, вып.1(1).