Противотанковые мины Вооруженных сил Российской Федерации - [6]

Из-за большого количества этих факторов теоретическое определение поля давлений несколько затруднено. Поэтому для решения ряда практических задач величина давления, воспринимаемая ДЦ мины, определяется экспериментально.

Так, для мины ТМ-62, установленной в твердом грунте с маскировочным слоем толщиной 10 см, при прохождении танка Т-72 со скоростью 20 км/ч усилие, необходимое для срабатывания мины, будет в зависимости от жесткости грунта колебаться в пределах от 100 до 550 кг.

Магнитное поле

Корпус, различные детали и механизмы танка изготавливаются в основном из ферромагнитных материалов. Вследствие этого, как указывалось, танк искажает естественное магнитное поле Земли. Область, в которой обнаруживается это искажение, и называется магнитным полем танка (МПТ). В дальнейшем нас будет интересовать главным образом вертикальная составляющая этого поля, расположенная ниже уровня земли.

МПТ зависит прежде всего от характера и величины магнитного поля Земли, а также от ориентации танка относительно магнитного меридиана, от качества материала, распределения и формы ферромагнитных масс танка.

Магнитное поле (МП), являясь векторным полем, характеризуется распределением в пространстве вектора напряженности. Для удобства обычно рассматривают не сам вектор напряженности, а его горизонтальную и вертикальную составляющие.

На МП Земли горизонтальная составляющая вектора напряженности равна нулю, а вертикальная достигает максимума (порядка 0,66 Э[1]). С удалением от магнитных полюсов к экватору горизонтальная составляющая возрастает и на экваторе достигает максимума, а вертикальная составляющая на экваторе близка к нулю.

Для Северного полушария вертикальная составляющая вектора напряженности МП Земли направлена вниз. Величина вертикальной составляющей для большей части территории Европы и Азии значительно превышает величину горизонтальной составляющей. Поэтому и вертикальная составляющая МПТ в этих районах также больше горизонтальной составляющей. Кроме того, вертикальная составляющая МПТ более локализована под проекцией танка. На основании этого ДЦ мин обычно рассчитывается на действие вертикальной составляющей МПТ.

Искажения, вносимые танком в МП Земли, возникают вследствие изменения магнитной проницаемости среды из-за ферромагнитной массы танка, а также вследствие остаточного намагничивания корпуса танка, возникшего от действия МП Земли в период пребывания танка в каком-то определенном месте.

Вибрационное поле

При движении танка в грунте возникают колебания, которые распространяются на довольно значительные расстояния.

Вибрации грунта возникают в результате ударов траков гусеничной цепи о грунт, в результате сотрясений танка, вызванных работой неуравновешенных частей и механизмов. Из-за разнообразия причин вынужденных колебаний, а также неравномерности строения грунта характер этих колебаний имеет сложную форму. Диапазон частот спектра колебаний грунта вблизи танка захватывает в основном область звуковых колебаний и значительную область дозвуковых колебаний. Однако распределение энергии по частотам спектра неравномерно.

Как известно, упругая волна, распространяющаяся по поверхности грунта, обусловлена силами упругости, возникающими вследствие деформации среды при ее колебаниях. Основными характеристиками волнового процесса являются скорость распространения волны в среде, ее амплитуда, длина волны и частота колебаний.

Исследованиями установлено, что наибольшей энергией обладают колебания, частоты которых лежат в диапазонах: для полотна грунтовой дороги — 30–60 Гц, для полотна шоссе — 25–33 Гц, для полотна железной дороги — 30–40 Гц.

Основываясь на приведенных данных, можно полагать, что ДЦ резонансного действия с частотами собственных колебаний 30–50 Гц (а может быть, в более узких пределах) будут надежно работать от воздействия на них танка. Однако из-за того, что вибрации грунта распространяются на сравнительно большие расстояния, срабатывание подобных ДЦ недостаточно локализуется под проекцией танка, что затрудняет использование поля вибраций для создания датчиков целей ПТМ.

Тепловое поле

Значительная часть энергии, выделяющаяся при сжигании топлива в двигателе танка, рассеивается в окружающей среде. Большая часть этой энергии уносится в окружающее пространство выхлопными газами. Некоторая часть энергии воспринимается окружающей средой в виде ИК — излучения с внешней поверхности танка. Это тепловое излучение распространяется на значительное расстояние и может быть воспринято специальными устройствами.

Для использования в ДЦ, поскольку последние располагаются в грунте или на нем, представляет интерес только энергия излучения, воспринимаемая на поверхности Земли. Поэтому в дальнейшем этой областью и ограничим рассмотрение теплового поля.

Нагрев поверхностей танка неравномерен. В наибольшей степени нагреваются выхлопные трубы и поверхности, расположенные около двигателя танка. Наименее нагретыми оказываются поверхности носовой части.

Специальные оптические системы нашли применение как приемники энергии излучения. Величина тепловой энергии, воспринимаемой такими приемниками, зависит не только от степени нагрева излучающих поверхностей, но и от направления оптической оси системы. Эта зависимость особенно ярко выражена при неравномерном нагреве излучающих поверхностей, что характерно для танков.