Техника и вооружение 2014 10 - [3]
При моделировании рассматриваемых устройств ДЗ использовался программный комплекс ANSYS, который достаточно корректно позволяет смоделировать процессы, происходящие при взрыве зарядов ВВ.
Рис. 9. Схема для расчетов. 1 – БПС; 2 – лицевой экран; 3 – одиночный профилированный КЗ.
Рис. 10. Характер взаимодействия БПС с ДЗ «Нож».
На рисунке 6 представлены геометрические характеристики модуля ДЗ «Нож».
На рисунке 7 показан одиночный профилированный кумулятивный заряд и его характеристики. На расстоянии 17 мм от торца заряда струя имеет вид, показанный на рисунке 8.
Скорость головной части струи V=3300 м/с, а средний диаметр составляет 1,8 мм, при времени 14 мкс. Решалась задача моделирования воздействия защиты «Нож» на ударник, представляющий собой активную часть зарубежного БПС 829АЗ (исходные данные приведены на рисунке 9).
Первый вариант инициирования модулей ДЗ, когда «нож» срабатывает мгновенно, сразу же при ударе БПС по лицевому экрану. На рисунке 10 показана стадия внедрения головной части БПС в лицевой экран, и формирование под экраном кумулятивных «ножей» и их взаимное влияние друг на друга (на рисунке 11 показан процесс начала формирования кумулятивных «ножей»). Если рассматривать эту задачу в статических условиях, то действие кумулятивных «ножей» будет более эффективным.
На рисунке 12 кумулятивные «ножи» режут броневой экран. На 53-й мкс завершается процесс пробития лицевого экрана (рисунок 13), т.е. экран разрушается на отдельные фрагменты и в дальнейшем оказывает воздействие на сердечник БПС не сплошной пластиной, метаемой взрывом от сдетонированных зарядов ВВ, а отдельными узкими частями разрушенного лицевого экрана в виде стержней.
Что касается действия стержней, метаемых взрывом на БПС, то такие схемы проработаны и испытаны в 1990-2000 гг. НИИ Стали.
Схема бокового метания стержней по эффективности защиты в условиях ее применения непосредственно в контакте при ударе БПС по защищаемой броне существенно уступает (по сравнению с метаемой взрывом пластиной) при контактном воздействии.
Преимущество есть только при воздействии стержней на сердечник БПС на некотором расстоянии от защищаемой брони, например, 1-2 м. Тогда сердечник БПС успевает разрушиться на части и отклониться от начальной траектории на большие углы атаки.
Из приведенных результатов видно, что при первом варианте инициирования модулей ДЗ «Нож» вся бронепробивающая способность идет на то, чтобы только разрушить лицевой экран на части. Модули практически полностью на нем срабатываются и не оказывают разрушающего действия на сердечник БПС.
Рис. 11. Начало формирования кумулятивных «ножей».
Рис. 12. Кумулятивные «ножи» режут броневой экран.
Рис. 13. Броневой экран разрезан кумулятивными «ножами».
Второй вариант: инициирование «Ножа» происходит сразу после пробития БПС лицевого экрана.
С точки зрения эффективности воздействия на БПС – это самый лучший вариант, т.е. воздействие кумулятивным «ножом» непосредственно на головную часть проникающего сердечника в зазоре между лицевым экраном и защищаемой броней.
На рисунках 14 и 15 показан процесс взаимодействия кумулятивного «ножа» с головной частью БПС по второму варианту инициирования без учета лицевого экрана.
Главное состоит в том, что кумулятивная струя ДЗ «Нож» размазывается по боковой поверхности сердечника БПС и теряет свое поражающее бронепробивное действие по сравнению с эффективностью действия в статических условиях.
Повреждения, наносимые плоским кумулятивным «ножом» в динамических условиях, недостаточны для того, чтобы снаряд разрушился.
Для сравнения на рисунке 16 показан процесс взаимодействия аналогичного сердечника БПС с ДЗ «Реликт». Время – 190 мкс и 600 мкс. Характерными признаками воздействия на сердечник БПС метаемых взрывом тяжелых пластин в противоположные стороны (навстречу и вдогон) являются углы атаки, срабатывание сердечника на тыльной пластине, подворот и разрушение сердечника внутри каверны. И, как результат, резкое (до 40-50%) снижение уровня бронепробития.
Рис. 14. Кумулятивный «нож» подходит к головной части БПС.
Рис. 15. Воздействие кумулятивного «ножа» на движущийся БПС.
Рис. 16. Характер взаимодействия БПС с ДЗ «Реликт». Время – 190 мкс (слева) и 600 мкс (справа).
Учитывая, что в ДЗ «Нож» одновременно срабатывают все семь одиночных кумулятивных зарядов, а это 500 г взрывчатого вещества в одном модуле, а в кассете устанавливаются несколько модулей, то суммарная масса подрываемого ВВ составляет от 1,5 до 2,5 кг. При такой массе подрываемого ВВ лицевая крышка метается со скоростью 275 м/с. Она оказывает воздействие на сердечник БПС: подворачивает его на угол атаки, при котором нарушается внедрение головной части БПС в лицевой слой основной брони. Особенно сильно на это реагируют старые конструкции БПС (составные) типа БМ-22 «Заколка», БМ-42 «Манго». А по цельнокорпусным БПС из обедненного урана или из сплава ВНЖ эффективность такого одностороннего метания пластины навстречу значительно уступает двухстороннему метанию пластин навстречу и вдогон.
В ДЗ «Реликт» реализуется именно вариант наиболее эффективного воздействия на сердечник БПС, т.е. метание тяжелых пластин взрывом заряда ВВ в обе стороны: одну навстречу, другую – вдогон. Поэтому у украинской ДЗ «Нож» есть некоторые преимущества по сравнению с ДЗ «Контакт-5» только за счет того, что в ДЗ «Нож» подрывается одновременно от 1,5 до 2,5 кг ВВ по сравнению с 0,5 кг в российской ДЗ «Контакт-5». При этом надо учитывать, что ДЗ «Нож» лежит на основной броне (а что будет внутри танка?). В ДЗ «Реликт» подрывается одновременно до двух кг ВВ, но на расстоянии от брони, и нет прямого фугасного действия на броню за счет экранирования тыльной пластиной, удар которой по броне через демпфер несомненно слабее прямого фугасного воздействия взрыва на броню.
