Электродинамическая защита от кумулятивных средств поражения: физические аспекты функционирования

Рассмотрен нетрадиционный способ защиты различных объектов от кумулятивных средств поражения посредством реализации мощного электрического разряда через кумулятивную струю для уменьшения глубины ее проникания в преграду. В качестве возможных физических механизмов снижения пробивной способности кумулятивных струй при токовом воздействии проанализированы развитие магнитогидродинамической неустойчивости перетяжечного типа и диспергирование материала струи с его радиальным рассеиванием. На основании обобщения результатов численного моделирования данных эффектов разработана методика расчета пробивного действия кумулятивных зарядов в условиях пропускания по кумулятивной струе мощного импульса электрического тока. Проведено сопоставление результатов расчетов с имеющимися экспериментальными данными.

Литература

[1] Средства поражения и боеприпасы / под ред. В.В. Селиванова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 984 с.

[2] Защита танков / под ред. В.А. Григоряна. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 327 с.

[3] Бабкин А.В., Ладов С.В., Федоров С.В. Электрическая защита перспективной боевой машины XXI века // Оборонная техника. 2000. № 1-2. С. 19-25.

[4] Швецов Г.А., Матросов А.Д. Экспериментальное исследование токовой неустойчивости кумулятивных струй // Труды VII Междунар. конф. по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам. Саров: ВНИИЭФ, 1997. С. 979-986.

[5] Швецов Г.А., Матросов А.Д. Токовая неустойчивость кумулятивных струй // Тез. докл. IV Междунар. конф. "Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике". Новосибирск: ИГ СО РАН, 1995. С. 132.

[6] Матросов А.Д., Швецов Г.А. Экспериментальное исследование токовой неустойчивости кумулятивных струй // Прикладная механика и техническая физика. 1996. Т. 37. № 4. С. 9-14.

[7] Швецов Г.А., Башкатов Ю.Л., Матросов А.Д. и др. Использование МКГ в экспериментах по токовому разрушению струй кумулятивных зарядов // Труды VII Междунар.конф. по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам. Саров: ВНИИЭФ, 1997. С. 987-991.

[8] Павловский А.И., Пляшкевич Л.Н., Шувалов А.М., Бродский А.Я. Экспериментальные исследования разрушения кумулятивной струи импульсом тока // ЖТФ. 1994. Т. 64. Вып. 2. С. 76-82.

[9] Павловский А.И., Пляшкевич Л.Н., Шувалов А.М., Бродский А.Я. Исследование некоторых особенностей процесса разрушения кумулятивной струи в сильноточном режиме // ЖТФ. 1994. Т. 4. Вып. 5. С. 43-48.

[10] Бабкин А.В., Кружков В.А., Ладов С.В., Маринин В.М., Федоров С.В. Поведение металлических кумулятивных струй под действием импульса тока // Труды VII Междунар. конф. по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам. Саров: ВНИИЭФ, 1997. С. 992-997.

[11] Pollock C.E. Electromagnetic effect of the natural hydrodynamic instability of stretching, high velocity, metallic jets // Megagauss Magnetic Field Generation and Pulsed Power Applications / Ed. M. Cowan and R.B. Spielman. N.Y.: Nova Sci. Publ., 1994. P. 309-316.

[12] Ogorkiewicz R.M.Future tank armors revealed // Janes Int. Defense Review. 1997. No. 5. P. 50-51.

[13] Appelgren P, Westerling L., Skoglund M. et al. Radial jet dispersion due to current interaction in an electric armour application // Proc. of the 24th Int. Symp. on Ballistics. New Orleans, USA, 2008. P. 935-943.

[14] Shvetsov G.A., Matrosov A.D., Babkin A.V., Ladov S.V., Fedorov S.V. Behavior of metallic shaped-charge jets with passage of a pulsed electric current through them // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2000. Vol. 41. No. 3. P. 394400.

[15] Бабкин А.В., Ладов С.В., Маринин В.М., Федоров С.В. Закономерности растяжения и пластического разрушения металлических кумулятивных струй // Прикладная механика и техническая физика. 1999. Т. 40. № 4. С. 25-35.

[16] Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности. М.: Металлургия, 1987. 352 с.

[17] Johnson G.R., Cook W.N. A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high rates and high temperatures // Proc. of the 7th Int. Symp. on Ballistics. Hague, Netherlands, 1983. P. 541-547.

[18] Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. М.: Мир, 1972. 392 с.

[19] Chou P.C., Carleone J. The stability of shaped-charge jets // Journal of Applied Physics. 1977. Vol. 48. No. 10. P. 4187-4194.

[20] Федоров С.В., Бабкин А.В., Ладов С.В. Развитие магнитогидродинамической неустойчивости на подвергающейся электродинамическому воздействию кумулятивной струе // Оборонная техника. 1998. № 1-2. С. 49-56.

[21] Федоров С.В., Бабкин А.В., Ладов С.В., Швецов Г.А., Матросов А.Д. О возможностях управления кумулятивным эффектом взрыва с помощью электромагнитных воздействий // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36. № 6. С. 126-145.

[22] Бабкин А.В., Ладов С.В., Маринин В.М., Федоров С.В. Особенности инерционного растяжения кумулятивных струй в свободном полете // Прикладная механика и техническая физика. 1997. Т. 38. № 2. С. 3-9.

[23] Лаврентьев М.А. Кумулятивный заряд и принципы его работы // Успехи математических наук. 1957. Т. 12. Вып. 4. С. 41-56.

[24] Федоров С.В., Бабкин А.В., Ладов С.В., Швецов Г.А., Матросов А.Д. Прогнозирование пробивной способности металлических кумулятивных струй при пропускании по ним мощного импульса электрического тока // ЖТФ. 2003. Т. 73. Вып. 7. С. 28-36.

[25] Маринин В.М., Бабкин А.В., Колпаков В.И. Методика расчета параметров функционирования кумулятивного заряда // Оборонная техника. 1995. № 4. С. 34-39.

[26] Бабкин А.В., Кружков В.А., Луговой Э.В., Федоров С.В. Математическое моделирование растяжения кумулятивной струи при пропускании через нее электрического тока // Оборонная техника. 1993. № 9. С. 36-39.

[27] Бабкин А.В., Колычев М.Е., Ладов С.В., Федоров С.В. О возможном механизме разрушения кумулятивной струи импульсом тока // Оборонная техника. 1995. № 4. С. 47-54.

[28] Федоров С.В., Омельченко Е.Ю. Термические и механические эффекты при пропускании по металлическим кумулятивным струям мощного импульса электрического тока // Сб. докл. VI научн. конф. Волжского регионального центра РАРАН "Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения". В 2-х томах. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2010. Т. 2 С. 182-192.

[29] Федоров С.В. Об эффекте рассеивания металлических кумулятивных струй при пропускании по ним мощного импульса электрического тока // ЖТФ. 2012. Т. 82. Вып. 10. С. 18-30.

[30] Физика взрыва. В 2 Т. / под ред. Л.П. Орленко. М.: Физматлит, 2004. Т. 2. 656 с.