2 / 18
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
101
continuum mechanics. To describe the materials and their behaviour, we used
the model value of yield strength. Interaction velocity was from 1400 to 2000 m/s that
predetermined the hydrodynamic mode of penetration. Thus, we established the
dependence of penetration depth increment on distance between the adjacent elements
along the direction of their movement and on quantity of elements for the segmented
projectiles with their fixed total length. Preservation of relative penetration depth
increment for the segmented projectile with a certain quantity of elements at the same
level requires increase in distance between the adjacent elements with increase in in-
teraction velocity. Moreover, for telescopic projectiles we defined their penetrability
at various order of interaction with a target of rod and tubular components
of the projectile. It is shown, that at the leading arrangement of rod component
the telescopic projectile penetration depth is significantly higher, than in a case when
at first its tubular component penetrates. The reached increment of penetration depth
into a steel target in comparison with the equivalent extended projectile of equal
weight and length is recorded at the level of 20 % for a case of the segmented
projectiles and at the level of 50 % for the telescopic.
Keywords:
numerical simulation, segmented projectile, telescopic projectile, high
density alloy, steel target, high-velocity penetration, hydrodynamic mode.
Исследование высокоскоростного проникания ударников в различ-
ные среды имеет важное прикладное значение. Для пробития преград
из высокопрочной стали значительной толщины (до 1 м) используются
ударники в виде цилиндрических стержней большого удлинения (от-
ношение длины стержня к его диаметру — несколько десятков) [1–3].
Скорость взаимодействия стержней-ударников с преградой, переда-
ваемая баллистической установкой, как правило, лежит в диапазоне
1400…1700 м/с. При указанных скоростях проникание ударников в ме-
таллические преграды происходит в гидродинамическом режиме (с
растеканием материала ударника в области контакта с преградой по
стенкам формирующейся в преграде каверны). В результате длина
ударника в процессе проникания непрерывно уменьшается вплоть до
практически полного ее исчерпания, после чего проникание прекраща-
ется. К основным параметрам ударника, от которых зависит глубина
образованной в преграде каверны, при реализации гидродинамическо-
го режима взаимодействия относятся длина и плотность материала
ударника. Для достижения большой глубины проникания оба этих па-
раметра должны быть максимальными. По этой причине ударники,
предназначенные для пробития толстых стальных преград, имеют
большое удлинение и изготовляются из высокоплотных материалов. К
числу последних относятся тяжелые сплавы на основе вольфрама, ко-
торые в последнее время все более широко применяются для ударни-
ков с высокой проникающей способностью [4].
В работе [5] на основе численного моделирования было проведено
исследование влияния прочности стержней-ударников из тяжелого
сплава ВНЖ-90 (содержащего вольфрам, никель и железо, с массовы-
ми долями 90, 7 и 3 % соответственно) на глубину проникания в высо-
копрочную стальную преграду при различных начальных скоростях
взаимодействия, показавшее, что в зависимости от скорости существу-