12 / 17
Влияние прочностных свойств грунтово-скальной преграды на глубину проникания ударников…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4
51
ной скорости некоторую выгоду дает сдвиг момента запуска реактивного двигателя
на более позднее время
0
r
t
(см. рис. 3–5). Напротив, при уменьшении начальной
скорости для получения максимально возможного прироста
p
h
требуется умень-
шение времени
0
r
t
(вплоть до нулевого значения).
Как видно на рис. 6, с увеличением начальной скорости ударника эффектив-
ность его реактивного «доразгона» существенно снижается для всех рассмотренных
грунтово-скальных преград. Так, если при
Z
0,25 и
0
v
250 м/с глубину прони-
кания реактивного ударника при надлежащем выборе параметра
r
можно увели-
чить в 3 раза для ГСП1, в 3,5 раза для ГСП2 и почти в 5 раз для ГСП3, то при
начальной скорости 1000 м/с и том же количестве ракетного топлива (том же зна-
чении
Z
) максимально возможное увеличение
p
h
для данных преград составляет
соответственно 60, 45 и 40 %. Очевидно, зафиксированный эффект уменьшения
относительного прироста глубины проникания ударника с реактивным двигателем
с увеличением его начальной скорости обусловлен сопровождающим это увеличе-
ние снижением относительной доли химической энергии сгорания ракетного топ-
лива по сравнению с начальной кинетической энергией ударника.
В целом проведенные исследования свидетельствуют, что действие импуль-
са реактивной силы позволяет существенно увеличить глубину проникания
ударников в грунтово-скальные преграды с различными прочностными свой-
ствами. Важно также отметить, что максимальное увеличение глубины прони-
кания во многих случаях достигается не при предварительном (до начала взаи-
модействия с преградой) срабатывании реактивного двигателя, а при его работе
уже в процессе проникания ударника в преграду.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Велданов В.А., Смирнов В.Е., Хаврошкин О.Б
. Лунный пенетратор: снижение перегру-
зок, управление прониканием // Астрономический вестник. 1999. Т. 33. № 5. С. 490–494.
2.
Физика
взрыва / под ред. Л.П. Орленко. В 2 т. Т. 1. М.: Физматлит, 2004. 832 с.
3.
Критическая
скорость при внедрении ударников с конической носовой формой в
грунтовые преграды / М.В. Каминский, Г.Ф. Копытов, Ю.Г. Киселев, Ю.В Кочнев,
В.А. Могилев, Ю.А. Фатеев // Сб. материалов III науч. конф. Волжского регионального
центра РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-
артиллерийского вооружения». В 2 т. Саров: РФЯЦ–ВНИИЭФ, 2004. Т. 2. С. 642–647.
4.
Forrestal M.J., Lee L.M., Jenrette B.D
. Laboratory-scale penetration experiments into geolo-
gical targets to impact velocities of 2.1 km/s // J. Appl. Mech. 1986. Vol. 53. No. 2. P. 317–320.
5.
Федоров С.В., Велданов В.А
. Применение сегментированных ударников для формиро-
вания каверны в грунтово-скальных преградах // Известия Российской академии ракет-
ных и артиллерийских наук. 2012. № 1(71). С. 43–50.
6.
Сагомонян А.Я
. Проникание. М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 1974. 300 с.
7.
Федоров С.В., Баянова Я.М.
Особенности гидродинамического режима проникания
удлиненных ударников с учетом сжимаемости материалов // ЖTФ. 2011. Т. 81. № 9.
С. 45−51.