2 / 17
Влияние прочностных свойств грунтово-скальной преграды на глубину проникания ударников…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4
41
модуле заряда взрывчатого вещества может быть также решена задача по разру-
шению и дроблению массивов горных пород — эффективность разрушающего
действия взрыва при одной и той же массе взрывчатого вещества для заглубленно-
го заряда существенно больше, чем для накладного (расположенного на поверхно-
сти разрушаемого массива горной породы) [2].
При взаимодействии с большой скоростью с грунтово-скальной преградой
проникающий модуль-ударник подвергается воздействию чрезвычайно высоких
перегрузок, которые не должны приводить ни к разрушению ударника, ни к вы-
ходу из строя аппаратуры, размещенной внутри его корпуса. Перегрузки, дей-
ствующие на модуль-ударник при проникании, возрастают с увеличением его
начальной скорости, что ограничивает ее предельно допустимые значения. Для
обеспечения целостности проникающего модуля и сохранения работоспособно-
сти его приборной «начинки» начальная скорость модуля, по данным исследова-
ний проникания ударников в грунтово-скальные преграды [3, 4], не должна пре-
вышать 1000…1500 м/с. Поэтому возможности увеличения глубины проникания
модулей-ударников, что представляет собой весьма актуальную задачу, в силу
увеличения их скорости фактически отсутствуют.
В целях повышения проникающей способности в состав модуля-ударника
может быть введен лидер, который не несет в себе никакой регистрирующей ап-
паратуры для определения свойств пенетрируемой породы и единственным
назначением которого является формирование в преграде каверны (канала) не-
обходимой протяженности [5]. Скорость лидера может существенно превышать
скорость следующего за ним модуля-ударника с приборным оснащением и со-
ставлять несколько километров в секунду. При таких скоростях проникание ли-
дера в грунтово-скальную преграду будет происходить в гидродинамическом ре-
жиме (с «растеканием» материала проникающего тела по стенкам формирующей-
ся в преграде каверны). Определяющее влияние на глубину проникания тела в
гидродинамическом режиме оказывают его длина и плотность [6]. В связи с этим
лидер должен иметь форму удлиненного стержня и быть изготовленным из мате-
риала (металла) возможно большей плотности. С использованием результатов [7]
может быть также учтено влияние на проникание стержня-лидера сжимаемости
его материала и материала грунтово-скальной преграды. Определенные преиму-
щества в проникании лидера при реализации гидродинамического режима взаи-
модействия достигаются за счет его сегментирования [5, 8] и изготовления из по-
ристого материала (например, пористого вольфрама) [9]. Проникание стержня-
лидера происходит до момента полного «размазывания» всего его материала (или
материала всех элементов сегментированного лидера) по поверхности сформиро-
ванной в преграде каверны, в результате чего она оказывается «подготовленной»
для беспрепятственного движения основного модуля-ударника (рис. 1).
Что касается непосредственно самого модуля-ударника с полезной нагруз-
кой, то в качестве возможного пути повышения его проникающей способности
можно рассматривать использование импульсного реактивного двигателя, сраба-