9.4 Начальная скорость осколков

Начальная скорость разлета осколков является важней­шей характеристикой, позволяющей определить абсолютную начальную скорость движения осколков в условиях реаль­ного взрыва по формуле 9.22) и тем самым решать целый ряд задач по определению поражающего действия бое­вых частей или оценки безопасности их боевого применения. Скорость может быть определена опытным путем или рас­считана теоретически.

Экспериментально скорость находится путем подрыва БЧ и регистрации времени пролета осколков некоторой базы . Время измеряется различными хронометрами либо находит­ся по данным обработки результатов высокоскоростного фото­графирования.

Теоретически скорость осколка рассчитывается по анали­тическим зависимостям, которые выводятся на основании общих законов механики и теории взрыва. Наиболее широкое распро­странение среди них получила формула проф. Г. И. Покровско­го, которая выводится из уравнения баланса энергии: общая энергия взрыва расходуется на кинетическую энергию осколков и кинетическую энергию продуктов детонации .

= + . (9.23)

Для нахождения и проф. Г. И. Покровский пред­ложил рассмотреть элемент цилиндрической боевой части, у которого при взрыве скорость продуктов детонации изменяется по линейному закону от нуля на оси заряда до у внутренней поверхности оболочки (рисунок 9.17).

Рисунок 9.17. Определение начальной ско­рости осколков

цилиндрической БЧ

Из этих допущений следует, что

(9.24)

а кинетическая энергия элементарной массы продуктов детонации dm (на рисунке 9.17 обозначена штриховкой) будет определяться выражением

Подставляя в это выраже­ние вместо v его значение из (9.24) и учитывая, что , после интегриро­вания по от 0 до находим

(9.25)

Кинетическая энергия осколков

С учетом этого, а также выражений (9.23) и (9.25) получаем следующую формулу для определения скорости

: (9.26)

Дальнейшее преобразование этой формулы связано с введе­нием коэффициента наполнения

можно выразить отношение масс металла (осколков) и ВВ в виде

а также с учетом потерь энергии продуктов детонации путем подстановки вместо удельной энергии ее части . С учетом этих уточнений формулу (9.26) можно записать в виде

(9.27)

которая носит название формулы Г. И. Покровского.

Коэффициент учитывает потери энергии ВВ, затрачивае­мой на разрушение металла оболочки ( ), на выдувание про­дуктов детонации с торцов заряда ( ) и в зазоры между ос­колками ( ) при регулярном дроблении оболочки на осколки. В общем случае

= + + (9.28)

при этом коэффициент зависит от массы ВВ (рисунок 9.18,а); - от удлинения заряда . (рисунок 9.18, б), а коэффициент принимается равным 0,8 при наборе оболочки из осколков и 1,0 для сплошной оболочки. Зависимости, приведенные на рисунке. 9.18, а, б, свидетельствуют о том, что с уменьшением мас­сы заряда доля энергии, затрачиваемой на разрушение

Рисунок 9.18. Учет потерь энергия ВВ:

а - на разрушение оболочки; б - выдувание ПД

с торцов

оболочки, растет, поэтому уменьшается. С уменьшением от­носительные потери энергии на выдувание с торцов заряда так­же растут, поэтому падает.