Характеристики осколочной боевой части

При подрыве осколочной боевой части у цели образование осколков определенной массы и размеров обычно достигается двумя путями (рис. 5.1):

– расположением на наружной поверхности боевого заряда готовых поражающих элементов (5.1, а);

– дроблением наружной оболочки при взрыве взрывчатого вещества (ВВ); наружная оболочка имеет нарезы соответственно заданным массовым и геометрическим параметрам осколков (5.1, б).

а) б)

Рис. 5.1. Устройство осколочной боевой части ЗУР

Масса боевой части ракеты ограничена. При заданной массе боевой части необходимо обеспечить наибольшее ее поражающее действие с учетом допустимого значения величины промаха.

Осколочные боевые части могут быть ненаправленного и направленного действия.

Рис. 5.2. Зоны разлета осколков боевой части направленного действия

Боевые части ненаправленного действия рассчитаны на одинаковое поражение цели во всех направлениях от точки взрыва. Плотность осколков при подрыве такой боевой части распределена равномерно по поверхности сферы и изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от центра взрыва. Для подрыва боевой части не требуется какой-либо дополнительной информации, кроме момента прохождения ракетой ближайшей к цели точки.

Боевые части направленного действия обеспечивают большее поражающее действие по цели в одних направлениях от точки взрыва и меньшее в других направлениях. Фронт разлета поражающих элементов не образует полной поверхности сферы, а ограничивается областью разлета осколков. Область разлета может быть симметрична относительно продольной оси ракеты и характеризоваться лишь величиной угла разлета осколков a_ст (рис. 5.2, а). Она может быть и несимметрична относительно продольной оси ракеты и характеризоваться не только углом a_ст, но и углом разлета осколков в радиальной плоскости g_ст (рис. 5.2, б, в).

По энергетическим соображениям применение боевых частей направленного действия более целесообразно, так как при одних и тех же массе боевой части и числе осколков их плотность распределения в заданных направлениях увеличивается пропорционально отношению поверхности сферы к площади фронта разлета осколков направленной боевой части. Однако подрыв направленной боевой части должен осуществляться с учетом положения цели относительно ракеты.

Основными характеристиками осколочной боевой части, которые в конечном счете определяют эффективность ее поражающего действия, являются:

- число поражающих элементов N_0CK;

- масса одного поражающего элемента т₀ск\

- форма и размеры поражающих элементов;

- плотность распределения поражающих элементов X;

- начальная скорость поражающего элемента V₀с_К и характер изменения скорости в зависимости от условий подрыва боевой части;

- статическая область разлета осколков.

Плотность разлета осколков убывает обратно пропорционально квадрату их расстояния до цели.

Величина и направление начальной скорости разлета осколков при подрыве боевой части в статических условиях зависит от вида ВВ, соотношения ВВ и массы осколков, отношения длины заряда к его радиусу, положения точек инициирования ВВ. Осколки боевых частей ЗУР имеют большую начальную скорость и пролетают расстояния до цели (десятки метров) за короткое время. Поэтому влиянием силы тяжести на полет осколка можно пренебречь и траекторию принимать прямолинейной. При полете осколка в атмосфере его скорость падает вследствие наличия аэродинамического сопротивления. Более быстрое падение скорости осколков происходит на малых высотах. Радиус зоны поражения зависит от скорости поражающих элементов, их массы и формы. Для поражения цели осколок должен обладать определенной кинетической энергией в момент встречи с преградой. Так, например, осколок может пробить преграду толщиной h, если его кинетическая энергия в момент удара больше потребной для вытеснения материала преграды, т. е. если выполняется условие

(5.1)

где s – площадь пробоины;

Э_у – удельная энергия вытеснения единицы объема материала преграды.

Если произвести подрыв боевой части ракеты в неподвижном состоянии (в статике), то под действием газов разрывного заряда основная масса осколков разлетится в некоторой области, называемой статической областью разлета осколков. Симметричную относительно продольной оси ракеты статическую область разлета осколков можно характеризовать статическим углом разлета aст и наклоном jст биссектрисы этого угла к продольной оси ракеты (рис. 5.3).

Величина статического угла разлета осколков в основном зависит от отношения длины боевой части к ее диаметру и от формы оболочки. Чем меньше длина боевой части при том же диаметре, тем больше рассеивание энергии взрыва в осевом направлении, поэтому величина статического угла разлета осколков возрастает

Рис. 5.3. Сечение статической области разлета осколков

С увеличением длины боевой части при неизменном диаметре статический угол разлета осколков уменьшается. Переход от цилиндрической формы к шарообразной (при сохранении торцов) также ведет к возрастанию угла a_СТ. Для заданной ракеты статический угол разлета осколков, как правило, остается неизменным.

Наклон биссектрисы статического угла разлета осколков при заданной форме боевой части зависит от расположения точек инициирования боевого заряда.

При расположении точки инициирования ВВ с задней стороны боевой части биссектриса угла разлета осколков наклоняется вперед (j_СТ<90°). При инициировании разрывного заряда со стороны головной части ракеты область разлета осколков отклоняется назад (j_СТ>90°). Если точка инициирования находится в центре боевой части (несколько точек инициирования симметричны относительно этого центра), то угол j_СТ = 90°. Таким образом, при наличии в боевой части нескольких точек инициирования разрывного заряда выбором положения точки инициирования ВВ можно изменять наклон статической области разлета осколков к продольной оси ракеты.