УДК 623. 463.3У

ГРНТИ 78.25.07
ВЛИЯНИЕ ДЛИНЫ ЗАРЯДА НА БАЛЛИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАКТИВНЫХ СНАРЯДОВ
А. В. Арсентьев, Н. А. Васильев

Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного
Исторический опыт прошедших военных конфликтов показывает, что одной из важнейших ролей в достижении побед играет оснащенность воюющих сторон высокоэффективными средствами ведения вооруженной борьбы, такими как различные виды оружия, созданные на основе передовых достижений науки и техники. Данное положение не изменилось и в наши дни, так как война остается распространенным явлением, а оружие продолжает быть ее движущей силой. В современных условиях существует тенденция развития средств ведения войны, а именно постоянное совершенствование традиционных видов оружия, поражающие цели преимущественно за счет кинетической, химической и тепловой энергий.
баллистические характеристики, параметры работы двигателя, неуправляемые реактивные снаряды.
В современном общевойсковом бою огонь ствольной и реактивной артиллерии, сочетающийся с ударами авиации, является решающим средством поражения противника. В бою с применением только обычных средств поражения реактивная артиллерия является одной из основных огневых сил сухопутных войск, которую необходимо совершенствовать [1].

Одним из путей совершенствования является управление параметрами работы двигателя для улучшения дальности и кучности стрельбы.

В данной работе рассматривается влияние одного из таких параметров, а именно длины заряда, на баллистические характеристики реактивного снаряда.

Основными параметрами, фигурирующими в теоретических расчетах, выполняемых в процессе проектирования реактивных снарядов, являются [2]:

1. 
   Массовые параметры:
   

• 
  – масса топлива;
  
• 
  – масса двигателя;
  
• 
  – пассивная масса (масса после выгорания топлив);
  
• 
  – масса полезной нагрузки;
  
• 
  – масса конструктивных элементов;
  
• 
  – стартовая масса:
  

---

.

2. 
   Геометрические параметры:
   

• 
  L – длина порохового заряда;
  
• 
  L_сн – длина снаряда;
  
• 
  d – калибр.
  

3. 
   Параметры траектории
   

• 
  L_max – максимальная дальность стрельбы;
  
• 
  H_max – максимальная высота траектории;
  
• 
  V_max – максимальная скорость (в конце активного участка):
  

– формула Циолковского. (1)

4. 
   Параметры внутренней баллистики
   

• 
  – время работы двигателя (активного участка);
  
• 
  – плотность заряжания, где – объем ракетной камеры;
  
• 
  – коэффициент заполнения поперечного сечения камеры топливом (отношение поперечного сечения камеры, заполненного топливом, к внутреннему сечению камеры двигателя);
  
• 
   – тяга двигателя, где , , – параметры пороховых газов на срезе сопла,
  – площадь среза сопла, – давление внешней среды.
  
• 
  – эффективная скорость истечения.
  
• 
  – секундный расход топлива, где – параметр расширения, – площадь отверстия; – температура окружающей среды (температура торможения);
  
• 
  – удельная тяга (время, в течение которого камера с соплом Лаваля развивает тягу в 1 Ньютон при запасе топлива
  в 1 кг);
  
• 
  – тяговооруженность (отношение тяги ракетного двигателя к стартовому весу реактивного снаряда).
  

---

 – параметр эрозионного горения топлива,
– критерий Победоносцева для условий горения по наружному очертанию шашки, – критерий Победоносцева для условий горения по каналу шашки, – предельное значение критерия Победоносцева, при котором порох еще успевает сгореть в камере двигателя,
и – поверхность горения шашки и свободная для прохода продуктов сгорания к соплу поверхность соответственно.



Рисунок 1. Изменение массовых и баллистических характеристик реактивного снаряда с ростом длины заряда

Из представленного на рисунке 1 графика видно, что с увеличением длины заряда принятой формы увеличивается масса заряда и возрастает поверхность горения. При этом должно сохраняться допустимое значение параметра Победоносцева, иначе при дальнейшем увеличении длины заряда начнется аномальное горение и двигатель остановит свою работу [3]. Необходимо увеличивать свободное сечение камеры, тем самым уменьшая плотность заряжания , чтобы поддерживать значение параметра Победоносцева на пределе. При увеличении площади свободного сечения жертвуют толщиной горящего свода. В пределе может представится случай, когда при очень большой длине заряда его масса обращается в ноль, поскольку при большой поверхности горения заряда необходимо предоставить для прохода продуктов сгорания все поперечное сечение камеры.

Масса цилиндрической части камеры возрастает с длиной заряда линейно. Вместе с ней по линейной зависимости следует пассивная масса снаряда , где .

Очевидно, максимум отношения , с увеличением длины заряда, достигается раньше максимума его массы, поскольку в области максимума массы заряда при линейном росте пассивной массы

---

, отношение , будет уменьшаться. С максимумом этого отношения совпадает максимум скорости конце активного участка, рассчитанной по формуле Циолковского (1), при заданной массе полезной нагрузки и калибре .

Вторым фактором, определяющим максимальную дальность стрельбы, является баллистический коэффициент С [4], который изменяется обратно пропорционально пассивной массе, а, следовательно, и длине заряда, что во всем рассматриваемом диапазоне длин должно способствовать увеличению дальности. Максимум дальности будет расположен справа от максимума скорости образца.

Как показывают исследования, для различных сочетаний баллистических и конструктивных параметров экстремум дальности несущественно отличается от дальности, соответствующей экстремуму скорости. Однако образец, отвечающий максимуму дальности, будет длиннее и массивнее образца, рассчитанного на максимум скорости. Следовательно, приняв за предел досягаемости дальность, которая соответствует максимуму начальной скорости , незначительно занижаются баллистические возможности данного калибра, но образуется связь между полученным таким образом условным пределом дальности и конструктивным вариантом изделия, имеющим меньшую длину и массу.

Список используемых источников

1. Е.В. Чурбанов. Краткий курс баллистики: Учеб. пособие/, Балт. гос. техн. ун-т. - СПб, 2006г. 291с.

2. А.Г. Белов, Е.Н. Никулин и др. Методы оценки эффективности действия боеприпасов на стадии проектирования: Учеб. пособие, СПб БГТУ,1996г. 138 с.
3. А.В. Бабкин, В.А. Велданов и др. Средства поражения и боеприпасы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008г. 984с.

4. Ю. В. Чуев Проектирование ствольных комплексов. М.: Машиностроение. 1967. 216 с.
Статья представлена научным руководителем, заместителем начальника научно-исследовательского центра Военной академии связи, кандидатом технических наук Михалевым Олегом Александровичем»

---

Смотрите также файлы

• Константин Эдуардович Циолковский.pptx

• Рабочая программа элективного курса Смысловое чтение.docx

• Упр. 1, с. 70 (16).docx

• Хаттама Кні 09. 09. 2021 ж. атысты.docx

• Особенности участия адвоката в судебном рассмотрении административных дел.docx