3.4  Сили, які діють на підривник при пострілі, в польоті та  при ударі об перешкоду. Характеристика сил

 

При пострілі, під час руху снаряда або міни по каналу ствола при польоті у повітрі i при ударі їх об перешкоду на деталі підривників діють сили інерції, опору повітря i реакція перешкоди, які або використовуються для приведення в дію механізмів i пристроїв, або враховуються при конструюванні підривників. Розглянемо дію цих сил.

 

Сили, які діють на деталі підривника при пострілі

Під час руху снаряда або міни по каналу ствола зі зростаючою швидкістю з’являються позитивні прискорення, які приводять до появи сил інерції, що діють на всі деталі підривників. У цей період на деталі підривників діють такі сили інерції:

1. Сила інерції S від лінійного (поступального) прискорення j1 діє в напрямку, протилежному напрямку руху снаряда по каналу ствола та у період післядії газів, викликає усідання рухомих деталей підривників: інерційних гільз та стопорів; розгиначів; ударників або капсулів запалювальних механізмів, i а також інших інерційних деталей. Числова величина цієї сили досягає великих значень, а тому вона використовується як рушійна сила для спрацьовування запобіжних пристроїв у процесі зведення підривників. Величина цієї сили визначається за формулою

 ,        (3.1)

Крім того, на деталі підривників обертальних снарядів діють сили інерції від дотичного та доцентрового прискорень.

2. Сила інерції К від дотичного прискорення j2 діє у напрямку, протилежному напрямку обертання снаряда, намагається повернути деталі, центр тяжіння яких знаходиться на осі обертання снаряда. Ця рушійна сила – невелика, і тому вона мало використовується у сучасних підривниках. Але її слід враховувати, оскільки вона намагається збити установку, надану дистанційному підривнику поворотом установочних кілець. Цим пояснюється використовування масивних латунних гайок у піротехнічних дистанційних підривниках, які під дією сил інерції деформують алюмінієву різьбу головок корпусів, чим i підтискують алюмінієві дистанційні кільця до тарелі корпусу, забезпечуючи надійну фіксацію установок.

3. Відцентрова сила інерції С від доцентрового прискорення j3 спрямована від осі обертання по радіусу, який з'єднує центр мас деталі і вісь обертання і є рушійною силою, що прагне перемістити деталі підривників у напрямку її дії. Числова величина цієї сили може бути досить значною, особливо при стрільбі із сучасних гармат. Тому вона частіше використовується в механізмах підривників для спрацювання відцентрових стопорів, повороту або переміщення відцентрових повзунів, дисків та втулок пристроїв для ізоляції капсулів, видалення стопорних кульок та інших відцентрових пристроїв, тобто вона використовується у процесі взведення підривників у снарядах з гіроскопічною стабілізацією. Величина цієї сили  визначається так:

 

 ,                                                   (3.2)

При стрільбі снарядами з аеродинамічною стабілізацією (ствольної та реактивної артилерії) та мінами діє тільки сила інерції від лінійного прискорення, що й зумовлює своєрідність конструкцій механізмів та пристроїв підривників, якими комплектуються такі снаряди та міни.

 

Сили, які діють на деталі підривника при польоті у повітрі

Під час польоту снаряда або міни у повітрі на деталі підривника діють сили опору повітря та сила набігання.

 

1. Сила опору повітря R  діє тільки на зовнішні деталі підривників, викликаючи втрату швидкості руху снаряда або міни, а отже, i інерційної сили набігання деталей, які знаходяться у їх корпусах. На практиці як рушійна сила підривника наземної артилерії та мінометів вона не використовується. Але її слід враховувати, і при пошкодженні мембрани вона перемістить ударник, викликаючи накол капсуля запалювача, а отже, передчасний розрив снаряда. Тому при огляді снарядів необхідно ретельно перевіряти стан мембран i підривників i не допускати до стрільби снаряди, у яких підривники мають пошкоджені мембрани.

2. Сили набігання Fн  виникають внаслідок втрати снарядом швидкості за рахунок опору повітря. Інерційна сила набігання, яка є рушійною силою відносно малої величини, використовується у підривниках  досить рідко і в основному для подачі реакційних ударників вперед до мембрани при їх зведенні. Але її також слід враховувати, оскільки вона прагне перемістити вперед деталі ударних механізмів, що може призвести до передчасного наколу капсуль-підпалювача, а отже, і до розриву снаряда або міни на траєкторії. Для запобігання цього у підривниках використовують контрзапобіжні пристрої.

Сили, які діють на деталі підривника при ударі об перешкоду

У момент удару снаряда або міни об перешкоду на деталі підривників діють сили реакції перешкоди та сили інерції.

 

1. Сила реакції (опору) перешкоди Пр – спрямована у бік, протилежний руху снаряда, і використовується як рушійна сила для переміщення реакційних ударників, не захищених установочними ковпачками, назад, що приводить до наколу капсуль-підпалювача та миттєвому спрацьовуванню підривника, а отже, і до розриву снаряда.

2. Сила інерції  Пі спрямована в бік руху снаряда і виникає внаслідок втрати снарядом швидкості при заглибленні у перешкоду. Ця сила використовується для переміщення інерційних ударників у підривниках без реакційних ударників або з ними, але захищеними інерційними ковпачками.

Для визначення числових значень сил інерції і реакції при ударі снаряда в перешкоду поки не існує точних формул. Тому чутливість та безвідмовність дії механізмів, що базуються на використанні цих сил, звичайно визначаються дослідним шляхом. Таким чином, при конструюванні та вивченні будови підривників, дослідження їх дії необхідно враховувати спільний вплив усіх сил інерції опору повітря та реакції перешкоди на деталі та механізми підривників, розраховувати їх величину та напрямок дії.