Пиротехнические работы - Коллектив авторов - Страница 34

Фугасные авиабомбы наносили поражение цели ударом своего корпуса (ударное действие) с последующим разрушительным действием газов, возникающих как продукт разложения взрывчатого вещества (фугасное действие).

Авиабомба при встрече с преградой обладает большой кинетической энергией, равной

где Е — кинетическая энергияв кГм;

V_BC — скорость авиабомбы при встрече с преградой в м/сек;

Q — вес авиабомбы в кг;

g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/сек².

Пример. Кинетическая энергия в момент встречи с преградой авиабомбы ФАБ-250при скорости встречи V_вс = 200 м/сек равна

Энергия, накопленная авиабомбой во время падения, при проникании в преграду распределяется следующим образом: одна часть энергии расходуется на производство работы в преграде, другая часть производит работу деформации авиабомбы. Величиной работы, затрачиваемой на сотрясение и нагревание преграды и корпуса авиабомбы, ввиду ее малого значения можно пренебречь и считать, что вся кинетическая энергия авиабомбы расходуется на деформирование преграды и деформирование корпуса авиабомбы.

Соотношение между работой, затрачиваемой на совершение деформации в преграде, и работой, затрачиваемой на деформацию корпуса авиабомбы, в большой степени зависит от прочности корпуса авиабомбы.

При наличии большой прочности корпуса, способной выдержать возникающие при ударе усилия без остаточных деформаций, работа, идущая на деформацию корпуса авиабомбы, сводится к нулю и почти вся кинетическая энергия авиабомбы расходуется на совершение деформации преграды. Достаточная прочность корпуса достигалась применением высококачественных сталей и увеличением толщины стенок.

Траектория движения авиабомбы в грунте своеобразна и зависит от многих факторов, не подлежащих предварительному учету. Обычно авиабомба при движении в грунте отклонялась от направления касательной к точке падения. Даже при совпадении оси движущейся авиабомбы с направлением ее движения в грунте сопротивление грунта, действующее на нижнюю половину авиабомбы, оказывалось немного большим, чем сопротивление, действующее на верхнюю часть авиабомбы. Это приводило к появлению составляющей общей, силы сопротивления Р, перпендикулярной к траектории проникания авиабомбы (рис. 140).

Точка приложения этой силы находилась впереди центра тя- ' жести, в результате чего появлялся момент, который поворачивал ось авиабомбы вверх от направления ее движения.

Практика показывает, что искривление траектории бомбы в твердом однородном грунте меньше, чем в мягком. Невзорвавшаяся авиабомба в начале своего движения в грунте шла почти : по прямой, под небольшим углом к вертикали. В конце пути авиабомба обычно делала резкий поворот и останавливалась в горизонтальном положении или со слегка приподнятой головной частью. В очень редких случаях авиабомбы останавливались в грунте в

вертикальном положении головной частью вниз.

При встрече в грунте с какими-либо препятствиями, а также в слоистом грунте авиабомба часто резко изменяла направление своего движения.

Для практических целей большое значение имеет глубина проникания авиабомбы в грунт h (рис. 141), равная вертикальной проекции траектории L.

На величину глубины проникания авиабомбы в грунт влияют вес, диаметр наибольшего сечения, форма и прочность корпуса, а также скорость авиабомбы в момент встречи с преградой, угол встречи авиабомбы с преградой и свойства разрушаемой среды. С увеличением веса и уменьшением диаметра авиабомбы глубина проникания при всех прочих равных условиях увеличивается.

Кинетическая энергия, пропорциональна квадрату скорости. Естественно, что авиабомба, обладающая большой кинетической энергией, произведет большую работу по разрушению и проникнет глубже в преграду.

Величина угла встречи авиабомбы с преградой в_вс (рис. 142) определяет проекцию траектории проникания на вертикаль, т. е. глубину проникания h. Чем больше угол ввс, тем больше будет величина h. При вертикальном падении авиабомбы (0_ВС = 90°) глубина проникания достигает максимальной величины.

Чаще всего на практике глубина проникания авиабомбы в преграду определяется по формуле, установленной на основании экспериментов на острове Березань в 1908 г. и носящей название инженерной или

®вс—угол встречи авиабомбы с преградой.

Коэффициент ai для всех авиабомб принимают равным 1,3. В табл. 23 приведены значения K_п в зависимости от преграды.

Значение V_вс приближенно рассчитывается по формуле

где V_вc — скорость авиабомбы в момент встречи с nperpa-

дой в м/сек;

g — ускорение силы тяжести в м/сек²;

Н— высота бомбометания в м.

В этой формуле выражение V 2gH есть скорость встречи авиабомбы с преградой при падении ее в пустоте, а коэффициент 0,9 учитывает влияние силы сопротивления воздуха.

Время проникания авиабомбы на глубину h_пр определяется по формуле

Пример 1. Определить глубину и время проникания ФАБ-100 (Q=103 кг, D=0,28 м) в плотную землю. Высота бомбометания H = 5000 м.

Решение. Расчет глубины проникания производим по березанской формуле (2):

Значение Кп определяем из табл. 23: К_п — 6,5 * 10~6.

Подставив числовые значения в формулу (3), получим значение скорости встречи

Угол встречи O_вс примем равным 90°, тогда sin 0в_C = 1.

Подставив в березанскую формулу числовые значения, получим глубину проникания

Время проникания определяем по формуле

Подставив числовые значения, получим

Пример 2. Определить минимальную высоту бомбометания ФАБ-250 (Q — 250 кг, D = 0,32 м), если она проникла в песчаную насыпь на глубину h_пр = 2 м.

Решение. Из березанской формулы определяем скорость встречи ФАБ-250 с песчаной насыпью:

Значение Кп для песчаной насыпи определяем из табл. 23.

Угол встречи примем равным 90°; тогда

Подставив числовые значения в формулу скорости встречи, получим

Из формулы (3) определяем минимальную высоту бомбометания:

Подставив числовые значения, получим

Признаком, указывающим на наличие в грунте НАБ, может служить входной канал. По диаметру входного канала можно ориентировочно определить калибр НАБ.

В табл. 24 приведены средние величины диаметров входных каналов, вероятные калибры и глубины проникания НАБ.

В отдельных случаях авиабомба может быть обнаружена на большей или меньшей глубине, значительно отличающейся от той, которая указана в табл. 24. В городе Ленинграде, например, в мае 1966 г. авиабомба калибра 1000 кг была отрыта на глубине 14 м, а в августе того же года на станции Чир — авиабомба калибра 500 кг на глубине 2 м.

В некоторых случаях горизонтальные смещения также могут быть значительно большими, чем указано в таблице. Так, в поселке Переделкино под Москвой 1800-кг авиабомба имела горизонтальное смещение 7,8 м.