Istraživanje uticaja položaja mesta iniciranja na parčadno dejstvo razorne bojne glave rakete pomoću numeričkog modela

DOI: https://doi.org/10.5937/vojtehg73-55292
Ključne reči: bojna glava, detonacija, parčadno dejstvo, eksplozivna propulzija

Sažetak


Uvod/cilj: Rakete sa razornom bojnom glavom najzastupljenija su vrsta ubojnih sredstava za višecevne lansere raketa. Namenjene su za izvršenje najvećeg dela borbenih zadataka. Njihovo dejstvo na cilju zavisi, pored određenih karakteristika konstrukcije, i od položaja iniciranja procesa detonacije u eksplozivnom punjenju. Analizirano je parčadno dejstvo čeličnih kuglica laborisanih u trenutno-fugasne bojne glave 128 mm M77 sa standardnim gornjim upaljačem i sa upaljačima čiji se osigurani detonator nalazi u drugim položajima.

Metode: U istraživanju je korišćen jednostavan numerički model za određivanje parčadnog dejstva, koji zahteva skromne resurse. Numerički model sadrži Gurnijev model eksplozivne propulzije i Tejlor-Šapirovu metodu za određivanje smera vektora brzine parčadi. Sposobnost prodiranja čeličnih kuglica kroz tvrdi homogeni čelik analizirana je pomoću analitičkog modela prodiranja kinetičkih projektila, koji je razvijen u okviru „Projekta Tor”.

Rezultati: Ukazano je da promena položaja tačke iniciranja eksplozivnog punjenja može da poboljša parčadno dejstvo čeličnih kuglica. Najznačajnije poboljšanje uočeno je u povećanju disperzije parčadi, čime se ostvaruju mnogo veće zone parčadnog dejstva. Takođe, zapaženo je i malo povećanje brzine parčadi, što je, pre svega, posledica promene smera vektora brzine parčadi. Pored toga, probojnost obe vrste čeličnih kuglica na daljinama do 50 m omogućava protivpešadijsku namenu, dok veće čelične kuglice imaju i sposobnost dejstva protiv materijalnih sredstava.

Zaključak: Promena upaljača na razornim bojnim glavama, radi promene položaja mesta iniciranja eksplozivnog punjenja, može se koristiti za poboljšanje parčadnog dejstva.

Reference

Carlucci, D.E. & Jacobson, S.S. 2018. Ballistics: Theory and Design of Guns and Ammunition, 3rd Edition. Boca Raton, FL, USA: CRC Press. Available at: https://doi.org/10.1201/b22201.

Catovic, A. & Kljuno, E. 2021. A novel method for determination of lethal radius for high-explosive artillery projectiles. Defence Technology, 17(4), pp.1217-1233. Available at: https://doi.org/10.1016/j.dt.2020.06.015.

Gold, V.M. 2017. Fragmentation model for large L/D (Length over Diameter) explosive fragmentation warheads. Defence Technology, 13(4), pp.300-309. Available at: https://doi.org/10.1016/j.dt.2017.05.007.

Gurney, R.W. 1943. The Initial Velocities of Fragments from Bombs, Shell and Grenades. Fort Belvoir, VA, USA: Defense Technical Information Center [online]. Available at: https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA800105 [Accessed: 9 June 2024].

Kaye, S.M. & Herman, H.L. 1980. Encyclopedia of Explosives and Related Items. Volume 9. Fort Belvoir, VA, USA: Defense Technical Information Center [online]. Available at: https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA097595 [Accessed: 9 June 2024].

Lloyd, R.M. 1998. Conventional Warhead Systems Physics and Engineering Design. Reston, VA, USA: American Institute of Aeronautics and Astronautics. Available at: https://doi.org/10.2514/4.472558.

Moxnes, J.F., Frøyland, Ø., Øye, I.J., Brate, T.I., Friis, E., Ødegårdstuen, G. & Risdal, T.H. 2017. Projected area and drag coefficient of high velocity irregular fragments that rotate or tumble. Defence Technology, 13(4), pp.269-280. Available at: https://doi.org/10.1016/j.dt.2017.03.008.

Orlenko, L.P. 2004. Fizika Vzryva. Moscow: Fizmatlit. (In the original: Орленко, Л.П. 2004. Физика взрыва. Москва: Физматлит). ISBN: 5-9221-0219-2.

Rotariu, A. & Trana, E. 2016. Modelling and simulation for ballistic protection. In: GSEBS-2016: Greener and Safer Energetic and Ballistic Systems, Bucharest, Romania, May 16-28.

Tanapornraweekit, G. & Kulsirikasem, W. 2012. FEM Simulation of HE blast-fragmentation warhead and the calculation of lethal range. International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering, 6(6), pp.1070-1074 [online]. Available at: https://publications.waset.org/6890.pdf [Accessed: 9 June 2024].

Ugrčić, M. & Ivanišević, M. 2015. Characterization of the Natural Fragmentation of Explosive Ordnance Using the Numerical Techniques Based on the FEM. Scientific Technical Review, 65(4), pp.14-27 [online]. Available at: http://www.vti.mod.gov.rs/ntp/rad2015/4-2015/2/2.pdf [Accessed: 9 June 2024].

Wang, J., Wang, Y.-c., Zhu, S.-q., Ren, W.-h. & Niu, T.-l. 2014. Improvement and Simulation of THOR Formula with Yaw Angle. Journal of Engineering Science and Technology Review, 7(2), pp.106-112 [online]. Available at: http://www.jestr.org/downloads/Volume7Issue2/fulltext167214.pdf [Accessed: 9 June 2024].

Zook, J. 1977. An Analytical Model of Kinetic Energy Projectile/Fragment Penetration. Fort Belvoir, VA, USA: Defense Technical Information Center [online]. Available at: https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA086546 [Accessed: 9 June 2024].

Zukas, J.A. & Walters, W.P. 1998. Explosive Effects and Applications. New York, NY: Springer. Available at: https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0589-0.

Objavljeno
2025/02/02
Broj časopisa
Vol. 73 Br. 1 (2025): januar - mart
Rubrika
Originalni naučni radovi

Sva prava zadržana (c) 2025 Jovica Đ. Bogdanov, Mihailo M. Marinković, Branislav M. Jovanović, Zoran J. Bajić

Creative Commons License

Ovaj rad je pod Creative Commons Autorstvo 4.0 međunarodnom licencom.

Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:

Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).