От Eugene
К All
Дата 29.12.2001 07:12:39
Рубрики WWII; Артиллерия;

? по баллистике.

Сей пост весьма чайниковский. Не обеесудьте.

Мне понятно, что когда орудие меньшего колибра, например немецкая 88 мм зенитка, пробивает более толстую броню, чем орудие большего колибра, значит ето орудие превошодит не самим калибром, а чем-то ещё. Роль более совершенных боеприпасов может иметь место. Но полагаю дело не в них, или не совсем в них.

Не могли бы знающие просветить и направить? Что, кроме колибра влияет на еффективность пушки и как?

С уважением, Евгений.
От loki
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 17:44:20

Re: ? по баллистике. Чайнику от чайника


>Сей пост весьма чайниковский. Не обеесудьте.

>Мне понятно, что когда орудие меньшего колибра, например немецкая 88 мм зенитка, пробивает более толстую броню, чем орудие большего колибра, значит ето орудие превошодит не самим калибром, а чем-то ещё. Роль более совершенных боеприпасов может иметь место. Но полагаю дело не в них, или не совсем в них.

>Не могли бы знающие просветить и направить? Что, кроме колибра влияет на еффективность пушки и как?

>С уважением, Евгений.

Всяческих факторов очень много. Если же говорить из самых общих соображений на уровне учебника физики, то
большое значение имеет величина кинетической энергии снаряда, а также величина импульса (скорости) при встрече с броней. Последнее важно постольку поскольку время столкновение с броней конечно и упругая броня "прогибаясь" поглощает (рассеивает) значительную часть энергии снаряда, в случае быстролетящего снаряда броня ведет себя как более твердое тело, ломается, не успевая отвести энергию. Зависимость по двум этим параметрам (E, p), есс-но, нелинейна, при равных кинетических энергиях более легкий снаряд обладает большим импульсом и, вообще говоря, большей бронепробиваемостью. Таким образом можно подобрать калибр орудия и вес ББ снаряда таким образом, что орудие меньшего калибра и с меньшей энергией снаряда будет обладать большей бронепробиваемостью. Кроме того, чем меньше поперечное сечение снаряда, тем большее давление он развивает при встрече с целью, далее, учитывая конечную упругость снаряда и брони бронепробиваемость тем больше, чем больше относительное удлинене снаряда, ну и есс-но чем больше плотность материала снаряда и его твердость, тем лучше.
Ремюзе такое - из общих соображений наилучший ББ снаряд при заданной энергии должен обладать максимальной скоростью на дальности стрельбы по танкам, минимальным сечением, минимальным отношением вращательной энергии к поступательной, максимальной плотностью и твердостью материала. Из этого напрашивается конструкция малокалиберного ненарезного орудия, стреляющего нарезными оперенными боеприпасами с высокой начальной скоростью. Поскольку такое сооружение обладает плохой универсальностью и технологически сложновато, на практике имеем современную танковую пушку и подкалиберный снаряд.

Loki
От Василий Фофанов
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 13:05:37

Не слушайте этих умников :)

Нет оно конечно энергия... импульс... тепхнология снаряда... это все вещи более менее очевидные.

Однако имейте в виду такой важный аспект, который здесь не упомянут, как отношение калибра снаряда к толщине брони. Применительно к калиберным снарядам времен ВМВ и броневой стали того периода это очень существенный показатель, нередко перевешивал все другие и приводил к различным эффектам, которые из бумажных характеристик бронепробиваемости не следуют. Особенно для больших углов наклона.

Вот некоторые классические примеры: лобовая деталь Т-34 сопротивляется пробитию калиберным 76мм снарядом куда хуже чем снарядом калибра скажем 50мм. Лобовая деталь Хетцера - нашей 85мм пушке. Лобовая деталь "пантеры" - нашей 122мм пушке. А вот подкалиберные снаряды соответствующих калибров с наклонными листами взаимодействовали очень плохо.

>Мне понятно, что когда орудие меньшего колибра, например немецкая 88 мм зенитка, пробивает более толстую броню, чем орудие большего колибра, значит ето орудие превошодит не самим калибром, а чем-то ещё.

Вот и имейте в виду, что по вертикальной броне пушка может превосходить, а вот по очень наклонной - сильно уступать другой. Непросто это все. И механизм даже до конца войны был в целом неясен.

С уважением, Василий Фофанов, http://members.dencity.com/fofanov/Tanks
От М.Свирин
К Василий Фофанов (29.12.2001 13:05:37)
Дата 29.12.2001 13:12:49

Вася! Шикарно! Ты просто знал :))) (-)
От М.Свирин
К М.Свирин (29.12.2001 13:12:49)
Дата 30.12.2001 03:01:29

А галвное - никаких формул из учебника физики :) 7 класс вторая четверть! (-)
От Андю
К М.Свирин (30.12.2001 03:01:29)
Дата 30.12.2001 03:17:58

Офф: Миша ! Свяжись с моими, забери передачу (а то они боятся часто беспокоть:)) (-)
От М.Свирин
К Андю (30.12.2001 03:17:58)
Дата 01.01.2002 17:34:49

Андрюша! Можно ли тебе через твоих передать паередачку? :)) (-)
От Андю
К М.Свирин (01.01.2002 17:34:49)
Дата 02.01.2002 01:33:43

Канэшна !!! :))) Письмо в "передачке" нашел ? (-)
От М.Свирин
К Андю (30.12.2001 03:17:58)
Дата 30.12.2001 03:28:02

Андрюша! ОК! Сейчас привезу все издания из типографии и сделаю! :)) (-)
От Rustam Muginov
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 10:04:01

Энергия снаряда.

Здравствуйте, уважаемые.

>Не могли бы знающие просветить и направить? Что, кроме колибра влияет на еффективность пушки и как?

Рассмотрим для начала "болванки".
E = m*V*V/2
Снаряд А имеет массу 20 кг и скорость 500 м/с
Снаряд Б имеет массу 10 кг и скорость 1000м/с.
У кого кинетическая энергия больше?

Кроме того, роль играет отношение энергии к площади миделя. Чем при равной энергии снаряд "уже", тем меньшее сопротивление воздуха (а значит меньше потеря скорости, а так же более "узкий" снаряд способен создать большее "давление" в точке попадания.
Потому-то и делают подкалиберные боеприпасы.

С уважением, Рустам Мугинов.
От Исаев Алексей
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 09:26:04

Re: ? по...

>Роль более совершенных боеприпасов может иметь место. Но полагаю дело не в них, или не совсем в них.

Именно в них. Технология изготовления снаряда, его материал имеют большое значение. Мой любимый пример в этой области - 76 мм снаряд пушки Шермана М-62, который пробивал более толстую броню, чем даже 76 мм зенитка 3-К и имел равную бронепробиваемость с 85 мм пушкой ЗИС-С-53. Причиан была в материале снаряда, его твердости.
Немцы были большими выдумщиками по части конструкций снарядов, например использовали приварные головки из твердой стали к тушке снаряда с каморой ВВ из более мягкой стали.
От Evg
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 09:08:23

Re: Все упирается в кинетическую энергию снаряда (+)


>Сей пост весьма чайниковский. Не обеесудьте.

>Мне понятно, что когда орудие меньшего колибра, например немецкая 88 мм зенитка, пробивает более толстую броню, чем орудие большего колибра, значит ето орудие превошодит не самим калибром, а чем-то ещё. Роль более совершенных боеприпасов может иметь место. Но полагаю дело не в них, или не совсем в них.

>Не могли бы знающие просветить и направить? Что, кроме колибра влияет на еффективность пушки и как?

>С уважением, Евгений.

Если говорить исключительно о противотанковых свойствах орудия то кинетическая энергия снаряда есть основная характеристика(это если абстрагироваться от конструкции самого снаряда).
По определению увеличение этой энергии возможно за счет увеличения массы снаряда (калибра) или скорости (длина ствола, увеличение заряда и др.) Скорость увеличивать выгоднее так как зависимость квадратичная. Однако это сложнее и имеет свои пределы на каждой ступени прогресса - материал ствола, качество пороха и пр. (Вообще для пороховых пушек теоретический предел скорости определяется примерно в 4,5 км/с). Поэтому всегда старались увеличить начальную скорость снаряда пока не приближались к пределу, а затем наращивали калибр и опять увеличивали скорость и так по кругу.
НО! Поскольку пушки стараются делать универсальными то как правило калибр у них несколоко больше чем нужно для противотанковых целей, поскольку для, скажем, фугасных снарядов - калибр опрерделяющ.

С уважением.
От СанитарЖеня
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 08:56:34

Re: ? по...



>Мне понятно, что когда орудие меньшего колибра, например немецкая 88 мм зенитка, пробивает более толстую броню, чем орудие большего колибра, значит ето орудие превошодит не самим калибром, а чем-то ещё. Роль более совершенных боеприпасов может иметь место. Но полагаю дело не в них, или не совсем в них.

>Не могли бы знающие просветить и направить? Что, кроме колибра влияет на еффективность пушки и как?

Энергия снаряда. Пропорциональная квадрату скорости (+добавка за счет ВВ, но в обычных бронебойных взрыв происходит после пробития брони).
От СанитарЖеня
К СанитарЖеня (29.12.2001 08:56:34)
Дата 29.12.2001 11:16:02

Очень грубый расчет...

Положим, что для пробития брони необходимо создать давление Р.
Тогда толщина пробиваемой брони прямо пропорциональна энергии на единицу площади.
Обозначим радиус снаряда r, длину l, плотность q, скорость при попадании v.
Тогда энергия E~v^2*r^2*l*q,
а в расчете на единицу площади
E/r^2~v^2*l*q
То есть бронепробиваемость пропорциональна квадрату скорости снаряда, на его длину и плотность. (Не зависит от калибра:)
(Смайлик появился потому, что увеличивать длину снаряда при том же калибре неограничено нельзя, так что калибр ПТП закономерно растет)
Но при той же массе орудия повысить начальную скорость можно лишь при уменьшении калибра (изыски типа стрельбы на выкате не рассматриваем), почему и калибр противотанковой артиллерии закономерно меньше полевой.
Решение проблемы - подкалиберный снаряд, который имеет меньшую массу, поскольку тяжелая его часть, сердечник, мала диаметром, и за счет этого снаряд разгоняется до большей скорости.
Материал сердечника выбирается по условию максимальной плотности, для чего и юзается обедненный уран...
Разумеется, даже при заданной начальной скорости неудачная конструкция/материал снаряда приведут к тому, что он расколется при ударе о броню, рикошетирует или преждевременно взорвется.
От Бродяга
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 07:26:08

Да оно как то всё взаимосвязано...

День добрый всем!

..в общем то...калибр+длина ствола+мощность заряда+конструкция/материал снаряда...Основные факторы, если совсем в двух словах - начальная скорость снаряда, отсюда его кинетическая энергия...Опять таки для характеристики орудия употребляются такие термины, как дульная энергия, энергия у среза ствола и ещё масса всего-всего...Баллистика - вообще, имхо, наука очень своеобразная..Да и броня разная бывает :-))

С приветом,
Бродяга
От Hokum
К Бродяга (29.12.2001 07:26:08)
Дата 29.12.2001 08:03:25

Дык а кто спорит... :-)

Приветствую!

>Опять таки для характеристики орудия употребляются такие термины, как дульная энергия, энергия у среза ствола и ещё масса всего-всего...

А это разве не одно и то же? В смысле - масса снаряда на квадрат скорости на дульном срезе при стандартной температуре. Что вроде бы и является основным интегральным критерием "убойности" орудия.
А длина ствола, масса заряда - это уже средства достижения заданной дульной энергии при определенных граничных условиях. И вообще вся внутренняя баллистика сводится к системе шести дифференциальных уравнений. В явном виде не решаемых, а исключительно численным интегрированием. Если кто считает, что это просто - вся классическая механика укладывается всего лишь в три закона Ньютона :-))
С уважением,

Роман.
От Evg
К Hokum (29.12.2001 08:03:25)
Дата 29.12.2001 09:24:40

Re: Вы имеете ввиду термодинамическую модель? (+)


>Приветствую!

И вообще вся внутренняя баллистика сводится к системе шести дифференциальных уравнений. В явном виде не решаемых, а исключительно численным интегрированием. Если кто считает, что это просто - вся классическая механика укладывается всего лишь в три закона Ньютона :-))

Самую простую.
Это в ней 6 уравнений, но всей картины она не дает. Есть еще газодинамическая модель - более точная, а в рамках нее односкоростная (что-то около 12 уравнений в частных производных)
двухскоростная - около 20 шт.
трех- и дт.
А если Вы решите вплотную рассмотреть горение пороха (порядка трехсот хим.реакций! взаимосвязанных!! по разному зависящих от внешних условий и динамики процесса!!!) Я вообще склонен думать, что нет пока адекватного мат.аппарата способного "свести" ВСЮ внутреннюю баллистику хотя бы к чему нибудь.

С уважением.
От Hokum
К Evg (29.12.2001 09:24:40)
Дата 29.12.2001 18:48:00

Re: Вы имеете...

Приветствую!

>Это в ней 6 уравнений, но всей картины она не дает. Есть еще газодинамическая модель - более точная, а в рамках нее односкоростная (что-то около 12 уравнений в частных производных)
>двухскоростная - около 20 шт.
>трех- и дт.
>А если Вы решите вплотную рассмотреть горение пороха (порядка трехсот хим.реакций! взаимосвязанных!! по разному зависящих от внешних условий и динамики процесса!!!) Я вообще склонен думать, что нет пока адекватного мат.аппарата способного "свести" ВСЮ внутреннюю баллистику хотя бы к чему нибудь.

Согласен на все 100. Я именно термодинамическую модель имел в виду.
Просто Ваш подход полностью применим к любой точной науке (а особенно к областям на стыке наук). К той же аэродинамике, скажем (особенно сверхзвуковой). Точной математической модели процесса зачастую просто не существует.
Так что определить разумную степень упрощения модели для конкретной задачи - великая вещь. Можно ведь вообще принять в первом приближении, что давление в заснарядном объеме постоянно :-))) И получим задачку для учебника физики 6 класса.
А в проектировании реальных изделий до сих пор в ходу очень популярный метод "сделаем - стрельнем - посмотрим - подправим теорию". Подгонка, так сказать, задачи под ответ :-)) Ну да Вы это не хуже меня знаете.
С уважением,

Роман
От Licorne
К Evg (29.12.2001 09:24:40)
Дата 29.12.2001 16:01:09

Re: Вы имеете...

Всем привет!
Мне кажется, что исходный вопрос был несколько проще.
Мой вариант ответа:
В ранних опытах (лень искать ссылку, но могу, если надо) по бронепробиваемости (дело было в англии, когда встала проблема борьбы с броненосцами т.е. 50-е годы) выяснилось, что при равной энергии более толстую броню пробивает более высокоскоростной снаряд. Частично это объясняется тем, что бронеплита не успевает прогнуться, то есть усилие не распределяется. Поэтому, теоретически более мелкокалиберная но длинная пушка имеет некоторое преимущество при равной энергии. Заметим, что подкалиберный снаряд . это как раз попытка сделать лёгким снаряд крупнокалиберной пушки для достижения большей скорости. Однако, сопротивление воздуха зависит грубо от квадрата скорости и от массы в минус первой, поэтому быстрые мелкокалиберные снаряды менее эффективны на большой дистанции.
Разумеется, имеет значение также отношение массы снаряда к площади сечения (откуда стремление ко всяким сердечникам и игловидным снарядам), а также механическая прочность самого снаряда (особенно для тонких подкалибеных поперечная).

Ну, а остальное - уже тонкая наука, как справедливо заметили коллеги
С уважением,
Л.
От Licorne
К Licorne (29.12.2001 16:01:09)
Дата 29.12.2001 16:16:07

Пардон!

Я не заметил сразу нескольких посингов ниже, по сему извините за повторение.
Кроме того, я оговорился, сказав, что спротивление воздуха зависит от массы снаряда в минус первой. Естественно, я имел в вмду потерю скорости.
От Максим Гераськин
К Eugene (29.12.2001 07:12:39)
Дата 29.12.2001 07:22:15

Энергия и импульс снаряда. Функция массы и скорости (-)