DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0775.2018.7.05

МОДЕЛІ АНАЛІЗУ РЕАКЦІЇ ЗАХИСНИХ ЕКРАНІВ НА ДІЮ КУМУЛЯТИВНИХ БОЄПРИПАСІВ

Igor Mazur, Ivan Grechko, Andrey Grabovskiy, Mykola Tkachuk, Evgeniy Anan'in, Andrey Golovin

Анотація


У роботі описані базові моделі для аналізу реакції захисних екранів на дію кумулятивних боєприпасів. З цією метою побудовані математичні та тестові чисельні моделі механічної взаємодії боєприпасу у момент підльоту до захисного екрану та у подальшому при взаємному деформуванні елементів утвореної механічної системи. Продемонстровано вплив умов зустрічі боєприпаса із екраном на подальший розвиток сценарію дії боєприпасу на бронеперешкоду. Зокрема, на прикладі рішення тестових завдань досліджено вплив механічних властивостей матеріалу решітчатого екрану і швидкості зустрічі гранати з екраном на руйнування елементів системи. На цій основі запропоновано створення віртуального випробувального стенду. Також на основі аналізу отриманих результатів запропоновано створити спеціалізовану базу даних.

Ключові слова


механіка суцільного середовища; бронезахист; метод скінченних елементів; захисний екран; кумулятивний боєприпас; легкоброньована машина

Повний текст:

PDF

Посилання


Tkachuk A.V.,. Skripchenko N.B,. Mazur I.V [i dr.] Vzaimodejstvie indentora razlichnoj formy s pregradoj: postanovka problemy. Іnformacіjnі tehnologії: nauka, tehnіka, tehnologіja, osvіta, zdorov’ja: tezi dop. ХXV mіzhn. nauk.-prakt. konf. MicroCAD-2017, 17-19 travnja 2017r.: u 4 ch. Ch. I. Kh arkіv: NTU "KhPІ", 2017, P. 223.

Mazur I.V., Grabovskij A.V., Tkachuk N.A., Mormilo Ja.M. Optimizacija rascheta konstruktivnyh parametrov jelementov reshetchatyh protivokumuljativnyh jekranov. Vіsnik NTU " KhPI". Serіja: Mashinoznavstvo ta SAPR. Kharkіv : NTU "KhPІ", 2016, no. 39 (1211), pp 86-92.

Megan Scully. GD Seeks Global Sales for Stryker. Defense News, 2004. P. 30.

Nauchno-issledovatel'skij institut Stali. Kompleks reshetchatyh jekranov (RJe) [Elektronnij resurs] – Rezhim dostupa http://www.niistali.ru /products/nauka/protection/slat_armor/.

inetiQ postavit tekstil'nuju bronju Q-Net dlja zashhity ot RPG na M-ATV armii SShA [Elektronnij resurs] – Rezhim dostupa http://topwar.ru/37219-qinetiq-postavit-tekstilnuyu-bronyu-q-net-dlya-zaschity-ot-rpg-na-m-atv-armii-ssha.html.

Mazur I.V., Tkachuk A.V., Nabokov A.V. Razrabotka protivominnoj zashhity, ishodja iz specifiki trebovanij k transportu special'nogo naznachenija dlja mirotvorcheskih gumanitarnyh missij. Vіsnik NTU " KhPI". Serіja: Mashinoznavstvo ta SAPR. Kharkіv, 2017, no. 12 (1234), pp. 65–75.

Vas'kovskij M.I. Matematicheskaja model' ocenki protivokumuljativnyh reshetchatyh jekranov dlja legkobronirovannyh mashin. Artillerijskoe i strelkovoe vooruzhenie: Mezhd. nauch.-tehn. zhurnal. K.: NTC ASV, 2005, vol. 1(14), pp. 28-32.

Alekseev P.T. Jekranirovka tankov i samohodnyh ustanovok dlja zashhity ih ot kumuljativnyh sredstv porazhenija. Trudy CNII-48. 1948. №3(37).

Chepkov I.B., Vas'kovskij M.I., Negovskij A.N. Principy i metody reshenija problemy povyshenija zashhishhennosti i zhivuchesti BBM s ispol'zovaniem zashhitnyh ustrojstv dinamicheskogo tipa. Artiller.i strelkovoe vooruzhenie, 2006, no. 1, pp. 11–16.

Mazur I.V., Tkachuk A.V., Nabokov A.V. Razrabotka protivominnoj zashhity, ishodja iz specifiki trebovanij k transportu special'nogo naznachenija dlja mirotvorcheskih gumanitarnyh missij. Vіsnik NTU " KhPI". Serіja: Mashinoznavstvo ta SAPR. Kharkіv, 2017, no.12 (1234), pp. 65–75.

Bisyk S.P. Analiz priorytetnykh napryamiv vdoskonalennya protyminnoho zakhystu boyovykh bron'ovanykh mashyn. TsNDI OVT ZSU. Zbirnyk nauk. prats'. K.: TsNDI OVT ZSU, 2011, vol.. 19(41), pp. 77–81.

Bisyk S.P., Chepkov I.B., Holub V.A., Larin O.Yu. Doslidzhennya vybukhovoho navantazhennya V-podibnoyi modeli dnyshcha boyovoyi mashyny. TsNDI OVT ZSU. Zbirnyk nauk. prats'. K.: TsNDI OVT, 2012, vol. 1 (22), pp. 232–240.

Bisyk S.P., Krukovs'kyy-Sinevych K.B., Chepkov I.B. [ta in.]. Doslidzhennya navantazhennya vybukhom maketiv dnyshch boyovykh mashyn. Mekhanika ta mashynobuduvannya. Kharkiv: NTU "KhPI", 2012. no. 2, pp. 110–118.

Chepkov I.B. Model' obosnovanija tehnicheskih reshenij zashhitnyh ustrojstv boevyh bronirovannyh mashin. Artiller. i strelkovoe vooruzhenie, 2011, no. 4, pp. 42-46.

Lapickij S.V., Kuchinskij A.V., Sbitnev A.I. [i dr.] Osnovy voenno-tehnicheskih issledovanij. Teorija i prilozhenija: monografija: [v 4 t.]. T. 4. Metodologija issledovanija slozhnyh sistem voennogo naznachenija; red.: S.V. Lapickij. Kiev, 2013. 477 p.

Vasyl'yev A. Yu., Shatalov O. Ye., Dudar Ye. Ye. kompleksna matematychna model' pobudovy tryvymirnykh taktychnykh diahram. Zb. tez dopovidey V Mizhnar.yi nauk.-prakt. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (11-12 zhovtnya 2017 r.). K. : DNU UKRINTEI, 2017. P. 115

Vas'kivs'kyy M. I. Problemni pytannya rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k zbroynykh syl ukrayiny na suchasnomu etapi. Zb. tez dopovidey V Mizhnar.yi nauk.-prakt. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (11-12 zhovtnya 2017 r.). K. : DNU UKRINTEI, 2017. P. 97

Loboda P. I., Solodkyy Ye. V., Bohomol Yu. I., Vterkovs'kyy M. Ya. Armovana keramika – zakhyst novoho pokolinnya . Zb. tez dopovidey V Mizhnar.yi nauk.-prakt. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (11-12 zhovtnya 2017 r.). K. : DNU UKRINTEI, 2017. P. 161.

Sobol' O. V., Barmin O. Ye., Bilozerov V. V., Subbotina V. V., Shevchenko S. M. Tryrivneva strukturna inzheneriya ionno-plazmovymy metodamy dlya pidvyshchennya ekspluatatsiynykh kharakterystyk detaley viys'kovoyi tekhniky ta bronezakhysnykh elementiv. Zb. tez dopovidey v Mizhnar.yi nauk.-prakt. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (11-12 zhovtnya 2017 r.). K. : DNU UKRINTEI, 2017. P. 194.

Vas'kivs'kyy M. I., Hulyayev A.V., Kanishchev V.V. Otsinka urazhayuchoyi diyi kuli pry vzayemodiyi z dodatkovym zakhystom lehkobron'ovanykh mashyn. Zb. tez dopovidey Mizhnar.yi nauk.-tekhn. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (11-12 travnya 2017 r., L'viv). L'viv: Nats. akad-ya sukhoputnykh viys'k im. het'mana P. Sahaydachnoho, 2017. P. 22

Petruchenko O.S., Flyud O.V., Velychko L.D. Vplyv pruzhnoho pidkriplennya v zakhysniy konstruktsiyi na yiyi kharakterystyky. Zb. tez dopovidey Mizhnar.yi nauk.-tekhn. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (11-12 travnya 2017 r., L'viv). L'viv: Nats. akad-ya sukhoputnykh viys'k im. het'mana P. Sahaydachnoho, 2017. P. 52.

Bisyk S.P. Doslidzhennya protymsynnoyi stiykosti boyovykh bron'ovanykh mashyn z vykorystannyam metodiv chyslovoho modelyuvannya. Zb. tez dopovidey Mizhnar.yi nauk.-tekhn. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (18-20 travnya 2016 r., L'viv). L'viv: Nats. akad-ya sukhoputnykh viys'k im. het'mana P. Sahaydachnoho, 2016. P. 15–16.

Petruchenko O.S., Velychko L.D., Kondrat V.F. Vplyv heometriyi zakhysnoho obladnennya na probyvnu yoho zdatnist'. Zb. tez dopovidey Mizhnar.yi nauk.-tekhn. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (18-20 travnya 2016 r., L'viv). L'viv: Nats. akad-ya sukhoputnykh viys'k im. het'mana P. Sahaydachnoho, 2016. P. 49

Petruchenko O.S., Velychko L.D., Kondrat V.F. Do matematychnoho modelyuvannya vzayemodiyi vrazhayuchykh faktoriv z ploskymy bron'ovanymy lystamy. Zb. tez dopovidey Mizhnar.yi nauk.-tekhn. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (18-20 travnya 2016 r., L'viv). L'viv: Nats. akad-ya sukhoputnykh viys'k im. het'mana P. Sahaydachnoho, 2016. P. 50.

Shatalov O. Ye., Dudar Ye. Ye., Vasyl'yev A. Yu. Metodyka vrakhuvannya mistsevosti ta heometriyi bron'ovanykh mashyn pry pobudovi taktychnykh diahram. Zb. tez dopovidey Mizhnar.yi nauk.-tekhn. konferentsiyi "Perspektyvy rozvytku ozbroyennya ta viys'kovoyi tekhniky sukhoputnykh viys'k" (18-20 travnya 2016 r., L'viv). L'viv: Nats. akad-ya sukhoputnykh viys'k im. het'mana P. Sahaydachnoho, 2016. P. 68

Zukas Dzh., Nikolas T., Svift X.F. [i dr.] Dinamika udara: Perevod s angl. pod redakciej S. S. Grigorjana. M.: Mir, 1985. 296 p.

Zienkiewicz O.C.,TaylorR.L. and Zhu J.Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. Sixth Edition Butterworth-Heinemann, 2005. 752 р.

Tkachuk N.A., Gricenko G.D., Chepurnoj A.D. [i dr.] Konechno-jelementnye modeli jelementov slozhnyh mehanicheskih sistem: tehnologija avtomatizirovannoj generacii i parametrizovannogo opisanija. Mehanіka ta mashinobuduvannja. Kharkіv: NTU "KhPІ", 2006, no. 1, pp. 57-79.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Ткачук А. В.,. Скрипченко Н. Б,. Мазур И. В [и др.] Взаимодействие индентора различной формы с преградой: постановка проблемы. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я: тези доп. ХXV міжн. наук.-практ. конф. MicroCAD-2017, 17-19 травня 2017р.: у 4 ч. Ч. I. Харків: НТУ "ХПІ". – С. 223.
  2. Мазур И.В., Грабовский А.В., Ткачук Н.А., Мормило Я.М. Оптимизация расчета конструктивных параметров элементов решетчатых противокумулятивных экранов. Вісник НТУ "ХПІ". Серія: Машинознавство та САПР. Харків: НТУ "ХПІ", 2016. № 39 (1211). С. 86–92.
  3. Megan Scully. GD Seeks Global Sales for Stryker. Defense News,  2004.  P. 30.
  4. Научно-исследовательский институт Стали.  Комплекс решетчатых экранов [Електронний ресурс] – Режим доступа http://www.niistali.ru/products/nauka/protection/slat_armor/.
  5. QinetiQ поставит текстильную броню Q-Net для защиты от РПГ на M-ATV армии США  [Електронний ресурс] — Режим доступа http://topwar.ru/37219-qinetiq-postavit-tekstilnuyu-bronyu-q-net-dlya-zaschity-ot-rpg-na-m-atv-armii-ssha.html.
  6. Васьковский М.И. Математическая модель оценки противокумулятивных решетчатых экранов для легкобронированных машин. Артиллерийское и стрелковое вооружение. К.: НТЦ АСВ, 2005, вып. 1(14). С. 28-32.
  7. Алексеев П.Т. Экранировка танков и самоходных установок для защиты их от кумулятивных средств поражения. Труды ЦНИИ-48. 1948. №3(37).
  8. Чепков И.Б., Васьковский М.И., Неговский А.Н. Принципы и методы решения проблемы повышения защищенности и живучести ББМ с использованием защитных устройств динамического типа. Артиллер.и стрелковое вооружение. 2006.  № 1.  С. 11–16.
  9. Мазур И.В., Ткачук А.В., Набоков А.В. Разработка противоминной защиты, исходя из специфики требований к транспорту специального назначения для миротворческих гуманитарных миссий. Вісник НТУ "ХПІ". Серія: Машинознавство та САПР. Харків, 2017. № 12 (1234). С. 65–75.  
  10. Бісик С.П. Аналіз пріоритетних напрямів вдосконалення протимінного захисту бойових броньованих машин. ЦНДІ ОВТ ЗСУ.  Збірник наук. праць.  К.: ЦНДІ ОВТ ЗСУ, 2011.  Вип. 19(41).  С. 77–81.
  11. STANAG 4569 edition 1. Protection levels for occupants of logistic and light armored vehicles, NSA/0533-LAND/4569.
  12. Бісик С.П., Чепков І.Б., Голуб В.А., Ларін О.Ю. Дослідження вибухового навантаження V-подібної моделі днища бойової машини. ЦНДІ ОВТ ЗСУ. Збірник наук. праць. – К.: ЦНДІ ОВТ, 2012. – Вип. 1 (22). – С. 232–240.
  13. Бісик С.П., Круковський-Сіневич К.Б., Чепков І.Б. [та ін.]. Дослідження навантаження вибухом макетів днищ бойових машин. Механіка та машинобудування. Харків: НТУ "ХПІ", 2012.  № 2.  С. 110–118.
  14. Чепков И.Б. Модель обоснования технических решений защитных устройств боевых бронированных машин. Артиллер. и стрелковое вооружение. – 2011. – № 4. – С. 42-46.
  15. Лапицкий С.В., Кучинский А.В., Сбитнев А.И. [и др.] Основы военно-технических исследований. Теория и приложения: монография: [в 4 т.]. Т. 4. Методология исследования сложных систем военного назначения; ред.: С.В. Лапицкий. К.,  2013.  477 c.
  16. Васильєв А. Ю., Шаталов О. Є., Дудар Є. Є. комплексна математична модель побудови тривимірних тактичних діаграм. Зб. тез доповідей V Міжнар.ї наук.-практ. конференції "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (11-12 жовтня 2017 р., київ). Київ : ДНУ УКРІНТЕІ, 2017. С. 115
  17. Васьківський М. І. Проблемні питання розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ збройних сил україни на сучасному етапі. Зб. тез доповідей V Міжнар.ї наук.-практ. конференції "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (11-12 жовтня 2017 р.). Київ : ДНУ УКРІНТЕІ, 2017. С. 97
  18. Лобода П.І., Солодкий Є.В., Богомол Ю.І., Втерковський М.Я. Армована кераміка – захист нового покоління . Зб. тез доп. Міжнар. наук.-практ. конференції "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (11-12 жовтня 2017 р.). Київ : ДНУ УКРІНТЕІ, 2017. С. 161.
  19. Соболь О. В., Бармін О. Є., Білозеров В. В., Субботіна В. В., Шевченко С. М. Трирівнева структурна інженерія іонно-плазмовими методами для підвищення експлуатаційних характеристик деталей військової техніки та бронезахисних елементів. Зб. тез доп. v Міжнар. наук.-практ. конференції "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (11-12 жовтня 2017 р., Київ). Київ : ДНУ УКРІНТЕІ, 2017. С. 194.
  20. Васьківський М. І., Гуляєв А.В., Каніщев В.В. Оцінка уражаючої дії кулі при взаємодії з додатковим захистом легкоброньованих машин. Зб. тез доп. Міжнар. наук.-техн. конф. "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (11-12 травня 2017 р., Львів). Львів: Нац. акад-я сухопутних військ ім. гетьмана П. Сагайдачного, 2017. С. 22
  21. Петрученко о.с., Флюд О.В., Величко Л.Д. Вплив пружного підкріплення  в захисній конструкції на її характеристики. Зб. тез доп. Міжнар. наук.-техн. конф. "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (11-12 травня 2017 р., Львів). Львів: Нац. акад-я сухопутних військ ім. гетьмана П. Сагайдачного, 2017. С. 52.
  22. Бісик С.П. Дослідження протимсинної стійкості бойових броньованих машин з використанням  методів числового моделювання. Зб. тез доп. Міжнар. наук.-техн. конф. "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (18-20 травня 2016 р., Львів). Львів: Нац. акад-я сухопутних військ ім. гетьмана П. Сагайдачного, 2016. С. 15 –16.
  23. Петрученко о.с., Величко Л.Д., Кондрат В.Ф.  Вплив геометрії захисного обладнення на пробивну його здатність.  Зб. тез доповідей Міжнар.ї наук.-техн. конференції "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (18-20 травня 2016 р., Львів). Львів: Нац. акад-я сухопутних військ ім. гетьмана П. Сагайдачного, 2016. С. 49
  24. Петрученко о.с., Величко Л.Д., Кондрат В.Ф. До математичного моделювання взаємодії  вражаючих факторів з плоскими броньованими листами. Зб. тез доп. Міжнар. наук.-техн. конф. "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (18-20 травня 2016 р., Львів). Львів: Нац. акад-я сухопутних військ ім. гетьмана П. Сагайдачного, 2016. С. 50.
  25. Шаталов О. Є., Дудар Є. Є.,  Васильєв А. Ю. Методика врахування місцевості та геометрії броньованих машин при побудові тактичних діаграм. Зб. тез доп. Міжнар. наук.-техн. конф. "перспективи розвитку озброєння та військової техніки сухопутних військ" (18-20 травня 2016 р., Львів). Львів: Нац. акад-я сухопутних військ ім. гетьмана П. Сагайдачного, 2016. С. 68
  26. Зукас Дж., Николас Т., Свифт X.Ф. [и др.] Динамика удара: Пер. с англ. под редакцией С. С. Григоряна. М.: Мир, 1985. 296 с.
  27. Zienkiewicz O.C.,TaylorR.L. and Zhu J.Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. Sixth Edition Butterworth-Heinemann, 2005. 752 р.
  28. Ткачук Н.А., Гриценко Г.Д., Чепурной А.Д.. [и др.] Конечно-элементные модели элементов сложных механических систем: технология автоматизированной генерации и параметризованного описания. Механіка та машинобудування. Харків: НТУ "ХПІ", 2006. № 1. С. 57–79.




ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».