Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Selected issues of increasing the fire effectiveness of combat vehicles

Bazela Rafał

Journal of KONBiN

|

2020

|

Vol. 50, iss. 3

417--438

EN

The research paper reviews selected issues associated with the current state of the armoured (tanks) and infantry fighting vehicle technology, with particular emphasis on the operating effectiveness of elongated sub-calibre projectiles fired from tank guns, which enable full perforation of ca. 500 mm thick armour steel plates. Their efficiency is comparable with the impact of shaped heads with armour steel penetration capabilities, and amounts from 6 to 8 calibres – warhead diameters. Furthermore, the paper discusses a numerical analysis, which shows the velocities of elongated projectiles (of tungsten matrix sinters) required to achieve a determined armour steel penetration depth. In addition, it also presents the performance characteristics of two 100 mm calibre shaped warheads, with copper inserts and apex angles of 51° and 60°.

PL

W artykule przedstawiono wybrane problemy dotyczące aktualnego stanu techniki pancernej (czołgów) oraz wozów bojowych piechoty, ze szczególnym uwzględnieniem skuteczności działania wydłużonych pocisków podkalibrowych wystrzeliwanych z armat czołgowych, umożliwiających pełną perforację płyt ze stali pancernej o grubościach około 500 mm. Ich skuteczność porównywalna jest z oddziaływaniem głowic kumulacyjnych o zdolności penetracji stali pancernej, wynoszącej od 6 do 8 kalibrów-średnic głowicy. W pracy ponadto przedstawiono analizę numeryczną, pokazującą jakie są wymagane prędkości pocisków wydłużonych (ze spieków na osnowie wolframowej) dla uzyskania określonej głębokości penetracji w stali pancernej. Ponadto zaprezentowano charakterystyki działania dwóch głowic kumulacyjnych o kalibrze 100 mm z wkładkami z miedzi o kątach wierzchołkowych 51° i 60°.

2

35 “Ur” Type Anti-Tank Rifle : A Numerical Analysis of Armour Penetration of a World War II Tank

Magier Mariusz, Żochowski Paweł, Burian Wojciech

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2019

|

Vol. 10, Nr 4 (38)

71--86

EN

The paper presents a simulated process of penetration of a steel slab with a strength performance approximate to that of World War II battle tanks with a 7.92 mm DS projectile fired from the 35 “Ur” type anti-tank rifle. The basic technical parameters necessary for the simulation process were sourced from historical records. The FEM (Finite Element Method) applied in LS-Dyna enabled an estimation of the penetrating capability of the DS projectile. Decisive to the high penetrating capability of the DS projectiles were the non-optimized properties of armour steel (its high brittleness) and a high kinetic energy of the projectile, which generated high shearing stresses upon impact against the steel slab causing the effect of ‘plugging’ upon penetration. The numerical simulation results confirmed the high combat effectiveness of the DS projectile and the argument that the DS projectile could pierce a 20 mm thick armour plate made from the material applied during the World War II era.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki symulacji procesu penetracji, płyty stalowej, o parametrach wytrzymałościowych zbliżonych do opancerzenia czołgów z okresu II wojny światowej, przez pocisk typu DS, wystrzelony z 7,92 mm karabinu przeciwpancernego wz.35 „Ur”. Podstawowe parametry techniczne, niezbędne do procesu symulacji, uzyskano ze źródeł historycznych. Dzięki zastosowaniu metody elementów skończonych (Ls-Dyna) oszacowano zdolność penetracji pociskiem DS dla wybranych prędkości uderzenia w pancerz. Decydujący wpływ na wysoką skuteczność pocisków DS miały niezoptymalizowane właściwości stali pancernej (wysoka kruchość) oraz wysoka energia pocisku skutkująca generowaniem dużych naprężeń ścinających, powodujących wybijanie korka z pancerza. Na podstawie wyników symulacji potwierdzono wysoką skuteczność pocisku DS oraz tezę, że wspomniany pocisk był w stanie przebić 20 mm płytę wykonaną z ówczesnej stali pancernej.

3

Preliminary Numerical Estimation of Selected Terminal Ballistic Effects Produced by Explosion of Mortar Projectile

Fikus B.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 1 (31)

49--60

EN

Results of theoretical modelling of mortar projectile’s fragments propulsion were shown. Taking into account universality of application of the considered ammunition, it seems to be reasonable to conduct simulations of projectile’s fragments propulsion and interaction with the environment. In the conducted investigations, due to dynamic character of the whole phenomena, characterized by extremely high values of strains and strain’s rate, the meshless explicit approach was used (Smoothed Particle Hydrodynamics method implemented in AUTODYN software). This approach minimalized the negative effects of deformation of “classical” Lagrangian mesh. In order to validate a numerical model, the results were compared with the simplified Gurney’s formula, which provides high accuracy of fragment’s velocity for regular shapes of casing. Comparison of the results showed low value of relative discrepancy (lower than 10%) for the cylindrical part of the casing in which detonation was fully developed and resulted in higher values of relative discrepancy of initial velocity for the non – cylindrical region, especially where the detonation was not developed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki teoretycznego modelowania napędzania odłamków pocisku moździerzowego. Biorąc pod uwagę powszechność stosowania rozważanego typu amunicji, zasadnym wydaje się przeprowadzenie symulacji numerycznych napędzania odłamków oraz ich oddziaływania z otoczeniem. Mając na uwadze dynamiczny charakter badanego zjawiska, charakteryzującego się dużymi odkształceniami oraz szybkościami odkształceń rozważanych materiałów, symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem bezsiatkowej metody SPH, bazującej na jawnym schemacie numerycznym. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem środowiska AUTODYN. Wykorzystana metoda wyeliminowała negatywny wpływ deformacji elementów w klasycznym Lagrange’owskim sformułowaniu modelowania ruchu fazy stałej. Walidacja modelu teoretycznego została przeprowadzona w oparciu wyniki uzyskane przy użyciu wzorów Gurney’a dla rozpatrywanego układu. W obszarze „rozwiniętej detonacji”, stwierdzono satysfakcjonującą dla celów inżynierskich rozbieżność pomiędzy wynikami numerycznymi oraz referencyjnymi (na poziomie mniejszym niż 10 %). Większą rozbieżność pomiędzy wynikami uzyskanymi z zastosowaniem obu podejść uzyskano dla obszarów, których geometria charakteryzowała się stożkowym kształtem ładunku wybuchowego oraz w obszarach, w których detonacja nie rozwinęła się w pełni.

4

Layered composite increasing the resistance of patrol and intervention vehicles to the impact of improvised explosive devices (IED) from below

Szudrowicz M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

9--15

EN

Model layered composites were made of polyester resin reinforced with layers of glass fibre and aramid fibre fabrics. The fabrics for the study were selected in a manner enabling the comparison of their ballistic resistance depending on the material type and density. Additionally, aluminium plates were used to produce the composites.The study examined the resistance of the model composites to 1.1 g fragment simulating projectile (FSP) penetration, their susceptibility to deformation caused by shock waves produced by pure TNT charges, and their resistance to the effects of detonation of model improvised explosive devices (IED) containing fragments in the form of bearing balls. The analysis and optimisation of the test results enabled the selection of a layer configuration combining the materials studied that has the lowest area density and that protects car bottom structures against perforation in the case of a detonation of a small improvised explosive device.

PL

Wykonano modelowe kompozyty warstwowe do budowy których wybrane zostały: żywica poliestrowa zbrojona warstwami tkanin z włókien szklanych i aramidowych. Tkaniny do badań dobrano w sposób umożliwiający porównanie odporności balistycznej w zależności od rodzaju materiału i gęstości. Dodatkowo do konstrukcji kompozytów użyto blachy aluminiowej. Zbadano odporność wykonanych modeli kompozytów na przebicie pociskami symulującymi odłamek (FSP) o masie 1,1 g, ich podatność na deformację w wyniku oddziaływania fali uderzeniowej czystych ładunków trotylu, odporność na detonację modelowych improwizowanych urządzeń wybuchowych IED, zawierające odłamki w postaci kulek łożyskowych. Analiza i optymalizacja wyników badań eksperymentalnych pozwoliła dobrać układ warstwowy, będący kombinacją badanych materiałów, o najmniejszej gęstości powierzchniowej chroniący dno samochodów przed przebiciem w przypadku detonacji małego improwizowanego ładunku wybuchowego.

5

Badania wpływu kąta uderzenia 7,62 mm pocisku pistoletowego z rdzeniem ołowianym i płaszczem stalowym na penetrację wkładów balistycznych aramidowych i polietylenowych

Wróblewski A., Pracht M.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2015

|

Vol. 6, Nr 1 (19)

91-102

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań próbek wkładów podstawowych do kamizelek kuloodpornych. Prace ukierunkowane były na określenie wpływu kąta uderzenia pocisku na wartość granicy ochrony balistycznej. Stosowano 7,62 × 25 mm naboje z pociskiem z rdzeniem ołowianym i płaszczem metalowym według klasy K2 normy PN-V-87000:2011. Badaniom poddano dwa podstawowe materiały: aramid i polietylen w kilku wariantach o różnej ilości warstw. Szczególną uwagę zwrócono na wartości najniższych prędkości penetracji oraz odkształcenia pocisków, które je wywołały.

EN

In the paper, tests results of samples of basic body armour panels are presented. The works were intended to determine the influence of projectile impact angle on the value of the ballistic limit velocity. 7.62 × 25 mm rounds with lead core and metal jacket bullets were used according to K2 class of the standard PN-V-87000: 2011. The tests involved two basic materials: aramid and polyethylene in several variants and different numbers of layers. Particular attention was paid to the lowest penetration velocity and bullets deformation.

6

Ballistic resistance tests of multi-layer protective panels

Godzimirski J., Janiszewski J., Rośkowicz M., Surma Z.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

416--421

EN

Modern light-weight ballistic amours are usually multi-layer structures with low density. The aim of the study was to evaluate the possibility of using multi-layer structures for lightweight armour systems which may be applied as bulletproof ballistic panels of combat helicopters and other lightweight military equipment. The tested multi-layer structures were prepared on the basis of aramid fabrics, thin sheets of 2024-T3 aluminium alloy and Al2O3 and SiC ceramics. Additionally, the influence of adhesive connections between the components of the ballistic panels on their protective properties has been assessed. Absorbing energy of a spherical projectile was determined with the use of a laboratory stand consisted of a one-stage helium gas gun and a digital high speed camera. A penetration study on the selected multi-layer panels was also carried out with the use of Parabellum ammunition. It has been shown that the laminated structures composed of thin layers of metal and aramid fabric indicate a lower absorb energy-to-composite basic weight ratio than analogues ratios for metal sheets or fabrics used to produce laminated structures. Similarly, the sandwiches of loose aramid fabrics demonstrate greater ballistic resistance compared to the polymer composites made of such fabrics. There has been also demonstrated the desirability of the use of a ceramic component as a separate layer in which ceramic segments are glued between two layers of a thin metal sheet.

PL

Współczesne lekkie osłony balistyczne są zwykle strukturami wielowarstwowymi o małej gęstości. Celem badań była ocena możliwości zastosowania struktur wielowarstwowych na lekkie pancerze, mogące znaleźć zastosowanie jako kuloodporne osłony balistyczne śmigłowców bojowych i innego lekkiego sprzętu wojskowego. Badane materiały przygotowano na bazie tkanin aramidowych, cienkich blach ze stopu aluminium 2024-T3 oraz ceramiki typu Al2O3 i SiC. Dodatkowo oceniono wpływ zastosowania połączeń adhezyjnych pomiędzy komponentami osłon balistycznych na ich właściwości ochronne. Określono energię przebijania osłon wykorzystując do tego celu stanowisko zbudowane na bazie działa helowego oraz szybkiej kamery. Wykonano również próby przebicia wytypowanych osłon pociskiem naboju Parabellum. Wykazano, że klejone struktury złożone z cienkich warstw metalowych i tkanin aramidowych charakteryzuje mniejsza odporność na przebicie odniesiona do ich gramatury niż blach metalowych i tkanin, z których były wytwarzane. Również pakiety luźnych tkanin aramidowych cechuje większa odporność na przebicie w porównaniu z kompozytami polimerowymi wytworzonymi z takich tkanin. Wykazano celowość stosowania komponentu ceramicznego w postaci oddzielnego pakietu,w którym płytki ceramiki wklejone są pomiędzy dwie warstwy cienkiej blachy.

7

Selected aspects of numerical analysis of layered flexible structures subjected to impact of soft core projectile

Morka A., Kędzierski P., Gieleta R.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 1

73--83

EN

The aim of the study is to identify the relevant aspects of numerical analysis of impact of projectiles with soft cores into a package composed of thin flexible plies located on the plastic backing. In order to illustrate the problem, normal impact of 7.62 mm TT projectile into an unclamped package comprising 36 plies of Dyneema SB71 supported on the plastic backing was selected. The problem was solved with the use of the finite element method (FEM) with the explicit integration scheme (central difference method) of motion equations in the matrix form. Based on the conducted numerical computations, it was revealed that obtaining the extreme deformations of a projectile soft core and the backing material in Lagrangian description requires employment of adaptive methods. The proposed R-adaptive method performs its role but must be used carefully due to the mass loss which may appear during calculations.

PL

Przedmiotem pracy jest wskazanie istotnych aspektów numerycznej analizy zagadnienia uderzenia pocisków z miękkim rdzeniem w pakiet cienkich wiotkich warstw ulokowanych na plastycznym położu. W celu ilustracji problemu wybrano normalne uderzenie pocisku 7,6225 mm TT w pakiet 36 warstw Dyneema SB71 swobodnie oparty na podłożu plastycznym. Problem rozwiązano z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES) z jawnym schematem (różnic centralnych) całkowania równania ruchu w formie macierzowej MES. Na podstawie przeprowadzonych analiz wykazano, że uzyskanie ekstremalnych deformacji miękkiego rdzenia pocisku oraz plastycznego podłoża w analizie numerycznej w ujęciu Lagrange’a wymaga zastosowania technik adaptacyjnych. Zaproponowana technika R-adaptive spełnia swoją rolę, ale musi być stosowana z rozwagą ze względu na negatywną cechę powodującą utratę masy modelu.

8

Wybrane elementy balistyki końcowej i balistyki zewnętrznej strzał miotanych z kuszy

Łandwijt M., Stępniak W.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2014

|

R. 43, z. 132

47--54

PL

W artykule zaprezentowano, strzały, groty, i typową kuszę oraz zalety tej broni, a także zagrożenia, jakie powodować może jej użycie. Zamieszczono wyniki badań balistyki przejściowej i zewnętrznej. Przedstawiono efekty oddziaływania strzał (bełtów) wystrzeliwanych z kuszy na pakiet balistyczny, odporny na ostrzał 7,62 mm pociskami TT (klasa K2 zgodnie z PN-V-87000: 2011) oraz tory lotu tych bełtów podczas strzelania w terenie. Przytoczone zostały akty prawne, które regulują zasady posiadania i używania kusz w Polsce.

EN

The paper presents advantages of a typical crossbow and arrows and arrow-heads with threats of its use. The results of tests for transitional and external ballistics are included. The effects of interaction between the arrows projected from the crossbow and the ballistic block that is resistant against 7.62 mm rounds fired from TT gun (class K2 according to PN-V-87000:2011) and the trajectories of arrows in the open range are also presented. Legal regulations that govern the ownership and use of crossbows in Poland are included.

9

Wybrane aspekty balistyki końcowej nowych typów amunicji pistoletowej

Stępniak W., Sidelnik P., Kozera B., Bogajczyk M.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2013

|

R. 42, z. 127

87--93

PL

Artykuł opisuje badania zachowania się pocisków amunicji pistoletowej w ośrodku imitującym ciało ludzkie, żelatynie balistycznej. W ramach badań porównana została amunicja pistoletowa kalibrów 7,62x25 mm (pocisk FMJS i PS), 9x19 mm (ACTION 4, FMJ, AP) oraz małokalibrowa amunicja pistoletowa 4,6x30 mm (Action, FMJ DM-21) i 5,7x28 mm (SS195LF, SS197SR, SS190). W ramach badań blok żelatynowy osłaniany był kamizelką kuloodporną klasy K2 wg. PN-V-87000:2011, oraz osłonami wykonanymi z kompozytu aramidowego. Zachowanie się pocisku w żelatynie było rejestrowane kamerą do zdjęć szybkich Phantom v7.3, a analiza i obliczenia zostały przeprowadzone za pomocą oprogramowania TEMA Motion.

EN

Article describes behavior of pistol ammunition bullets in ballistic gel, which imitates human body. Tests includes comparison of standard caliber pistol ammunition 7,62x25 mm (FMJ steel jacket and PS - mild steel core), 9x19 mm (ACTION 4, FMJ, AP - brass monoblock) and small caliber pistol ammunition 4,600 mm (ACTION, FMJ DM-21) and 5,7x28 mm (SS195LF, SS197SR, SS190 duty round). During tests ballistic block was protected by flexible armours: ballistic vest (protection level K2 according to PN-V-87000:2011) and different sets of aramide composite. Behaviour of bullet in ballistic gel was captured by high speed camera Phantom v7.3. Calculations and analysis was made with TE MA motion software.

10

The Analysis of Terminal-Ballistic Behaviour of a Pistol Bullet Penetrating a Block of Substitute Biological Material

Hub J., Komenda J., Racek F.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 1 (11)

19-35

EN

This article presents an experimental and numerical approach to estimate the ballistic limits of the pistol hollow point bullet of the Action 5 cartridge penetrating a block of substitute biological material using a wide range of bullet velocities. The bullet has an expansion ability enabling it to increase its wound potential in the case of it reaching the specific impact velocity limit. The expansion process of the bullet and the process of the evolution of the temporary cavity in the substitute material is investigated. The influencing factors of the penetration process are also discussed. The aim of the Finite Element Method (FEM) simulation of the penetration process based on experiments are also to estimate the minimal thickness of a substitute material that achieves the maximum expansion effect when impacting an aircrafts fuselage structure by firing on-board. Introduced are three levels of expansion limits defined as the bullet's velocity. The first one is the low expansion limit, when the expansion dimensions of the front part of the bullet reaches the dimensions of the bullet's calibre, followed by the upper expansion limit with the maximum expansion of the bullet, and the destructive expansion limit, when the expanded front part of the bullet is destroyed.

11

Model wnikania pocisków uderzeniowych w metalowe przeszkody. Cz. 2, Wnikanie prętów odkształcalnych w odkształcalne przeszkody

Torecki S.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 3 (13)

39-48

PL

Wykorzystując przyjętą w pracy ogólną koncepcję modelu działania pocisków uderzeniowych, przedstawiono sposób rozwiązania problemu w odniesieniu do wnikania pocisków (prętów) odkształcalnych w odkształcalne przeszkody. Otrzymane wyniki pokazują podstawowe prawidłowości procesu wnikania oraz zależność efektów końcowych od prędkości uderzenia i właściwości zderzających się elementów. Niektóre wyniki zilustrowano wybranymi przykładami.

EN

Using the adopted in general concept model of impact projectile action it is shown how to solve the problem in relation to the penetration of deformable projectiles (rods) in a deformable barrier. The obtained results show the basic regularity of process of penetration and the dependence of final effects on the speed of impact and properties of interacting elements. Some results are illustrated by selected examples.

12

Building and Validation of Numerical Models of the B-32 Type Armour-Piercing Projectiles

Wiśniewski A., Żochowski P.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2013

|

Vol. 4, Nr 2 (12)

19-30

EN

Process of building and the validation of the numerical models of the B-32 type armour-piercing incendiary (API) projectile is described in this article. Results of projectile compression tests (static and under high strain rates with the use of the modified Split Hopkinson Pressure Bar) are shown. On the basis of this, the values of the Johnson–Cook (J–C) strength model parameters for the projectile core material (N12e steel) were determined. This article presents results gained from simulations of the tests, in which the B-32 type projectile was modelled with the use of determined values of the J–C strength and failure models parameters. The process of the parameters values verification was described, in which the stress and strain obtained from samples in experiments and simulations were compared. Additional verification of the determined parameters values was comparison to the depth of penetration (DP) tests results of the Armox 500T plates fired with the 12.7 mm B-32 type projectile, obtained experimentally and in simulations. Small differences (< 5%) between stress and penetration depths obtained in the simulations and in the tests showed that the J–C parameter values were determined correctly.

13

Model wnikania pocisków uderzeniowych w metalowe przeszkody. Cz. 1 Koncepcja modelu i przypadki szczególne

Torecki S.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2012

|

Vol. 3, Nr 3 (9)

71-83

PL

Celem i przedmiotem pracy jest pokazanie niektórych prawidłowości wnikania przeciwpancernych pocisków uderzeniowych w metalowe przeszkody (płyty) o dużej grubości i masie. Sposób rozwiązania problemu przedstawiono w dwu częściach. W części pierwszej pokazano przyjęty model fizyczny wnikania i podstawowe równania modelu matematycznego oraz rozwiązanie przypadków szczególnych: wnikania pocisków nieodkształcalnych w odkształcalne przeszkody i skracania się pocisków odkształcalnych po uderzeniu w przeszkodę nieodkształcalną.

EN

The aim and subject of the work is to show certain regularity in reporting penetration process for anti-tank impact projectiles in metal barrier (plate) with high thickness and weight. How to resolve a problem is presented in two parts. In this first part it is shown: the physical model of penetration, basic equations of the adopted mathematical model of penetration and solve special cases - the penetration of nondeformable projectiles in deformable barriers and shortening the deformable projectiles after hitting a non-deformable barrier.

14

Koncepcja zapalnika z samolikwidatorem do przeciwpancernego pocisku rakietowego granatnika RPG-76 "Komar"

Jączek G., Kowalik G.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2011

|

Vol. 2, Nr 2 (4)

97-108

PL

W pracy przedstawiono koncepcję zapalnika z samolikwidatorem do przeciwpancernego pocisku rakietowego PG-76 granatnika RPG-76 "KOMAR". Głównym załoSeniem było, aby zapalnik spełniał wymagania Norm Obronnych NO-13-A233 "Systemy zapalnikowe. Zapewnienie bezpieczeństwa. Wymagania Konstrukcyjne", oraz NO-13-A234 "Systemy zapalnikowe. Zapewnienie bezpieczeństwa. Metody Konstrukcyjne". We wstępie omówiono granatnik oraz podano przyczynę wstrzymania jego eksploatacji. W dalszej części wymienione zostały podstawowe wymagania będące podstawą opracowania koncepcji zapalnika z samolikwidatorem, ze szczególnym naciskiem na zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania. Omówione zostały zespoły zapalnika z samolikwidatorem z dokładnym opisem budowy i spełnianej funkcji oraz zasada działania.

EN

The paper presents the conception of self-destruct fuze for anti-tank rocket grenade of RPG-76 "KOMAR" grenade launcher. The main assumption was that the fuze meets the requirements of national standard NO-13-A233 "Fuzing systems - Safety assurance - Design requirements" and NO-13-A234 "Fuzing systems - Safety assurance - Design methods". In the introduction was discussed a grenade launcher and was given the reason for the suspension of its exploitation. Finally, requirements for the concept of self-destruct fuze was formulated. Self-destruct fuze components, construction and operating principle were presented.

15

Normal penetration of the rigid penetrator into elastic-plastic half-space with viscosity

Włodarczyk E.

Engineering Transactions

|

2007

|

Vol. 55, iss. 4

335-344

EN

The analytical closed-form solution of the normal penetration problem of a rigid core (penetrator) of a jacket-bullet into elastic-plastic half-space (thick target) is presented in this paper. The cohesive resistance of the target, frictional effects, and acceleration of the target material iri the neghbourhood of the penetrator (virtual mass effect) is taken into consideration On the basis of the derived closed analytical formulae, influence of these parameters on the penetration depth may be investigated. Among other things, it appears from calculations that the boundary penetration depth is intensivly reduced by the force of viscous friction. Moreover, the mean value of the coefficient of viscous friction for a given penetrator target system may be determined. For this purpose it is necessary to define experimentally the penetration depth hk at a given impact velocity.

16

Badania balistyki końcowej pocisków kal. 5,56×45 mm z rdzeniami niezawierającymi ołowiu

Jackowski A., Płatek P., Rutyna K.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr 2

29-45

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań balistyki końcowej pocisków kal. 5,56×45 mm, z rdzeniami wykonanymi z badanych materiałów, tj. wyprasek z mieszanek proszkowych zawierających 57% W i 43% Sn oraz 60% W i 40% Zn, a także elementów spiekanych wykonanych z mieszanki proszkowej zawierającej 55% W i 45% Cu. Uzyskane rezultaty penetracji przegród (wykonanych ze stopu aluminiowego w gatunku 2024 o twardości HB = 1280 MPa) porównano z otrzymanymi w wyniku strzelania pociskami zawierającymi rdzenie ołowiane. Głębokość kraterów była porównywalna dla wszystkich badanych wariantów pocisków. Stwierdzono także, na podstawie zdjęć wybranych faz penetracji przegród przez pociski, że procesowi penetracji towarzyszy fragmentacja materiału rdzeni i wsteczny wyrzut drobnych produktów części rdzeni oraz płaszcza pocisków występujący w końcowej fazie procesu.

EN

The investigation results of terminal balistics of the projectiles cal. 5.56×45 mm with cores made from following materials: greens fabricated from powder mixtures contained 57% W and 43% Sn and 60% W and 40% Zn, and the sinters fabricated from mixtures containing 55% W and 45% Cu are presented in this paper. The results of penetration of the targets made from 2024 alloy by experimental projectiles were compared with standard projectiles. The obtained depths of craters were comparable for all investigated variants of projectiles. It was affirmed, on the basis of photographs of the selected phases of targets penetrated by projectiles, that fragmentation of the cores material and reverse throw of small particles of the projectile materials go with a penetration process.

17

Teoretyczno-eksperymentalne badania penetracji pancerza RHA litego i warstwowego pociskiem EFP

Jach K., Rutyna K., Świerczyński R., Żuk J.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2005

|

R. 34, z. 94

135--143

PL

W pracy przedstawiono wyniki prac teoretyczno-eksperymentalnych dotyczące przebijania litych i wielowarstwowych tarcz ze stali RHA. Ciałem przebijającym był pocisk typu EFP z żelaza ARMCO. Zaprezentowano wyniki symulacji komputerowych procesu napędzania oraz deformacji sferycznej wkładki kumulacyjnej przez produkty detonacji aż do momentu uformowania pocisku EFP typu powłokowego - dla oceny jego kształtów i parametrów. W oparciu o uzyskane dane przyjęto zastępczy model pocisku do symulacji procesu zderzenia. Przedstawiono wyniki modelowania komputerowego procesu penetracji pancerza litego i warstwowego przez tego typu pocisk oraz wyniki eksperymentu poligonowego penetracji tarczy RHA 70 mm.

EN

Theoretical and experimental results of homogeneous and multi-layered RHA targets penetration by an ARMCO iron EFP are presented in the paper. A computer simulation from initial movement and deformation of spherical shaped charge liner to the creation of EFP is included both with a simplified model of the projectile for the simulation of penetration process. Experimental results are provided for 70 mm RHA plate.

18

O wnikaniu sztywnego pocisku w metalową półprzestrzeń z uwzględnieniem tarcia ślizgowego

Włodarczyk E., Głodowski Z.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2004

|

Vol. 53,nr 11-12

19-29

PL

W niniejszej pracy skonstruowano zamknięte analityczne rozwiązanie zagadnienia wnikania nieodkształcalnego pocisku w metalową półprzestrzeń (gruba płyta). W procesie wnikania uwzględniono opór wywołany spoistością (twardością) materiału tarczy i siłami małej lepkości dynamicznej działającymi na pobocznicę pocisku oraz siłą bezwładności generowaną lokalnym przyspieszeniem materiału tarczy w bezpośrednim otoczeniu pocisku (tzw. efekt masy wirtualnej). Zagadnienie rozwiązano dla prostopadłego wnikania pocisku w tarczę (oś pocisku pokrywa się z normalną do płaszczyzny półprzestrzeni). Uzyskano analityczne wzory określające chwilową prędkość wnikania pocisku w tarczę oraz chwilową i końcową głębokość penetracji. Ponadto, za pomocą tych wzorów i określonej eksperymentalnie końcowej głębokości penetracji można wyznaczyć średni współczynnik lepkości dynamicznej. Zdaniem autorów problem w takim ujęciu nie był rozpatrywany w dostępnej literaturze.

EN

The analytical solution of penetration problem of the rigid projectile into a metal half-space, including a small kinetic sliding friction has been constructed in this paper. The cohesive resistance of the target, the small frictional effects, and the acceleration of the target material in the neighborhood of the projectile (virtual mass effects) have been taken into account in the penetration process. The problem has been solved for the normal impact (the velocity vector be coincident with the axis of symmetry of the projectile and both are in the direction of the normal to the target surface). The analytical formulae which determine the penetration velocity, trajectory of a projectile into target, and the final depth of the projectile penetration have been derived. In addition, with the aid of these formulae and final depth of the projectile penctration, determined experimentally, it is possible to determine the mean friction coefficient.

19

Analiza przestrzennego stanu naprężenia i odkształcenia oraz wytężenia materiału w tylnej części rdzenia pocisku podkalibrowego APDS-FS podczas strzału

Głodowski Z., Janiszewski J., Włodarczyk E.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2003

|

R. 32, z. 86

53--67

PL

W pracy wprowadzono analityczne wzory, określające statyczny przestrzenny stan naprężenia i odkształcenia oraz wytężenia materiału w tylnej części rdzenia pocisku podkalibrowego. Rdzeń obciążono ciśnieniem produktów spalania prochu i siłami masowymi. Problem rozwiązano na gruncie liniowej teorii sprężystości. Przedstawione wzory, ze względu na ich zamknięty, analityczny charakter, są doskonałym narzędziem dla inżynierów-konstruktorów nowoczesnej amunicji podkalibrowej. Zdaniem autorów pracy, jest to pierwsze tego rodzaju rozwiązanie, nie notowane w dostępnej literaturze krajowej i zagranicznej. Prezentowane w pracy rozwiązanie poza znaczeniem naukowo-badawczym ma bezpośredni walor aplikacyjny w technice uzbrojenia.

EN

Some theoretical formulas are presented for description of static space distribution of stresses and deformations and stress concentrations in the rear part of the kinetic antitank rod which may be useful for designers of modern ammunition. The autors suggest it is very unique approach and not available in publications yet.

20

Wnikanie nieodkształcalnego pocisku w metalową półprzestrzeń

Włodarczyk E., Michałowski M.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2002

|

R. 31, z. 82

93--102

PL

W publikacji rozpatrzono problem wnikania metalowego sztywnego pocisku w metalową odkształcalną półprzestrzeń (tarczę) w przedziale prędkości uderzenia od 100-1000m/s. Bazując na empirycznej funkcji określającej opór metalu tarczy, działający na przemieszczający się w nim pocisk, wyprowadzono zamknięte wzory na prędkość jego ruchu i głębokość wnikania. Stwierdzono, że parametrami determinującymi proces odkształcania metalowej półprzestrzeni, po uderzeniu w nią sztywnym pociskiem są: dynamiczna twardość (Ht) i gęstość (pt) materiału tarczy, prędkość uderzenia (V), masa pocisku odniesienia do jednostki powierzchni jego maksymalnego przekroju poprzecznego (ppL) oraz współczynnik kształtu jego wierzchołka (k). Przeanalizowano w sposób ilościowy wpływ wymienionych parametrów na prędkość i głębokość wnikania pocisków: ze stopu ciężkiego WHA (pp≈17200 kg/m3) i stalowego (pp= 7850 kg/m3) w tarcze wykonane z trzech metali: żelaza armco (miękka stal), aluminium i ołowiu. Stwierdzono, że mają one istotny wpływ na głębokość penetracji pocisku w metalową półprzestrzeń.

EN

Problem of deformed metallic half-space penetration by a rigid bullet at hitting velocities 100 – 1000 m/s is presented. The formulas have been developed for description of bullet penetrating process in a metallic target described by its empirical function of resistance. Fectors which have the influence on this process are discussed. The quantitative discussion for different examples of bullet and target material is included.