СЕРДЕЧНИК 7,62-мм ВИНТОВОЧНОЙ ПУЛИ

Полезная модель относится к пулям патронов стрелкового оружия (СО). Винтовочные пули имеет конструкцию, состоящую из сердечника, рубашки и оболочки. Основным поражающим элементом пули является сердечник.
Известен сердечник штатной 7,62-мм винтовочной бронебойно-зажигательной пули Б-32 - он и был выбран в качестве прототипа. Материал сердечника - сталь У12А. (57-Б-323-С6 рабочий чертеж 7,62-мм пули Б-32).
При разработке новых образцов СО и боеприпасов к нему, представляет необходимость знать эффективность их действия по цели на различных дальностях, а также проводить оценку пробивного действия перспективных пуль патронов СО при взаимодействии с преградой на этапе их проектирования. Недостатком известной конструкции является пробивное действие, которое не обеспечивает поражения противника, защищенного современными средствами бронезащиты на больших расстояниях.
Повышение пробивного действия достигается изменением формы сердечника. При этом материал сердечника не изменяется. За счет равенства
масс штатного и разработанного сердечников кинетическая энергия передаваемая пуле одинакова, а следовательно, и импульс отдачи не меняется.
Для повышения пробивного действия проводились экспериментальные исследования, целью которых являлось определение зависимости влияния геометрических размеров сердечника пули Б-32 на пробивное действие.
При анализе многочисленных конструкций пуль, за факторы, влияющие на пробивное действие, выбирались геометрические размеры. Верхний и нижний уровни изображены двумя точками, симметричными относительно основного уровня. Выбор уровней сводится к более простой задаче - выбору интервала варьирования, представляющего собой число, прибавление которого к основному уровню дает верхний, а вычитание - нижний уровни фактора. Основной уровень и интервалы варьирования представлены в табл.1.
Таблица 1Построение плана эксперимента
<img he="5" wi="12" file="00000003.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img he="5" wi="12" file="00000004.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img he="5" wi="12" file="00000005.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img he="4" wi="9" file="00000006.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img he="5" wi="12" file="00000007.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img he="5" wi="12" file="00000008.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
Основной уровень
90
3,5
8
0
4
50
Интервал варьирования
30
1,5
4
25
1
20
Для упрощения записи условий эксперимента и обработки экспериментальных данных масштабы выбираются так, чтобы верхний уровень соответствовал +1, нижний -1, а основной нулю. В таблице 2 представлены кодированные и натуральные значения 1, 18 и 54 точек плана.
Таблица 2Матрица некомпозиционного плана второго порядка для шести факторов (выборка из плана эксперимента типа 3<sup>6</sup>)
№ опыта
Кодированное значение фактора
Натуральное значение фактора
х<sub>0</sub>
х<sub>1</sub>
х<sub>2</sub>
х<sub>3</sub>
х<sub>4</sub>
х<sub>5</sub>
х<sub>6</sub>
<img he="5" wi="12" file="00000003.tif" img-content="undefined" img-format="tif" /> град
<img he="5" wi="12" file="00000004.tif" img-content="undefined" img-format="tif" /> мм
<img he="5" wi="12" file="00000005.tif" img-content="undefined" img-format="tif" /> мм
<img he="4" wi="9" file="00000006.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img he="5" wi="12" file="00000007.tif" img-content="undefined" img-format="tif" /> мм
<img he="5" wi="12" file="00000008.tif" img-content="undefined" img-format="tif" /> град
1
+
+
+
0
+
0
0
120
5
8
25
4
50
###U8942
18
+
0
0
+
+
0
-
90
3,5
12
25
4
30
###U8942
54
+
0
0
0
0
0
0
120
3,5
8
25
3
50
Факторы , , , , ,  - это геометрические размеры (см. чертеж 1).
По построенной матрице некомпозиционных планов изготовлены сердечники, в результате чего получено 54 сердечника различной формы. Сердечник помещается в рубашку и конструкция скрепляется оболочкой.
За функцию отклика была выбрана глубина проникания в полубесконечную преграду - набор пластин толщиной 2 мм, изготовленных из Ст.3. Исследования по каждой точке плана повторялись по пять раз. Статический анализ с последующим численным расчетом позволил получить интерполяционные зависимости, которые показали влияние геометрических размеров на пробивное действие и имеют следующий вид:
0
12
66
где коэффициенты B, B, ..., В представлены в табл.3
Таблица 3Коэффициенты регрессии
В<sub>0</sub>
B<sub>11</sub>
В<sub>22</sub>
В<sub>33</sub>
В<sub>44</sub>
В<sub>55</sub>
В<sub>66</sub>
B<sub>1</sub>
B<sub>2</sub>
B<sub>3</sub>
В<sub>4</sub>
B<sub>5</sub>
В<sub>6</sub>
В<sub>12</sub>
В<sub>T</sub>=
27.281
-1.461
-0.319
1.129
-2.5е-3
0.422
0.331
-0.021
0.038
0.589
0.821
-0.104
-0.112
0.119
В<sub>13</sub>
В<sub>14</sub>
В<sub>15</sub>
В<sub>16</sub>
В<sub>23</sub>
В<sub>24</sub>
В<sub>25</sub>
В<sub>26</sub>
В<sub>34</sub>
B<sub>35</sub>
В<sub>36</sub>
В<sub>45</sub>
В<sub>46</sub>
В<sub>56</sub>
В<sub>T</sub>=
0.295
0.136
-0.539
-0.581
0.062
-1.172
0.178
0.137
-0.672
0.179
0.212
0.12
0.128
-0.572
В результате оптимизации уравнения (1) получены геометрические размеры сердечника, представленные в табл.4.
Таблица 4Геометрические размеры разработанного сердечника
α<sub>1</sub>, град
D<sub>1</sub>, мм
L<sub>2</sub>, мм
R<sub>скр</sub>, мм
D<sub>2</sub>, мм
α<sub>2</sub>, град
80
2,6
7,2
25,8
5,0
22
Проведение оптимизации полученных уравнений привело к оптимальной форме головной части сердечника (см. чертеж 2). Последующее проведение экспериментальных исследований показало увеличение пробивного действия на 8,4%.
Таким образом, использование полезной модели позволит увеличить пробивное действие 7,62-мм винтовочной бронебойно-зажигательной пули Б-32, а также производить оценку влияния геометрических размеров сердечника на пробивное действие.