Еще раз о механике пробития брони кумулятивными струями и снарядами

AleX413> А что помешает урану оплавляться? Энергии на порядок больше, чем надо. Выделяемая мощность очень велика (гигаватты), теплопроводность относительно мала, поэтому он запросто может плавиться в зоне контакта. А у вольфрама и теплота плавления в 3.6 раза больше, и температура плавления на 2300 градусов, и теплоемкость в 1.6раза. Т.е. по совокупности энергии надо больше чуть ли не на порядок. И вольфрам не плавится. В результате уран эффективнее.
Непонятно, с чего взят вывод последнего предложения.
При соударении снаряд-броня кинетическая энергия преобразуется в теплоту. Которая нагревает соударяемые тела. Но зона контакта в броне постоянно смещается внутрь бронепакета. А зона контакта снаряда всегда на его вершине. Поэтому снаряд (зона контакта) больше нагревается, теряет прочность, отрывается от нижележащих слоев - потому что ограничения теплопроводности препятствуют переносу теплоты внутрь слоя снаряда.
Т.е. сначала верхушка снаряда расплющивается, а далее "смывается" об броню, оставляя нижележащий слой - эффект самозатачивания.
Энергетика современных БПС такова, что преимущество имеют урановые снаряды. Прочность уранового сплава меньше, чем вольфрамового. Поэтому он быстрее "смывается". И хоть при этом падает кинетическая энергия снаряда, но за счет сохранения острой головы обеспечивается высокая удельная нагрузка на броню.
Вольфрам же, из-за своей высокой прочности, очень долго сопротивляется разрушению, но также размягчается, образуя "гриб" на наконечнике. Что увеличивает сопротивление движению снаряда в броне.
При увеличении скорости/энергии снаряда, скорость "смыва" уранового сердечника возрастет так, что превысит влияние от сохранения удельной нагрузки. А у вольфрамового, наоборот, скорость "смыва" приблизиться к оптимальной.
Упоминаемая же всегда гидродинамическая теория бронепробития относится к взаимодействию стенок снаряда и "бронедырки", а не к процессам в зоне контакта наконечника снаряда. При пробитии действует простое продавливание за счет кинетической энергии. И это действительно как для лома, так и для кумы. Скорость снаряда имеет значение только как производная кинетической энергии, не более.

Полл> ОБПС ведет себя при пробитии танковой брони КАК жидкость - то есть спокойно преломляется на добрый десяток градусов при прохождении границ сред в бронепреграде. Попробуй так переломить вольфрамовый или урановый лом - он сломается. А ОБПС при пробитии брони - спокойно так изгибается. И остается при этом - ТВЕРДЫМ.
Вот антенну (танковую) мы сгибали пополам, и она неломалась. Это ведь не значит, что она становилась жидкой
А значит, что упругость детали определяется материалом и геометрией.

Полл> Подвох в том, что ОБПС ведет себя при пробитии танковой брони КАК жидкость - то есть спокойно преломляется на добрый десяток градусов при прохождении границ сред в бронепреграде.

На рентгеновских фотографиях, запечатлевших процесс пробития, сей удивительный факт мне не встречался. Деформации сердечника там видны. Но, чтобы он вёл себя как змея - это увольте.

Полл> "Извините, вам череп не жмет?"

"Вы знаете... вот сейчас очень."


Полл> В случае пробития - почти целиком только давление. Даже в случае пробития кумулятивной БЧ.

Да вот фигвам. За ростом давления всегда идет рост температуры в стесненных условиях.

Полл> Эмм, может я чего-то не знаю, но "современные процессы математического моделирования процесса пробития преграды" занимаются как раз "пятном контакта" почти целиком, все же процессы проламывания брони сегодня специально не моделируются, хотя тут ты можешь лучше меня знать ситуацию, верно?

Ну я тут слабо себе представляю одно в отрыве от другого с точки зрения полноты получения информации...
Моделируют именно разрушение преграды.

Полл> А ОБПС при пробитии брони - спокойно так изгибается. И остается при этом - ТВЕРДЫМ.

Ну я с этим не спорил - пробегись выше еще разик.
Лом-то останется целым, а вот ответная сторона в пятне контакта и уйдет в другое агрегатное состояние.

vecher> От давления металл не теряет кристалическую решетку, только от нагрева.

Не спорю.
Я писал про общий случай. Температура всегда идет за давлением и наоборот.
Конкретно тут дьявол кроется в соотношении.

P.S. Хотя в ОМД основной фактор давление, а как микроструктура меняется тоже смотрят.

vecher> При пробитии действует простое продавливание за счет кинетической энергии.

Это простое проталкивание и есть локльная потеря несущей способности кристаллической решетки.
Просто процесс происходит быстрее, чем обычно.
Можно, конечно же предположить, что там все еще круче происходит, что локальное повышение энергии такое, что сублимация идет какое-то время.

На этот вопрос ответ может дать только моделирование. Экспериментом ты тут ничего утверждать не можешь.

Meskiukas> Времени маловато. Хотя уран и пирофорен. Осколки загораются!
Так в этом-то и вся прелесть. Тепло не успевает отводиться из зоны контакта - просто нечем.

vecher> Непонятно, с чего взят вывод последнего предложения.
Какого? Что уран эффективнее? Это показывает эксперимент. А практика - критерий истины

vecher> При соударении снаряд-броня кинетическая энергия преобразуется в теплоту. Которая нагревает соударяемые тела.
Да. Но процесс нестационарный. Происходит это настолько быстро, что теплоте отводиться некуда. Она в принципе может отводиться только в броню и в лом. Но сопротивление в десятках Вт/м/К, а мощность в ГВт. И если энергии достаточно, плавление произойдет - деваться некуда. Но на плавление нужна энергия. Пока не наберется, температура стабилизируется. Если броня не гомогенна, если в ней крупные включения более и менее тугоплавких материалов, то расплавится только часть. А другая часть останется твердой, даже с какими-то остаточными прочностными характеристиками.

vecher> Но зона контакта в броне постоянно смещается внутрь бронепакета. А зона контакта снаряда всегда на его вершине.
Урановый снаряд укорачивается по мере прохождения. Вольфрамовый расплющивается.

vecher> И хоть при этом падает кинетическая энергия снаряда, но за счет сохранения острой головы обеспечивается высокая удельная нагрузка на броню.
И за счет исключения трения остальной поверхности, "размыва" материала и т.д.

vecher> Упоминаемая же всегда гидродинамическая теория бронепробития относится к взаимодействию стенок снаряда и "бронедырки" ... Скорость снаряда имеет значение только как производная кинетической энергии, не более.
Тут играем, а тут селедку заворачиваем? Не выйдет. Это все взаимосвязанные вещи. Давит весь (оставшийся), а плавится только кончик. Или преграда. Но частично.
А струя вся целиком одновременно не работает, потому как у нее скорость больше звука. Только то, что непосредственно контачит с преградой. В этом принципиальная разница между чистой гидродинамикой и притянутой за уши

AleX413> Давит весь (оставшийся), а плавится только кончик. Или преграда. Но частично.
Не плавится. Но течёт.

AleX413> Давит весь (оставшийся), а плавится только кончик. Или преграда. Но частично.
Нет, плавится и снаряд и броня по всей площади контакта, в т.ч. и по стенкам снаряда/отверстия. Потому что трение наличествует. И именно при контакте боковых поверхностей возникает гидродинамический эффект, когда в зоне контакта металл плавится и трение резко падает. Что способствует пробитию.

vecher> когда в зоне контакта металл плавится и трение резко падает.
Это бред! Металл начинает течь из-за больших нагрузок. Никакого плавления нет.

vecher> Нет, плавится и снаряд и броня по всей площади контакта, в т.ч. и по стенкам снаряда/отверстия. Потому что трение наличествует. И именно при контакте боковых поверхностей возникает гидродинамический эффект, когда в зоне контакта металл плавится и трение резко падает.
По боковой поверхности вряд ли. Сам лом тонкий. Длина больше радиуса раз в 50. Если бы он начал плавиться и с боков, то моментально превратился бы в каплю - потерял бы сначала прочность на сжатие, а затем тут же и форму. И все кончилось бы большой но отн. неглубокой вмятиной, как от УЯ.

Meskiukas> Это бред! Металл начинает течь из-за больших нагрузок. Никакого плавления нет.
Ну как же нет-то? Куда девается энергия, которой выделяется навалом за мизерное время? Все считабельно. В т.ч. и разогрев металла за время действия можно прикинуть хотя бы из температуропроводности.

AleX413> Ну как же нет-то? Куда девается энергия, которой выделяется навалом за мизерное время? Все считабельно. В т.ч. и разогрев металла за время действия можно прикинуть хотя бы из температуропроводности.
Да очень просто! Кристаллическая решётка деформируется минуя распад/плавление. Давление на столь велико, что материал приобретает свойства жидкости, становится квазижидкостью. Это как текучий лёд. Вот на это и расходуется энергия.

И какой дятел минус поставил специалисту, объяснившему, почем у бред про плавление снаряда-брони на последних страницах нужно аккуратно вынести к ближайшему мусоросборнику?
Матвеич, респект!

Meskiukas> Да очень просто! Кристаллическая решётка деформируется минуя распад/плавление. Давление на столь велико, что материал приобретает свойства жидкости, становится квазижидкостью. Это как текучий лёд. Вот на это и расходуется энергия.

Если металл приобретает свойства жидкости, то значит он перешел в жидкое состояние.
В процессе нагрева возникает фазовый переход из одного типа решетки в другой (например мартенсит в аустенит) с последующим ее разрушением вообще при дальнейшем росте температуры, т.е. расплавлением.

Полл> Матвеич, респект!

Как только товарищ приведет значения температуры и давления в местах контакта, то все станет на свои места.
А т.к. такие значения никто не может пока дать, то все это голая теория.

101> А т.к. такие значения никто не может пока дать, то все это голая теория.

Интересно другое-что происходит со снарядом-если сердечник в самом хвосте даёт увеличение пробиваемости по сравнению с монолитным снарядом?

101> Если металл приобретает свойства жидкости, то значит он перешел в жидкое состояние.
Отнюдь нет. Это и есть КВАЗИЖИДКОСТЬ. Т.е. твёрдое тело ведёт себя как жидкость.
101> В процессе нагрева возникает фазовый переход из одного типа решетки в другой
Это в процессе нагрева. А тут не нагрев, а механическая деформация.

101> Если металл приобретает свойства жидкости, то значит он перешел в жидкое состояние.
Нет.

101> Как только товарищ приведет значения температуры и давления в местах контакта, то все станет на свои места.А т.к. такие значения никто не может пока дать, то все это голая теория.
Сайт НИИСтали ждет тебя.

Meskiukas> Это в процессе нагрева. А тут не нагрев, а механическая деформация.

Ты готов целовать крест, что в процессе механической деформации температура не повышается?

101> Ты готов целовать крест, что в процессе механической деформации температура не повышается?
Поражение экипажей БТТ происходит осколками брони и снаряда, а не брызгами.
Да, конечно при деформации брони и снаряда они нагреваются на сотни градусов. Но до плавления даже меди в случае кумулятивной струи при этом еще далеко.

101> Ты готов целовать крест, что в процессе механической деформации температура не повышается?
но не до плавления, и возможно, даже не до пластических деформаций.

iodaruk> Интересно другое-что происходит со снарядом-если сердечник в самом хвосте даёт увеличение пробиваемости по сравнению с монолитным снарядом?

Все упирается в скорость деформации ведь.
Если при контакте металлу есть куда деваться, то кинетическая энергия уйдет в деформацию.
А если, предположим, зажать металл и не давать ему деформироваться, то кроме как в температуру ей деваться некуда.
Если я правильно понял, то снаряды с сердечником работают по принципу мягкая оболочка плющится и подпирает стенку преграды снаружи, не давая ей сильно вспучиться (деформироваться). В это же время сердечник локально начинает давить и вся энергия (подавляющая ее часть) уходит в температуру.
А дальше, как я и писал выше, нужно смотреть температуру, которая получается - остаемся мы в пластической зоне и тогда металл ведет себя как пластилин или все-таки где-то таки же есть жидкая фаза.

spam_test> но не до плавления, и возможно, даже не до пластических деформаций.

Побойся бога, ну ладно еще не до плавления, но пластика по любому есть.

101> Побойся бога, ну ладно еще не до плавления, но пластика по любому есть.
В случае обедненного урана на скоростях порядка 2 км/с есть самозатачивание ОБПС при пробитии брони: возгонка металла по краям "острия" сердечника.
Про другие термические процессы, тем более расплавление всего сердечника - не слышал.

Meskiukas>> Это в процессе нагрева. А тут не нагрев, а механическая деформация.
101> Ты готов целовать крест, что в процессе механической деформации температура не повышается?

Дружище, а что уже совсем всё так тяжело? Ради Бога береги себя милый 101! Не злоупотребляй! Конечно повышается, но не настолько. Даже в кумулятивной струе температура около 900 градусов!