Динамика вскрытия на траектории боеприпаса с произвольно движущимся корпусом

Физическая модель процесса разделения системы твердых тел в атмосфере

Рассматривается система твердых тел, представляющая собой совокупность некоторого корпуса и системы подвижных элементов (ПЭ), не связанных между собой и способных совершать поступательное прямолинейное движение относительно корпуса. Корпус свободно движется в атмосфере (рис. 5.3). Подвижные элементы могут двигаться по направляющим внутри корпуса под действием сил давления во внутренних полостях и сил инерции. Подвижные элементы закреплены в корпусе с помощью элементов форсирования, представляющиих собой разрываемые или срезаемые болты, штифты и т. п. Предполагается, что в начальный момент происходит инициация вышибных пороховых зарядов во внутренних полостях системы. За счет их сгорания давление во внутренних полостях возрастает, что обеспечивает разрушение элементов форсирования и движение ПЭ относительно корпуса, завершающееся их отделением. Каждый ПЭ, в свою очередь, может состоять из нескольких частей (боевых элементов, БЭ), которые отделяются от ПЭ по мере его выхода из корпуса. ПЭ может состоять из одной части. Внутренние полости системы образуют совокупность газодинамически связанных объемов переменной структуры, горение вышибных зарядов в которых рассчитывается в соответствии с методикой, изложенной выше. Предполагается, что коэффициенты аэродинамического сопротивления корпуса и БЭ известны и заданы как функции числа Маха и соответствующих углов, определяющих положение тела в набегающем по;

Рис. 5.3. Схема движения БЭ в корпусе и отделения от корпуса

токе воздуха. В рамках настоящей работы корпус и БЭ предполагаются симметричными телами вращения. Отделение БЭ рассматривается как мгновенный процесс, происходящий при достижении ПЭ заданного положения относительно корпуса. При этом масса ПЭ мгновенно уменьшается на массу отделяющегося БЭ. После отделения БЭ никак не взаимодействует с ПЭ и корпусом. Предполагается, что изменение конфигурации обтекаемой потоком воздуха системы тел в процессе выхода ПЭ из корпуса не влияет на аэродинамическое сопротивление движению корпуса и ПЭ. Это допущение может быть отброшено, если предполагать, что коэффициенты аэродинамического сопротивления заданы как функции чисел Маха, характерных углов и относительного положения ПЭ в корпусе. Предполагается, что трение между ПЭ и направляющими корпуса описывается законом Кулона и коэффициенты трения скольжения заданы [57]. Процесс разделения заканчивается после отделения от корпуса всех частей всех ПЭ. В дальнейшем корпус и части ПЭ движутся в атмосфере независимо друг от друга.