Меню сайта

Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Проблемы гидромеханники

Пределы применимости теории

близко к теоретическому при скоростях струи v > > 4 км/сек.

Накопилось, однако, и некоторое количество фактов, не укладывающихся в теорию и требующих для своего объяснения существенных дополнений к теории.

а) Острые конусы. Согласно полученным формулам чем меньше угол, тем тоньше струя и тем больше ее скорость; делая угол все меньше и меньше, мы можем теоретически получать сколь угодно большие скорости, и следовательно, в зоне образования струи (согласно формуле Бернулли) — сколь угодно большие давления. Этот качественный вывод на опыте не подтверждается: при малых углах а наблюдается резкое снижение пробивного действия (вплоть до полной потери), а скорость перестает увеличиваться. При количественном изучении этого явления оказалось, что здесь существенную роль играет материал оболочки (марка стали, свинец, алюминий, бериллий и т. д.): каждый материал дает свой предельный угол a0, начиная с которого появляются аномалии. Поскольку проблема получения больших скоростей и давлений имеет самостоятельный интерес, то за последние годы появились работы теоретические и экспериментальные, ставящие своей задачей дать более точный расчет при малых а и получить возможно большие скорости. Основным добавочным фактором в расчетах явилась сжимаемость, отсюда одной из существенных характеристик металла явилось его уравнение состояния, в частности, коэффициент объемного сжатия. Из отечественных работ отметим работу Н. А. Слезкина [6], из иностранных — Уолша с сотрудниками [9]. Наиболее ценная экспериментальная работа принадлежит Коски с сотрудниками [8]. Используя цилиндрическую оболочку из бериллия и обжимая эту оболочку специальным зарядом, этим авторам удалось получить поток частиц — но не струй — (в пустоте) со скоростями около 90 км/сек. В работе [8] авторы, опираясь на ряд дополнительных гипотез, вычисляют предельное значение a0 при меньших значениях струя не может образоваться.

б) Диаметр пробиваемого отверстия. Со- гласно гидродинамической теории, в процессе пробива- ния преграды струей преграда раздвигается так, что все ее элементы получают скорости, соответствующие рас- ширению отверстия; струя при этом размазывается по стенкам. Мы считаем процесс законченным, когда вся струя размажется. На самом деле в схеме идеальной жидкости полученное жидкостью движение будет продолжаться так, что диаметр отверстия будет неогра- ниченно расти. Задача определения диаметра отвер- стия, таким образом, в схеме идеальной жидкости неразрешима. Начальное распределение скоростей мож- но брать из схемы идеальной жидкости (или газа), а дальнейший счет нужно вести в вязко-упругой среде.

в) Фокусное расстояние. Как показывает опыт, для каждого конуса, в зависимости от его тол- щины, диаметра и высоты и соответствующего ему за- ряда существует относительное расстояние заряда от брони, при котором получается наибольшее пробитие. Резкое падение пробивного действия при удалении за- ряда от преграды объясняется прежде всего неустойчи- востью струи; задача изучения струи в полете также выходит за рамки идеальной жидкости и требует при- влечения теории вязко-пластических течений металла.