Математична модель впливу боєприпасів кінетичної дії 12,7 мм на броньову перешкоду з додатковим бронюванням
Заголовок (англійською):
. Mathematical model of the impact of 12.7 mm kinetic action ammunition on an armored obstacle with additional armor
Автор(и):
Дачковський В.О.
Даценко І.П.
Голуб В.А.
Сєдов С.Г.
Кондратюк І.В.
Павлов Д.П.
Мазуренко В.І.
Ковальов О.С.
Автор(и) (англ):
Dachkovskyi V.O.
Datsenko I.P.
Golub V.А.
Sedov S.G.
Kondratiuk I.V.
Pavlov D.P.
Mazurenko V.I.
Kovalov O.S.
Ключові слова (укр):
броньовані автомобілі, броньова перешкода, експериментальне дослідження, засоби ураження, математична модель, оптимізація
Ключові слова (англ):
: armored vehicles, armored obstacle, experimental study, means of destruction, mathematical model, optimization
Анотація (укр):
В умовах сьогодення випливає необхідність пошуку нових та ефективних способів (засобів) захисту броньованих автомобілів та підвищення їх захищеності від сучасних засобів ураження, про що свідчить аналіз отриманих пошкоджень броньованими автомобілями під час відбиття збройної агресії проти України.
Різноманітні способи та засоби додаткового захисту завжди потребують практичної перевірки на доцільність їх застосування.
Метою даної статті є викладення основних підходів до оцінювання рівня стійкості броньової перешкоди з додатковим бронюванням та побудова на основі експериментальних даних математичної моделі впливу кінетичних засобів ураження 12,7 мм на броньову перешкоду з додатковим бронюванням.
Для оцінювання відносних властивостей броньової перешкоди до уражаючої енергії засобів ураження використано експериментально-статистичний метод математичного моделювання процесу впливу енергії засобів ураження на броньову перешкоду броньованих автомобілів, при якому експеримент розглядається як основне джерело інформації про процес, а методи теорії ймовірності та математичної статистики – основним засобом обробки результатів експерименту.
Проведене експериментальне дослідження дозволило перевірити стійкість броньової перешкоди з додатковим бронюванням до боєприпасів калібру 12,7 мм, які руйнують її під дією кінетичної енергії.
В результаті багатофакторного експерименту було отримано експериментальні дані. Використовуючи експериментальні дані було побудовано математична модель впливу боєприпасів кінетичної дії калібру 12,7 мм на броньову перешкоду з додатковим бронюванням, яка враховує кут зустрічі засобу ураження із броньовою перешкодою, відстань від броньової перешкоди до додаткового бронювання, товщину додаткового бронювання. Дана математична модель може бути використана для знаходження оптимального додаткового бронювання броньованих автомобілів із врахування кута нахилу, відстані додаткового бронювання до основної броні та товщини додаткового бронювання.
Анотація (англ):
Abstract. In today's conditions, there is a need to find new and effective ways (means) to protect armored vehicles and increase their protection against modern means of destruction, as evidenced by the analysis of the damage received by armored vehicles during the repulsion of armed aggression against Ukraine.
Various methods and means of additional protection always require practical verification of their feasibility.
The purpose of this article is to present the main approaches to assessing the level of stability of an armored obstacle with additional armor and to build a mathematical model of the impact of 12.7 mm kinetic munitions on an armored obstacle with additional armor based on experimental data.
To assess the relative properties of the armor barrier to the destructive energy of the munitions, the experimental-statistical method of mathematical modeling of the process of influence of the energy of the munitions on the armor barrier of armored vehicles was used, in which the experiment is considered as the main source of information about the process, and the methods of probability theory and mathematical statistics are the main means of processing the results of the experiment.
The experimental study allowed to check the resistance of the armored barrier with additional armor to ammunition of 12.7 mm caliber, which destroys it under the action of kinetic energy.
As a result of a multifactorial experiment, experimental data were obtained. Using the experimental data, a mathematical model of the impact of 12.7 mm kinetic ammunition on an armored obstacle with additional armor was built, which takes into account the angle of the meeting of the munition with the armored obstacle, the distance from the armored obstacle to the additional armor, the thickness of the additional armor. This mathematical model can be used to find the optimal additional armor of armored vehicles, taking into account the angle of inclination, the distance of additional armor to the main armor and the thickness of additional armor.
Публікатор:
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр):
Опір матеріалів і теорія споруд, 2022, номер 109
Назва журналу, номер, рік випуску (англ):
Strength of Materials and Theory of Structures, 2022, number 109
Мова статті:
English
Формат документа:
application/pdf
Дата публікації:
25 December 2022
Номер збірника:
Університет автора:
National Defense University of Ukraine named after Ivan Chernyakhovsky, 28, Povitroflotskiy avenu, Kyiv, Ukraine , Institute of Public Administration and Research in Civil Protection
References:
1. Analysis of hostilities in the area of Ilovaisk after the invasion of Russian troops on August 24-29, 2014. URL: http://www.mil.gov.ua/news/2015/10/19/analiz-illovausk--14354/.2. Analysis of hostilities in eastern Ukraine during the winter campaign of 2014-2015. URL: http://www.mil.gov.ua/news/2015/12 /23/analiz-bojovih-dij-na-shodi-ukraini-v-hodi-zimovoi-kampanii-2014–2015-rokiv--16785/.3. Analysis of the General Staff of the Armed Forces of Ukraine on the fighting at the Debaltseve bridgehead from January 27 to February 18, 2015. URL: http://www.mil.gov.ua/analitichni-materiali/analiz-generalnogo-shtabu-zs....4. Analysis of the ATO and the consequences of the Russian invasion of Ukraine in August-September 2014. URL: https://www.slideshare.net/tsnua/2014-515875855. Voitovych M., Lishchynska H., Senyk A. Ways to improve the mechanical characteristics of materials of armored surfaces of combat vehicles. Application of the Land Forces of the Armed Forces of Ukraine in the conflicts of our time: collection of abstracts of the scientific and practical conference of the Ivan Sahaidachnyi Army. -.Lviv, 2019. – С. 21. – ISBN 978-966-2699-86-9.6. Gorbacheva Y.S. Study of the protection of modern armored combat vehicles from kinetic means of destruction. Problematic issues of repair of the latest models of weapons and military equipment: materials of scientific and practical seminar (Kyiv, November 18, 2021). Kyiv, 2021. С. 17-18.7. Dachkovskyi V.O., Ovcharenko I.V. Analysis of the development of armored combat vehicles. Modern information technologies in the field of security and defense. 2016. № 2(26) С. 127 - 132. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/sitsbo_2016_2_24.8. Dachkovskyi V.O. Method of determination of survival characteristics of weapons and military equipment. Social development & Security. 2020. №10(1), С. 18 – 24. DOI: https://doi.org/10.33445/sds.2020.10.1.39. Brel M.P. Analysis of Application of Non-Standard Protective Devices for Armoured Fighting Vehicles. Collection of scientific articles of the Military Academy of the Republic of Belarus. 2018. № 34. С. 127-134.10. Dachkovskyi V., Datsenko I., Kotsiuruba V., Yalnytskyi O., Holda O., Nedilko O., Syrotenko A. Experimental investigation of impact of injury measures on the protection screens of combat armoured vehicles. Strength of Materials and Theory of Structures. 2020, No. 104, р. 117-135.11. Kurtseitov T.L., Dachkovsky V.O., Kizyak Y.O., Ugrynovych O.I. Experimental study of the resistance of basic wheeled platforms to the impact of explosive objects. Natural, Mathematical and Technical science NaMaTech. 2018, Held in Budapest on 16th of December 2018. DOI:https://doi.org/10.31174/SEND-NT2018-186VI22-15.12. Lysyi M., Mysyk A., Dachkovskyi V., Gorbachova Y. Directions of development of weapons and military equipment to increase the level of security: Collection of scientific works of the National Academy of the State Border Guard Service of Ukraine Series: Military and Technical Sciences. 2019. № 3 (87). C. 411-428. DOI: https://doi.org/10.32453/3.V81i3.483.13. Zagoryansky V.G. Substantiation of applicability of bimetal steel-aluminum on the calculated criteria of anti-bullet armor resistance. Bulletin of NTUU "KPI".Series: mechanical engineering. Kremenchuk.№ 3 (75). 2015. С. 37-41.14. Horbachova Y, Dachkovskyi V. Modeling of the behind armor action of fragments of armor obstacle on elements of combat armored vehicles. Political Science and Security Studies Journal. 2021. № 2(1). P. 26-32. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4646156.15. Maystrenko A.L., Kushch V.I., Kulych V.H., Neshpor O.V, Bisyk S.P. Increasing the protection of combat armored vehicles against the defeat of 12.7-mm B-32 bullets. Weapons and military equipment. 2017, No 1(13), р. 18-23. (in Ukraine). DOI:https://doi.org/10.34169/2414-0651.2017.1(13).18-2316. Perchun G.I., Samofalova A.O., Kononenko G.A. Methods for determination of ballistic performance of armor plates. Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy: Collection of scientific papers Dnipropetrovsk,. 2015. Vol. 30. с. 337-342. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/14397117. Madhu V. and Balakrishna Bhat T. Armour Protection and Affordable Protection for Futuristic Combat Vehicles. Defence Science Journal, Vol. 61, No. 4, July 2011, p. 394-40218. Golub V.A. Methodology of substantiation of the level of protection of combat wheeled vehicles. Weapons systems and military equipment. Kyiv, 2013. № 3 (35). С.9-12.19. Antipko O.B., Biryukov I.Y., Syschuk S.I., Shcheptsov A.V. Setting the task of experimental research of composite ammunition and test program for small arms. System of armament and military equipment. 2016. № 1 (45). С.10-13.20. Chunxu Li, Zhanjun Niu, Baozhan Qin, Zhenggen Yu, Xuesong Tang, Xiaobing Lu. Combat Performance Evaluation and the Analysis Combat Requirements of Amphibious Armored Vehicles. Proceedings of the 5th International Conference on Information Engineering for Mechanics and Materials. 2015. рр. 455-458. https://doi.org/10.2991/icimm-15.2015.86.21. Xiao Xinke, Hao Pan, Yuanli Bai, Lou Yanshan, Chen Lina. Application of the modified Mohr–Coulomb fracture criterion in predicting the ballistic resistance of 2024-T351 aluminum alloy plates impacted by blunt projectiles. International Journal of Impact Engineering. Vol. 123, 2019, р. 26-37. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2018.09.01522. Barabashchuk V.I., Kredencer B.P., Miroshnichenko V.I. Planning experiments in engineering. K.: Technique, 1984. 200 с.23. Lavrenchik V.N. Setting up a physical experiment and statistical processing of its results. Moscow: Energoatomizdat, 1986. 272 с.24. Spirin N.A., Lavrov V.V. Methods of planning and processing the results of engineering experiment. Ekaterinburg: GOU VPO UGTU-UPI, 2004. - 257 с. - ISBN 5-321-00319-X.25. Spiridonov, A.A. Experiment planning in the study of technological processes. Moscow: Mashinostroenie, 1981. 184 с.26. Mukhachev V.A. Planning and Processing of Experimental Results: Textbook. Tomsk: Tomsk State University of Control Systems and Radio Electronics. 2007. 116 с.Johnson N., Lyon F. Statistics and experimental planning in engineering and science: Experimental planning methods. (English translation, eds. Letsky E.K., Markova E.V.). Moscow: Mir, 1981. 520 с.