تعيين تجربي زاويه بحراني نفوذ در برخورد مايل پرتابه ها با اهداف فلزي

Experimental Determination of Penetration Critical Angle in Oblique Impact of Projectiles on Metallic Targets

در اين مقاله، برخورد مايل پرتابه هاي استوانه اي سرتخت، سر مخروطي و سر نيم‌كروي، با نسبت هاي منظري3 متفاوت و جرم يكسان، در اهداف يك لايه فلزي با ضخامت هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته و زاويه بحراني نفوذ استخراج گرديده است. اهداف به صورت ورق هاي دايره اي از جنس AL1100-H12 با قطر mm240 و ضخامت هاي مختلف mm1، mm2 و mm3 انتخاب شدند. پرتابه ها نيز به صورت استوانه هايي از فولاد نقره اي كه تا Rc50 سخت-كاري شده اند، با سه نسبت منظري متفاوت و با سه شكل دماغه تخت، نيم‌كروي و مخروطي ساخته شدند. براي انجام آزمايش ها از يك تفنگ گازي يك مرحله اي حاوي گاز هليوم فشرده استفاده شد. از اين آزمايش ها مشخص گرديد كه با تغيير شكل دماغه پرتابه، مكانيزم شكست هدف تغيير كرده و در نتيجه مقاومت به نفوذ آن و زاويه برخورد بحراني تغيير مي يابد. همچنين نسبت منظري پرتابه بر عملكرد بالستيكي هدف موثر بوده و با افزايش اين نسبت زاويه برخورد بحراني هدف، به صورت غير خطي افزايش مي‌يابد. از طرفي، پرتابه سرتخت عملكرد بالستيكي بهتري نسبت به دو پرتابه ديگر داشته و زاويه بحراني نفوذ آن بيشتر از دو پرتابه ديگر است. همچنين، زاويه بحراني نفوذ پرتابه سر مخروطي كمي بيشتر از پرتابه سرنيم‌كروي است.

Oblique impact of cylindrical projectiles with blunt, conical and hemispherical noses with different aspect ratios on metallic targets with different thicknesses is investigated and penetration critical angle is determined. Circular targets of Al1100-H12 had a diameter of 240mm and thicknesses of 1, 2 and 3mm. Steel work hardened projectiles with blunt, conical and hemispherical noses are made with three different aspect ratios. Tests are conducted using a single stage gas gun. Results show that changing nose shape, changes the target failure mechanism and therefore, changes the target strength and the penetration critical angle. Aspect ratio of the projectile affects the ballistic performance of the target so that increase of this parameter results in increase of the penetration critical angle. The blunt nose projectile shows better ballistic performance and its penetration critical angle is greater than those of other projectiles. Finally, the penetration critical angle is slightly greater for conical nose projectile compared with semispherical one.