Befæstningsberegninger

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 9. maj 2021; checks kræver 2 redigeringer .

Befæstningsberegninger  er empiriske formler til beregning af befæstningers modstand mod fjendens ild, bestemmelse af deres korrekte placering og omvendt til valg af ødelæggelsesvåben og manøvrer til at tage befæstninger.

Beregning af holdbare bygninger

Her er empiriske og semi-empiriske formler , der blev brugt i begyndelsen og midten af ​​det 20. århundrede til at beregne befæstninger og forsvar for den lokale effekt af bomber og granater. De giver mulighed for, uden komplicerede tekniske undersøgelser, groft at finde ud af, hvordan bygningen skal være for at modstå et direkte hit og eksplosion af ammunition.

Effektenergi

E slår \u003d M V 2/2 , kGm [ lit. 1 ] (S. 32) M er massen af ​​projektilet (bomben), kg; V er projektilets hastighed, m/s.

I tilfælde af at et projektil falder ind i midten af ​​spændvidden af ​​loftet i en kasematiseret struktur, går 1/10 af denne energi til afbøjningen af ​​loftet, de resterende 9/10 - til dannelsen af ​​en tragt (slaghul) ) [lit. 2] (s. 47) .

Eksplosionsenergi

Total eksplosionsenergi [lit. 3] (s. 19)

E Σadv. = 450.000 C , kGm

Eksplosionsenergi, der virker på en vandret beskyttende overflade:

E slår \u003d 12000 C , kGm [lit. 4] (S. 39)

hvor C er massen af ​​sprængladningen, kg.

Anslagskraft

Det opnåede resultat er meget unøjagtigt, da det ikke tager højde for lokale deformationer, påvirkningen af ​​strukturen osv., men det giver dig mulighed for at finde ud af størrelsesordenen af ​​slagkraften.

F slår \u003d M V / (g t sp. ) , kgf [lit. 5] (S. 110)

hvor: g=9,81 m/s²

t slår  er varigheden af ​​projektilstødet fra begyndelsen af ​​indtrængning i overfladen til stop, ~0,01 s.

Eksplosionens kraft

Som i den foregående formel er resultatet unøjagtigt.

F voksen = C V det. /(g t det. 7) , kgf [lit. 5] (s. 110)

hvor: V det.  — eksplosiv detonationshastighed i kilden 6000 m/s;

t det.  — detonationsvarighed, ~0,004 s; 1/7 - en del af eksplosionsenergien går ind i den beskyttende overflade, resten i luften.

Dybden af ​​projektilets indtrængning i den beskyttende barriere

I en simpel form, hvilket i de fleste tilfælde er tilstrækkeligt H pron. \u003d K pr. M V sinα / D² , m [lit. 6]

hvor: K pr.  - koefficient for modtagelighed for gennemtrængning af materialet, se bilag [# 1] ;

D er diameteren (kaliber) af projektilet, m; α er vinklen af ​​faldbanen til barrieren, deg; hvis projektilet rammer vinkelret, så er sinα = 1. I en mere kompleks form, under hensyntagen til yderligere faktorer H pron. = K eks. · K f. K k. M V cos((β n + β)/2)/D² , m [lit. 7] (S. 13)

hvor: V er projektilets hastighed, m/s;

K f.  - koefficient for formen af ​​projektilets hoveddel: 1.3 - til betongennemboring i tilfælde af indtrængning i beton, armeret beton og klippe, 1.0 for alle andre tilfælde; Til k.  - koefficienten for projektilets kaliber (diameter): kalibre 37 - 57 mm K k. \u003d 0,9; 76 - 155 mm: 1; 203-240 mm: 1,1; 250-280 mm: 1,2; 350 mm og derover: 1,3; 0,5 m: 1,3; 0,6 m: 1,35; 0,7 m: 1,4; 0,84 m: 1,45; 1 m: 1,5 n er koefficienten for muligheden for at ændre projektilets bane under gennemtrængningsprocessen: 1.5 - betongennemborende projektil i beton; 1 - i andre tilfælde. β er vinklen mellem faldbanen og vinkelret på forhindringen.

Dybde af ødelæggelse eller eksplosiv handling

Destruktionsradius fra midten af ​​sprængladningen:

R gange. = K gange. · At glemme. C 1/3 , m [lit. 7] (S. 14) , hvor:

hvor: K tid.  - koefficient for materialets modtagelighed for ødelæggelse, se tillæg [# 2] ;

At glemme.  - blokeringskoefficienten, jo bedre blokering, jo stærkere er eksplosionens indvirkning på barrieren: 1 - eksplosion på overfladen af ​​strukturen eller jorden, dårlig kørsel; 1.3-1.35 - eksplosion, når et betongennemtrængende projektil trænger ind i beton og armeret beton, medium drivkraft; 1.5 - eksplosion af et projektil i tyktflydende jord (ler), god kørsel, en kanal forbliver bag projektilet; 1,65 - eksplosion af et projektil i løs jord (sand), god kørsel, sand drysses efter projektilet; C er massen af ​​sprængstoffet i ladningen, kg.

Dybde af ødelæggelse fra overfladen:

H res. = H gange. + R gange. − C , m [lit. 8] C - afstanden fra midten af ​​sprængladningen til projektilets "næse", hvis den eksploderer , mens den står på overfladen og fra midten til ydervæggen, hvis den eksploderer liggende, m.

En højeksplosiv eksplosiv bombedetonation med et højt eksplosivt indhold kan være mere effektiv i liggende stilling, selvom penetration slet ikke fandt sted, da midten af ​​sprængladningen kommer tættere på overfladen. Derfor bør en beskyttelsesstruktur mod højeksplosive bomber designes til to typer bombeeffekter:

  • penetration (det er normalt mindre end et projektil, især et betongennemtrængende) og en eksplosion;
  • stød uden gennemtrængning, rotation og eksplosion i det øjeblik, hvor bomben var klar til at rikochettere og er i liggende stilling på overfladen af ​​beskyttelsesstrukturen.

Eksplosionsdybde

Eksplosionsradius (radius af kompressionssfæren: det resulterende tomme rum omkring midten af ​​eksplosionen, hvorfra de eksplosive gasser fortrængte gulvmaterialet):

R gange. = K vzr. · At glemme. C 1/3 , m [lit. 7] (S. 16) , hvor: Til vzr.  - overensstemmelseskoefficient for materialet med en eksplosion, se tillæg [#3] ;

Tragtdybde:

H tyveri = H pron. + R gange. − C , m

Tragtens dybde er meget mindre end ødelæggelsesdybden, men det er nødvendigt for at vurdere strukturens yderligere modstand efter de første stød, da betonen (mursten), der er revnet, men forblevet på plads, stadig er i stand til at indeholde nye ammunition.

Spall dybde

Sprængningsradius fra midten af ​​sprængladningen:

R åben = K åben. · At glemme. C 1/3 , m [lit. 7] (S. 52) , hvor: At åbne  er koefficienten for materiales modtagelighed for afskalning, se bilag [# 4]

Spall-dybde, under hensyntagen til projektilets anslagsvirkning:

H åben = H pron. + R åben − C , m

Tykkelsen af ​​det beskyttende armerede betonloft afhænger af massen af ​​den højeksplosive bombe

En forenklet formel til bestemmelse af den påkrævede tykkelse af en monolitisk armeret betonplade fra en konventionel højeksplosiv fritfaldsluftbombe indeholdende en sprængladning på omkring halvdelen af ​​dens vægt (op til 60%), der falder fra en stor højde med en hastighed på 300 m/s [lit. 9] (C. 18) [lit. 10] (S. 16, 29) :

H armeret beton \u003d k n M 1/3 , m,

hvor: M er bombens masse, kg;

k n  - materialekoefficient: for betonbelægninger er det fra 0,25 til 0,35; den bedste værdi på 0,25 refererer til armeret beton med et splintsikkert lag.

Shockwave ødelæggelse

Radius for alvorlig ødelæggelse af konventionelle bygninger fra luftchokbølgen fra eksplosionen af ​​konventionel ammunition [lit. 11] (s. 22) :

R _ \u003d 5 C 1/3 , m.

Kraftige bygninger såsom en kasemat er normalt ikke særlig modtagelige for ødelæggelse af en chokbølge og er hovedsageligt sårbare over for lokale stød og højeksplosive ammunitionspåvirkninger i tilfælde af et direkte hit.


Bilag, værdier af koefficienter [lit. 7] [lit. 12] [lit. 5] [lit. 13] [lit. 14]

Overholdelseskoefficienter for materialer
Materiale Penetrationsforhold
[
#1] 		Destruktionsforhold
[
#2] 		Coef.
knald
[#3] 		Coef.
udbryder
[#4]
Armeret betonkvalitet over 250 [lit. 13] . 0.000.000 7
Armeret beton klasse 400 med stiv spalte [lit. 7] (s. 52) [lit. 14] (s. 306) 0.000.000 8 0,42 0,13 /0,33
Armeret beton kvalitet 400 med fleksibel spalte [lit. 7] (s. 52, 59) [lit. 14] (s. 306) 0.000.000 8 0,52 0,13 /0,42
Befæstningsbetonkvalitet 400 [lit. 14] (s. 306) 0,0000010 0,6 0,16
Armeret beton og betongennemtrængende projektil 0.000.000 9 0,13 0,52/0,42
Armeret beton klasse 250 [lit. 13] 0,0000010 0,6 0,13 0,52/0,42
Armeret beton kvalitet 200 [lit. 14] (s. 306) 0.000 001 1 0,6 0,14
Armeret beton og højeksplosivt projektil 0.000 001 2 0,13 0,52/0,42
Armeret beton 0,6-0,7 0,13 0,47
Betonsammensætning 1:1,5:3 0,15 0,52
Højkvalitets betonsammensætning 1:2:4 på knust granit 0,0000010 0,77 0,175 0,6
Betonkvalitet 200 [lit. 14] (s. 306) 0.000 001 3 0,65 0,18
Betonkvalitet 160 [lit. 13] 0.000 001 3 0,7 0,175 0,6
Kompositionsbeton 1:3:7 0,19 0,65
Støbt betonsammensætning 1:2:4 med grus 0,21
Beton 0.000 001 3 0,87 0,175
Madras lavet af armerede betonplader [lit. 13] 0,0000015 0,7
Murbrokkerbeton [lit. 14] (s. 306) 0,0000016 0,7 0,18
Granit- og gnejssten uden revner [lit. 14] (s. 306) 0,0000016 0,86 0,2
Kalksten eller sandstensklippe uden revner [lit. 14] (s. 306) 0.000 002 0 0,92 0,25
Murværk med cementmørtel [lit. 14] (s. 306) 0.000 002 0 0,84 0,2
Sten brosten tør 0.000 002 5 0,25
Murværk på cement (rød massiv mursten fra begyndelsen af ​​det 20. århundrede) [lit. 14] (s. 306) [lit. 14] (s. 71) 0.000 002 5 0,86 0,25 0,88
Tørt murværk eller murværk [lit. 14] (s. 306) 0,0000030 0,96 0,25
Eg, bøg, ask [lit. 14] (s. 306) 0,000004 0,6 0,3
Fyr (?) [lit. 14] (s. 306) 0.000 005 0 0,6 0,3
Fyr (i plader og træstammer) [lit. 13] (s. 257) 0.000 006 0 0,6 0,3
Poppel [lit. 13] (s. 256) 0.000 007 5
Ler med sandet muldjord, stenet jord, murværk af middel kvalitet 0,96
Bruskholdigt sand 0.000 004 0
Tæt rent sand [lit. 14] (s. 306) 0.000 004 5 1.04 0,5
Sand 0.000 004 5 0,97 0,45
sandet muldjord 0.000 005 0 1.0 0,5
Sandet muldjord, vådt sand, dårligt murværk 1.0
Loam [lit. 14] (s. 306) 0.000 006 0 1.0 0,5
Jord, uforstyrret jordmassiv 0.000 006 5 1.07 0,53
Ler er tæt 0.000 007 0 en 0,5
Jord med sand og grus 1.07
Ukomprimeret sand (sandhøj) 0.000 009 0
Lerholdig våd jord, sump 0,000010
Ukomprimeret jord i en dæmning, blød jord 0.000 013 0 1.4 0,6
Materiale Coef.
penetrationer

[#1] 		Coef.
ødelæggelse
[
#2] 		Coef.
knald

[#3] 		Coef.
udbryder

[#4]
Noter
  1. ↑ 1 2 3 Materialets modtagelighedskoefficient for gennemtrængning
  2. ↑ 1 2 3 Faktor for materialets modtagelighed for ødelæggelse
  3. ↑ 1 2 3 Materiel modtagelighedsfaktor for eksplosion
  4. ↑ 1 2 3 Bøjelighedskoefficient for materialet til at sprænge: i tælleren - uden spildsikring, i nævneren - med den (I-bjælker, jernplader, kanaler, skinner fra bunden af ​​loftet eller fra inde i væggen).
Referencer
  1. ↑ Schossberger, G. Konstruktion og teknisk luftforsvar / Ed. militær eng. 2. rang V.V. Kukanova. - M. - L . : Militært Forlag af Min. forsvar af USSR, 1937. - 192 s.
  2. ↑ Manasevich A.D. Konstruktionsforanstaltninger til luftforsvar af industrianlæg . - M. : Oborongiz, 1941. - 240 s. Arkiveret 18. september 2016 på Wayback Machine
  3. ↑ Pokrovsky G. I. Eksplosion og dens handling. - M . : Militært Forlag , 1954. - 56 s.
  4. ↑ Morozov K. D. Ulykker med bygninger som følge af bombninger. Analyse erfaring . - [L.]: Lenizdat, 1944. - 153 s. Arkiveret 18. september 2016 på Wayback Machine
  5. ↑ 1 2 3 Pangksen A.I. Beregning af betonbeskyttelseskonstruktioner. L., Udgave af den røde Hærs Militærtekniske Akademi. bind Dzerzhinsky, 1931. - 288 s.
  6. ↑ Skydepladsartilleri / Ed. regiment. I. A. Sokolova. - M . : Militært forlag af Min. Forsvar af USSR, 1970. - T. 3. - S. 33. - 320 s.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Lisogor A.A. Beskyttende strukturer af defensive strukturer og deres beregning. (Vejledning til elever om befæstning). Ed. Major General Engineer tropper af M.I. Maryin. M., 1958. - 67 s.
  8. ↑ Khmelkov S. A. Landbefæstninger af beton og armeret beton. M., Udgave af Den Røde Hærs Militærtekniske Akademi. V. V. Kuibyshev, 1937.
  9. ↑ Beskyttelse af strukturer og udstyr mod højeksplosive bomber . - M. - L. : Gosenergoizdat, 1941. - 28 s. Arkiveret 18. september 2016 på Wayback Machine
  10. ↑ Pokrovsky G. I. Forudsætninger for beregninger af strukturer til nedslag og eksplosion af luftbomber. - M . : Stroyizdats Folkekommissariat for Byggeri, 1943. - 34 s.
  11. ↑ Kukanov V.V. Luftforsvarsly for befolkningen . - [M.]: Udgave af Military-eng. acad., 1937. - 196 s. Arkiveret 20. september 2017 på Wayback Machine
  12. ↑ Pangksen A.I. Design af en profil af en beskyttende bygning. L., Udgave af den røde Hærs Militærtekniske Akademi. bind Dzerzhinsky, 1931. - 76 s.
  13. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Manual for ingeniørtropper. Feltbefæstninger. (PF-39). - USSR. Militære regler og instruktioner. - M . : Militært Forlag, 1940. - S. 256, 257. - 272 s.
  14. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Manual til ingeniørtropper. Feltbefæstning. (PF-43) . - USSR. Militære regler og instruktioner. - M . : Militært Forlag, 1946. - 363 s. Arkiveret 4. februar 2017 på Wayback Machine