METODOLOGIA DE VERIFICARE A REZISTENTEI ARMAMENTULUI DEARTILERIE PRIN TRAGERI CU LOVITURI CU INCARCATURA MARITA

Lt.col.lect.univ.dr.ing. Laszlo KERESZTESMr.lect.univ.dr.ing. Aurel IACOBESCU

1. INTRODUCEREArtileria constituie unul din mijloacele principale de foc ale fortelor terestre, care asigura

sprijinul nemijlocit si permanent al actiunilor infanteriei si tancurilor, in toate formele de lupta.Folosind capacitatea sa de interventie, artileria loveste cu foc dispozitivul de lupta al

inamicului pe o mare adâ ncime, executâ nd misiuni de neutralizare, nimicire si distrugere aobiectivelor prin trageri directe si din pozitii acoperite.

Diversitatea obiectivelor din câ mpul de lupta impune intrebuintarea unor guri de foc cudestinatii diferite, astfel in inzestrarea armatelor moderne exista guri de foc de artilerie de diferitetipuri de calibre, putere si mobilitate variate.

In stabilirea destinatiei gurii de foc, un rol important il au conditiile tehnico-tactice aleacesteia si anume: conditiile de serviciu, economice si conditiile de lupta.

Principalele conditii pe care o gura de foc de artilerie trebuie sa le indeplineasca suntconditiile de lupta reprezentate de: puterea de foc, viata lunga si capacitatea de manevra.

Puterea unei guri de foc este cea care stabileste destinatia piesei de artilerie, principalelecaracteristici tehnico-tactice ale acesteia si reprezinta capacitatea gurii de foc de a nimici, neutralizasau distruge in timp scurt si in orice conditii de stare a vremii obiectivele adverse.

Principalele caracteristici tehnico-tactice ale unei piese de artilerie sunt: bataia, precizia(gruparea loviturilor), justetea, cadenta de tragere si puterea proiectilului la obiectiv. Principiile deintrebuintare in lupta, formele luptei la care participa piesa, misiunile, inzestrarea subunitatilor cutehnica de cercetare si chiar unele actiuni specifice ale servantilor sunt stabilite functie decaracteristicile tehnico-tactice ale gurii de foc.

Caracteristicile tehnico-tactice, in momentul de fata se determina printr-un procedeu „teoretic– experimental“. Caracterul teoretic al procedeului rezulta din faptul ca, in ultima instanta,caracteristicile tehnico - tactice se determina prin calcul, utilizâ nd metode foarte exacte bazate peipoteze ce au permis modelarea matematica a fenomenului real al miscarii proiectilului. Caracterulexperimental isi gaseste expresia in faptul ca valorile unor parametri de baza, utilizati in calcule,sunt determinate prin prelucrarea adecvata a rezultatelor unui important numar de trageriexperimentale.

Asadar, tragerile experimentale au o importanta deosebita in determinarea caracteristicilortehnico-tactice ale unei guri de foc, fara aceste calculule matematice negasindu-si finalitatea sitotodata, verificâ nd practic teoriile aplicate. Tragerile experimentale, datorita conditiilor in care seexecuta, conduc la marirea preciziei de determinare a caracteristicilor tehnico-tactice a gurilor defoc, la cresterea probabilitatii de lovire a obiectivelor in conditii reale de lupta.

Trageri experimentale pentru determinarea caracteristicilor tehnico - tactice se mai executa invederea aprecierii starii calitative a loturilor de incarcaturi din depozitare, pentru verificarea gurilorde foc reparate, a munitiei reconditionate, la probele de receptie a gurilor de foc importate sau nouintroduse in inzestrare, câ nd la unele modele au fost executate imbunatatiri care afecteazaprincipalele caracteristici tehnico-tactice ale pieselor si mai ales pentru intocmirea tablelor detragere.

2. EXECUTAREA TRAGERILOR EXPERIMENTALETragerile pentru verificarea rezistentei cu lovituri cu incarcatura marita se executa la

armamentul de artilerie din fabricatia de serie, cu care se executa incercarile tip, precum si lareceptia prototipurilor de armament de artilerie.

Prin executarea tragerilor cu lovituri cu incarcatura marita se urmareste determinarea, prinmasurare, a deformatiilor elastice ale reperelor si ansamblurilor, a modificarilor ce apar la diferite

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

repere, in conditiile tragerii cu incarcaturi ce asigura presiunea maxima admisa de teava gurii defoc.

Loviturile cu care se vor executa tragerile, numite lovituri de suprapresiune (LSP), se obtinprin incalzirea incarcaturii de azvâ rlire complete pâ na la temperatura de maximum 323±2K(50±2°C), prin cresterea masei incarcaturii complete, sau prin cresterea masei incarcaturiiconcomitent cu incalzirea acesteia. Aceste lovituri vor trebui sa asigure presiunea maxima a gazelorpulberii admisa pentru teava si proiectil, câ t si o crestere a vitezei initiale necesare realizarii unuirecul maxim.

In vedera masurarii deformatiilor ce ar putea apare in urma executarii tragerilor cu incarcaturide suprapresiune, piesa de artilerie se demonteaza iar reperele si organele de asamblare care preiaueforturi se masoara si se marcheaza.

Reperele la care pot sa apara defecte microscopice, cum sunt suprafata interioara a tevii,reperele inchizatorului si a legaturii elastice, inainte si dupa efectuarea tragerilor, vor fi supuse unuiexamen cu defectoscopul.

Teava piesei de artilerie, datorita utilizarii incarcaturii de suprapresiune, este supusa lasolicitari foarte mari, de aceea, aceasta este examinata riguros folosind o serie de aparate specifice.Astfel, se masoara diametrul partii directoare a canalului tevii, pe golurile si plinurile ghinturilor,din 200 in 200 de mm, in sectiuni transversale pe doua directii reciproc perpendiculare pe axa tevii;se masoara lungimea camerei de incarcare si se verifica gradul de prelucrare, prezenta unor defecteale metalului pe suprafata interioara a tevii.

Legaturile elastice ale pieselor de artilerie supuse incercarilor de rezistenta, se verificaasigurâ ndu-se frâ narea mesei reculante pe distanta reculului maxim. De asemenea, pentru sesizareamodificarilor in functionarea legaturii elastice, se masoara cu velocimetrul, viteza de recul si derevenire in baterie a masei reculante a piesei de artiterie, la fiecare lovitura executata.

Pentru determinarea deformatiilor elastice ce apar pe timpul tragerii, pe reperele supuse unorastfel de deformatii, se stabilesc sectiunile in care se masoara deformatiile, sectiuni in care semonteaza marci tensometrice cu baza de maximum 20 mm si o sensibilitate tensometrica de 2±0,2.La teava, sectiunile se stabilesc, de regula, in camera de incarcare in partea de dupa gulerul tubuluicartus; la inceputul partii directoare a tevii (inceputul ghinturilor); la distanta de 3 - 4 calibre fata deinceputul ghinturilor si la distanta de 1 - 2 calibre fata de gura tevii.

In sectiunile pentru care starea de tensiune se prezinta ca intindere sau compresiunemonoaxiala, se fixeaza o singura marca tensometrica in lungul axei deformatiei. La cele cu staritensionale complexe, cu axele directionale ale deformatiilor principale cunoscute, se fixeaza douamarci tensometrice dispuse sub un unghi de 90° pe directia axelor deformatiilor principale, iar laacele sectiuni cu axele directionale ale deformatiilor principale necunoscute, se stabilesc trei marcitensometrice dispuse una fata de alta sub un unghi de 60°, sau doua dispuse sub un unghi de 90° iara treia sub un unghi dc 45° fata de celelalte doua.

Dimensionarea corecta a incarcaturii de suprapresiune se verifica dupa primele 5 lovituri sidupa 60 de lovituri trase in procesul de incercare, prin masurarea vitezei initiale a proiectilului si apresiunii gazelor pulberii cu o serie de minim 5 lovituri.

Solicitarile afetului sunt diferite pentru unghiuri diferite in directie sau inaltime ale tevii, deaceea tragerile de verifieare a rezistetei se executa la unghiuri minime, maxime si intermediare datein directie si inaltime tevii.

In scopul verificarii si reglarii mijloacelor de masurare inaintea executarii tragerilor deincercare pentru verifcarea rezistentei armamentului, se efectueaza o tragere cu minimum 5 lovituride sprapresiune cu masurarea concomitenta a deformatiilor elaslice ale reperelor si ansamblurilor cuajutorul marcilor tensometrice, precum si a vitezei de recul si revenire a pieselor reculante.

Incercarile se continua tragâ nd serii de câ te 5 lovituri de suprapresiune pentru fiecare pozitie atevii piesei de artilerie, efectuâ ndu-se masuraiori pentru fiecare lovitura in parte. Dupa fiecarelovitura executata, se aspecteaza piesa de artilerie, se siabileste lungimea de recul, corectitudineafunctionarii inchizatorului (aruncarea tubului cartus). In cazul functionarii incorecte a piesei de

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

artilerie, sau constatarii unor defecte la aceasta sau la aparatura de masurare, tragere se intrerupepentru clarificarea cauzelor si remedierea acestora.

La terminarea incercarilor prin trageri, piesa se aspecteaza sumar, se curata dupa care seprocedeaza la demontarea si masurarea reperelor, ansamblelor si organelor de asamblare care aufost marcate inainte de inceperea tragerii in vederea aprecierii deformatiilor remanente.

Aprecierea generala a piesei de artilerie asupra rezistentei sale la trageri se face pe bazainterpretarii rezultatelor tensometrarii reperelor si ansamblurilor in timpul tragerilor, a masurariireperelor si ansamblurilor inainte si dupa probele de incercare si a examinarii reperelor siansamblurilor cu defectoscopul.

Inregistrarile tensometrelor se prelucreaza pentru fiecare lovitura si pentru fiecare sectiuneluata in calcul astfel: pe axa absciselor se determina punctul X, care corespunde valorii maxime, acelei mai mari deformatii relative ε, in puctul X se determina valoarea ordonatei hi cu precizia demasurare de ±3%. Valoarea ordonatei hi este de fapt valoarea deformatiei relative maxime insistemul de etalonare al marcii tensometrice,

εi=k hi ,unde k este coeficientul de etalonare al marcii tensometrice, iar i numarul curbei (loviturii)

care se inregistreaza de aceasta marca.Marcile tensometrice singulare, montate pe directia axelor principale vor masura nemijlocit

deformatiile relative principale acestea determinâ ndu-se cu formula de mai sus. In sectiunile in caredeformatiile se masoara cu mai multe marci tensometrice, se determina, ca mai sus, deformatiilerelative pentru fiecare marca, iar deformatiile relative principale (cea mai mare ε1 si cea mai micaε2) se determina prin compunerea deformatiilor relative determinate cu fiecare marca, cu formulele:

- pentru marcile dispuse la un unghi de 60°

( ) ( ) ( ) ( )212060

21200

26001206001;2 εεεεεε

32εεε

31ε −+−+−⋅±++⋅=

- pentru marcile dispuse la unghiuri de 0°, 45°, 90°

( ) ( )29045

2450

9001;2 εεεε

22

2ε −+−⋅±

+=

εε

Unghiul de inclinare al axului deformatiei relative principale fata de directia deformatieirelative determinate cu marca tensometrica de referinta, 0° (fata de care s-au masurat unghiurile dedispunere a celorlalte marci), ϕ0 se determina cu formulele:

- pentru marcile dispuse la un unghi de 60°

( )120600

12000 2

3arctg21

εεεεε

φ−−⋅

−⋅⋅=

- pentru marcile dispuse la unghiuri de 0°, 45°, 90°( )

900

900450

2arctg21

εεεεε

φ−

+−⋅⋅=

Cunoscâ nd deformatiile relative principale se vor calcula tensiunile principale, cea mai mareσ1 si cea mai mica σ2, cu formulele:

( ) ( )12222121 1E,

1E

εµεµ

σεµεµ

σ ⋅−⋅−

=⋅+⋅−

=,

unde E este modulul de elasticitate longitudinala, iar µ coeficientul Poisson.Tensiunea echivalenta σechiv va fi:

21echiv K σσσ ⋅−=

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

unde coeficientul K este raportul dintre limita de curgere a materialului reperului la intindere(σc.i.) si limita de curgere a materialului reperului la compresiune ( σc.c.),

.c.c

.i.cKσσ

=

Deformatia va fi elastica daca tensiunea echivalenta a materialului pe timpul incercarii estemai mica decâ t limita de elasticitate a materialului σe, astfel, coeficientul de siguranta n, va fisupraunitar:

echiv

enσ

σ=

Se calculeaza coeficientul de siguranta al tevii pentru fiecare sectiune cercetata, la fiecarelovitura, cu formula:

int

enσσ

=

unde σint este tensiunea principala pe suprafata interioara a tevii si se calculeaza cu formula:

+

⋅⋅⋅= 1

dd2

31

2

1

2extint σσ

unde:- d1 si d2, sunt diametrul interior, respectiv exterior al tevii, in sectiunea cercetata;- σext este tensiunea cea mai mare pe suprafata exterioara a tevii.Raportul n se determina pentru fiecare lovitura, si se alege raportul cu valoarea cea mai mica

pentru a se compara cu coeficientul de siguranta ncalc, precizat de catre proiectant in documentatiatehnica a gurii de foc. Piesa de artilerie a suportat verificarile privind rezistenta prin trageri dacapentru fiecare sectiune se indeplineste conditia:

calcmin nn ≥Daca pe timpul incercarilor prin trageri s-au produs deformatii remanente in sectiunile

cercetate, aceste deformatii se determina cu formula:

inii lll −=∆unde s-a notat cu ∆li deformatia remanenta determinata ca fiind modulul diferentei distantei

dintre doua semne (rizuri) dupa tragere (lni) si distanta dintre aceleasi rizuri practicate pe reper,inainte de executarta tragerii (li).

Pe baza inregistrarilor efecuate la fiecare lovitura cu velocimetrul, se determina valorilemaxime ale vitezelor de recul si de revenire in baterie a masei reculante si se compara cu valorileadmise ale acestei viteze pentru armamentul respectiv.

Piesa de artilerie se considera ca a suportat incercarile privind verificarea rezistentei printrageri cu lovituri cu suprapresiune daca pe timpul tragerilor nu s-au inregistrat deteriorari saudistrugeri ale reperelor si ansamblurilor, daca valorile obtinute ale tensiunilor care se formeaza intimpul incercarilor, fisurile si deformatiile remanente, precum si deplasarea marcajelor reperelor siansamblurilor, nu depasesc valorile admise, indicate in documentatia tehnica pentru piesa respeclivade catre proiectantul piesei.

Modelul actului de incercare la verificarea armamentului de artilerie rezistentei printrageri cu lavituri cu incarcatura marita

1. Obiectul incercarii2. Scopul incercarii3. Indicatori care se evalueaza si relatiile de calcul4. Asigurarea tehnico – materiala si de lupta a incercarii

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

4.1. Incarcatura de azvâ rlire completa:- denumirea;- cantitatea;- masa incarcaturii;- temperatura incarcaturii;- timpul de mentinere a incarcaturii.

4.2. Proiectilele:- denumirea;- cantitatea;- masa proiectilului;- presiunea gazelor pulberii;- viteza initiala a proiectilului;- dimensiunile si tipul cruserelor si aparatelor cruser;- coeficientul de rigiditate a cruserelor.

4.3. Legatura elastica – se va specifica cantitatea de lichid in frâ na de tragere, frâ na derevenire si recuperator, inainte si dupa tragere.

5. Conditii de efectuare a incercarilor:- locul de efectuare a incercarilor;- temperatura aerului;- masuratorile efectuate (parametrii supusi masurarii, controlului);- felul tragerii;- unghiul de inclinare laterala;- unghiul de inclinare longitudinala.

6. Rezultatele incercarii6.1. Verificarea reperelor si ansamblurilor la defectoscop:

- numarul curent;- denumirea reperului, ansamblului;- defectele inainte de tragere;- defectele dupa tragere;- defectele admise conform documentatiei tehnice.

6.2. Marcarea reperelor, ansamblurilor:- denumirea reperului, ansamblului;- numarul curent al perechii de semne;- distanta dintre semne, inainte si dupa tragere;- deformatia remanenta;- deformatia admisa conform documentatiei tehnice.

6.3. Viteza maxima de recul si revenire a pieselor reculante ale armementului:- numarul loviturii;- viteza de recul;- viteza de revenire.

6.4. Coeficientii de siguranta conform tensometrarii:- reper (organ de asamblare);- numarul sectiunii;- unghiul de ochire in directie;- numarul loviturii;- unghiul de inaltare (inclinare);- valorile pentru: h0, h45, h60, h90, h120, n.

7. Observatii si recomandari8. Concluzii.

Bibliografie:

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

[1] Iosifescu, M., Mihoc, Gh. s.a., Teoria probabilitatilor si statistica matematica, Edituratehnica, Bucuresti, 1966.

[2] Petrisor, E., Titica, V., Manual de balistica interioara, Editura Academiei TehniceMilitare, Bucuresti, 1975.

[3] Popescu, G., Popa, I. Manual - principii de organizare, functionare si exploatare a gurilorde foc de artilerie, Comandamentul Artileriei, Bucuresti, 1976.

[4] A– 8, Regulamentul tragerilor artileriei terestre, Comandamentul Artileriei, Bucuresti,1988.

[5] A– 9, Reguli si criterii pentru aprecierea tragerii artileriei terestre, Inspectoratul Generalal Artileriei, Bucuresti, 1992.

[6] A– 27, Manualul instructiei la armamentul de artilerie, Comandamentul Artileriei,Bucuresti, 1988.

[7] Standarde profesionale militare STP M 040293 – 92, Armament de artilerie. Metoda deverificare a rezistentei prin trageri cu lovituri cu incarcatura marita.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com