Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 15 - Hålladdningar — verkningssätt och användning, av Rudi Schall
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
en. Man måste ta hänsyn till detta, om man
som Kothari & Singlr gjorde, vill beräkna
hastigheten ur rörelseriktningen.
Strålbildningen
Den andra fasen av detonationsförloppet vid
en hålladdning är den successiva
sammanpressningen vid hålladdningens axel av de av
sprängämnet accelererade inläggspartiklarna.
En del av det sammanpressade materialet ger
upphov till en mycket snabb axial stråle (fig.
4), medan större delen av inläggets massa
bildar en långsam propp.
Man förstår bäst uppkomsten av stråle och
propp, om man betraktar ett system, som
flyttas framåt med den punkt i vilken inlägget
sammanpressas. I denna punkt har man exakt
samma förhållanden som realiserats i en
vattenmodell (fig. 5). Materialet strömmar koniskt
mot axeln och delar upp sig i två motsatta
axiala strömmar. Enligt Bernoullis
hydrodynamiska teorem finner man att det
inströmmade materialets hastighet är lika med de
utströmmande strålarnas. Man erhåller enligt
satsen om rörelsemängdens konstans de båda
delarnas massförhållande mj/mp = tg2 ß/2, om
ß är anströmningsvinkeln mot axeln.
Vid sprängningsprocessen adderas
strålbild-ningszonens fortplantningshastighet till
strömningsandelen i detonationsriktningen, under
det att den förra måste dras ifrån den i det
stationära systemet i motsatt riktning
strömmande proppdelen. Resultatet blir alltså en
snabb stråle och en långsam propp. Så gott
som hela inläggets kinetiska energi återfinnes
i strålen.
Birkhoff m.fl.3 har enligt de angivna
principerna framlagt strålbildningens teori för det
stationära fallet (konstant sprängämnes- och
in-läggstjocklck). För det icke-stationära fallet
har teorin utvidgats av Pugh m.fl.4. I det
senare fallet är strålningshastigheten
V; = V
eos (oc + d — ß/2)
sin ß/2
där ac är inläggskonens öppningsvinkel. Då ß =
(x -f (f och 8 = (p/2, reduceras denna formel
för det stationära fallet till
__ eos at/2
} ~ V sin ß/2
I praktiken har man nästan alltid att göra
med det icke-stationära fallet.
Hålladdningarna konstrueras nämligen så att strålhastigheten
avtar från spetsen mot strålens bakre ände.
Därigenom förlängs strålen under vägen
framåt, vilket på grund av strålens seghet har till
följd att dess genomskärningsyta minskar (fig.
7). För att strålen skall hinna töjas utlöses
laddningen på ett visst avstånd från målet.
Senare skall visas att strålens förlängning
betyder en ökning av genomträngningen.
En viss energiförlust uppstår på grund av
växelverkan med den omgivande luften under
den tid som strålen töjs. Optiska upptagningar
(fig. 6) visar, att det kring strålen finns ett
turbulent gränsskikt av luft, vars temperatur
ligger högt över metallens förångningspunkt.
Töjningen är således förknippad med en
förlust av materia. Hänsyn måste också tas till att
en dylik fri stråle är instabil och upplöses vid
alltför stark töjning (fig. 8). En järnstråle
upplöses i små droppar långt tidigare än en
kopparstråle.
Att strålupplösningen till formen visar en
iögonenfallande likhet med vätskestrålars
upplösning låter förmoda att strålen består av
flytande metall. Absorptionsmätningar på
röntgenbilder ger också värden på strålens
medeltäthet, vilka ligger 10—20 % under den
kompakta metallens täthet. De motsvarar
temperaturer som med några hundra grader överstiger
smältpunkten.
De villkor, som inläggsmaterialet måste
uppfylla för att stor djupverkan skall uppnås, är
enligt det sagda:
materialet skall vara smidigt, så att det inte
slits sönder vid töjningen efter
accelerationsprocessen, i annat fall är avvikelser från
rota-tionssymmetrin oundvikliga;
smältans viskositet måste vara hög så att
strålen kan töjas mycket utan sönderslitning;
metallens täthet skall vara hög så att hög
energitäthet erhålls vid målet.
Bland de tekniskt användbara metallerna
uppfyller koppar och dess legeringar bäst dessa
villkor. Utan tvivel är gulds fysikaliska
egenskaper ännu gynnsammare, men inga
experimentella resultat föreligger hittills.
Glas förhåller sig på helt annat sätt som
inläggsmaterial. Det tillåter ingen deformation
utan krossas vid accelerationsprocessen, så att
ingen töjning men inte heller någon
asymmetri uppstår. I strålbildningszonen bildas då en
seg smälta, som tillåter en kraftig töjning av
strålen. Ansenliga genomslagsdjup kan
erhållas med glas vid tillräckligt stort avstånd trots
dess ringa täthet.
Strålens verkan på målet
Den tredje viktiga fasen vid hålladdningars
detonation är strålens verkan på målet (fig. 9).
Fig. 4. Uppifrån
och ned på
varandra följande
faser av inläggets de
formation för
hålladdningen i fig. 1
Fig. 5.
Vattenmodell (koniskt
munstycke) till der,
hydrodynamiska
teorin för
uppkomsten av stråle
och propp.
Fig. 6. Fyra på varandra följande fotografier av en hålladdningsdetonation
i luft. Fotografierna är tagna med Kerrcell-slutare och 0,5 us öppningstid.
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 2 79
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
