второй этап проникания
t > t
r
, динамика движения ударника на кото-
ром по-прежнему может быть описана с использованием зависимостей
(4) при соответствующей корректировке начальных данных:
v
=
r
F
C
F
A
tg
"
arctg
r
F
A
F
C
v
re
!
−
(1 +
Z
)
√
F
A
F
C
m
(
t
−
t
r
)
#
;
h
=
h
r
+
m
2(1 +
Z
)
F
A
ln
F
A
v
2
re
+
F
C
F
A
v
2
+
F
C
.
В результате полная глубина проникания при действии реактивного
импульса вычисляется, как
h
m
=
h
r
+
m
2(1 +
Z
)
F
A
ln
F
A
F
C
v
2
re
+ 1
.
Наиболее реальным с точки зрения ближайшей перспективы пред-
ставляется освоение нашего космического соседа — Луны. Уже су-
ществуют проекты по созданию на Луне стационарных баз и разра-
ботке полезных ископаемых (например, изотопа гелия-3, являющегося
идеальным термоядерным горючим). В связи с этим при проведении
расчетов по прониканию ударников в качестве грунтовой преграды
рассматривался лунный реголит — малопрочная среда, напоминающая
по свойствам мелкозернистый песок. Коэффициенты в законе сопро-
тивления (1) для лунного реголита с учетом данных [1] принимались
следующими:
A
= 1700
кг/м
3
;
C
= 10
МПа. Масса
m
и диаметр
d
0
про-
никающего модуля были выбраны с ориентировкой на варианты [1],
рассматривавшиеся в рамках программы изучения Луны:
m
= 5
кг;
d
0
= 70
мм.
Первоначально были проведены расчеты по определению влияния
угла заострения
2
γ
конической головной части ударника (см. рис. 1)
на глубину проникания. При этом рассматривалось проникание без
действия реактивного импульса. На рис. 2 проиллюстрированы по-
лученные результаты при различных начальных скоростях ударника.
Дополнительно к малопрочному лунному реголиту (
C
= 10
МПа) бы-
ло рассчитано также проникание в более прочную каменистую среду
(
C
= 100
МПа).
Как следует из рис. 2, с возрастанием роли прочностного сопро-
тивления преграды (что происходит при уменьшении начальной ско-
рости ударника
v
0
и увеличении коэффициента
C
в законе сопроти-
вления) оптимальное значение угла конусности головной части, при
котором обеспечивается наибольшее проникание, смещается в сторону
больших значений. Для малопрочного лунного реголита оптимальный
угол раствора конуса
2
γ
составляет менее 20
◦
. При таком заостре-
нии головной части сложно обеспечить ее прочность. Поэтому при
152
1,2,3,4 6,7,8,9,10