Siirretty Ukrainaketjusta tänne putken kestävyysarvioon kommenttina.
Lukija arvioikoon, kannattaako tämän viestin lukemisen uhrata aikaa, jos tekninen nyhräys ei kiinnosta.
Sanotaanko putkea näkemättä näin, että jos tuo pultataan suoraan uuteen lavettiin, niin taitaa jäädä ensimmäinen laukaus viimeiseksi. Kyllä tuollainen putki kestää sen tykillä ampumisen, kun se on siihen suunniteltu. Mutta kun sen ulkopuolella räjäytetään jotain, tai se saa kunnon osuman sirpaleesta, niin sen ominaisuudet eivät todellakaan ole enää alkuperäiset. Sen jälkeen se on ihan tuurista kiinni, miten käy.
Hieman provosoin viiteviestin kommenttia ja yritän omaa kantaani perustella teknisesti:
Mistä tuliputkiteräs tietää eron laukausrasitusten (suuri paine putken sisällä aiheuttaa kehän suuntaisen vetokuormituksen putken seinämään) ja lähiräjähdyksen aiheuttaman paineen suhteen (edellistä pienempi ulkopuolinen paine aiheuttaa puristusjännityksen putken seinämään) ja sitten muuttaa kuormitusten perusteella ominaisuuksiaan?
Vetojännitys avaa mahdollisia sisäisiä vikoja (repii vikoja auki), mutta puristusjännitys sulkee vikoja ja säröt eivät siten etene/repeile. Myötäämistä voi puristuksessa tapahtua, mutta jännityksien pitää silloin olla suurempia kuin putkella ammuttaessa ja jännitysylityksen tulee olla laaja-alainen, jotta rasituksesta aiheutuva pysyvä muodonmuutos (esim. soikea putken poikkileikkaus tai taipuma) johtaisi putken hylkäykseen (romutukseen). Putken ainepaksuudet ovat niin suuria, että putkiseinämän lommahdusta tuskin tapahtuu puristuskuormituksesta huolimatta.
Painearvioita ja -vaikutus:
Sisäballistinen paine kenttätykin putken panoskammiossa on tykkimallista ja laukauksesta riippuen ehkä 250 ...380 (...400?) MPa (D30 täyspanos ..... 155 / 152 Giatzint max panos, muistaakseni M777 putken väsytyssyklin paine testissä oli luokkaa 400 MPa jota putken pitää kestää kulumisrajan yli >2500 sykliä). Putken suulla paine lienee <100 MPa, ehkä 50 MPa tai alle jälleen tykkimallista ja laukausyhdistelmästä riippuen. [Panssarivaunukanuunan paineet ovat nuoliammuksia ammuttaessa suurempia, luokkaa (450....800) MPa panoskammiossa, suupaineen tasoista ei ole esityskelpoista arviota tähän hätään.]
Räjähdyspaine laskurilla TNT tai Comp B täytteiselle L15 ammukselle eri räjähdysetäisyyksillä [0,5....5] m.
R-aine | m/kg | Etaisyys / m | Paine rintamassa / MPa | Heijastunut paine / MPa |
TNT / Comp B | 11 (155 L15) | 5 | 0,2 / 0,24 | 0,75 / 0,83 |
| | 1,5 | 2,9 / 3 | 21 / 23 |
| | 1 | 5,7 / 6 | 48 / 51 |
| | 0,5 | 15 / 16 | 155 / 164 |
Linkki käytettyyn räjähdyspaineaallon laskuriin:
https://unsaferguard.org/un-saferguard/kingery-bulmash
Heijastunut paine lienee laskettu kohtisuoran seinän mukaan ja siten se lienee varmalla puolella (liian suuri) pyöreästä pinnasta heijastuneeseen paineaaltoon nähden.
Jotta sisäballistinen paine (~100 MPa)
putken suulla ylitetään heijastuneessa paineaallossa, niin räjähdysetäisyyden tulisi olla < 1 m taulukon tapauksissa. Jotta putki särkyisi räjähdyksen paineaallosta, pitää etäisyyden olla hyvin lyhyt, käytännössä suora osuma tuliputken suulle tai sitä hyvin lähellä oleviin oheisrakenteisiin.
Vielä pitäisi katsoa lujuusopin prujuista paksun putken (sylinterin) jännitysten lausekkeet painekuormituksen alaisena sekä laskea niiden avulla vertailujännitys (esim von Mises, Tresca tms vertailujännitys) kriittisessä kohdassa, todennäköisesti putken sisäpinnalla. Se jääköön tältä erää tekemättä, koska räjähdyksen painevaikutus näyttää edellyttävän suoraa lähiosumaa putken suulle.
Sirpalevaikutus:
Tykin tuliputkissa on luonnostaan melko suuria "vikoja": Rihlaurat putken sisällä ovat>0,01*kal syvyisiä, venäläisillä syvempiä eli (0,015...0,02)*kal, koska heillä on vähemmän rihloja suurilla kaliipereilla. Ohessa venäläisen (NL:n ajoilta 1976) tykistoaseoppikirjan kuva rihlauksen ohjeellisesta mitoituksesta:
Savunpoistimen reiät (jos putkessa semmoinen on) ovat läpireikiä, ohessa kuvasieppaus samaisesta oppikirjasta savunpoistimen asennuksesta:
Ohessa linkki M109 A6 (Paladin) tuliputken savunpoistimen alaisen putken osan korroosiomurheselvittelyyn, josta voi arvioida koneistettujen muotojen (kolojen ja reikien) kokoa vs. tarvittava sirpaleiskemä samankaltaisen tai kriittisemman "vian" aiheuttamiseksi.
🥇 ProtectedPool ➤ Web3 Smart DeFi Wallet 🔐 . Your New DeFi Experience:: 🔐 Secure, Smart, Simple. Double Approvals. Add extra confirmation of any transaction with 2FA solutions including Google Authenticator or hardware security keys. Self-custodial Solutions. Protected Pool is built on smart...
docplayer.net
Suuhidastimen aukot tai reiät ovat läpimeneviä, ohessa kuvia em. venäläisestä oppikirjasta:
USA:n vanhassa tuliputkien arviointiohjeessa on kolme luodin / sirpaleiskemän esimerkkiä, jotka aiheuttavat putken hylkäys- tai korjaustarpeen. Ohessa linkki ja kuvaleikkeet:
TM 9-1000-202-35 Evaluation of Cannon Tubes 1959-05-09 The scope of this series of manuals, as listed in b below, is to cover the latest information and...
archive.org
Yläkuvissa kaksi osumaa putken päähän (ei ole suuhidastinta 75 mm tykissä, joka olisi estänyt putken vauriot). Alakuvassa sirpaleiskemän koko ~1,5 x 1" eli iso sirpaleen jälki tuliputken ulkopinnalla. Kaikki kuvatut viat putkissa lienevät korjattavissa sotatilanteen alaisena aikana. Putken suun koneistus tai soikean osuuden poisto --> putki lyhenee hieman, mutta tuskin vaikuttaa ampumaominaisuuksiin merkittävästi? Ulkopinnan sirpaleiskemän reunat hiotaan niin, että ne eivät pullistele, jos iskemä on luisulieriön alueella. Iskemän pohja tasoitetaan siten, että mahdolliset särön alut poistuvat. Korjauksen edellytys on, että iskemän syvyys ei ole haitaksi eritýisesti autofretoidun tuliputken seinämässä (länsiaseet). Autofretoimattoman (taitaa olla venäläiset tykin tuliputket näitä) putken lujuuteen iskemä ei vaikuta, koska vetojännitys ulkopinnalla on pieni ja siten vastaavan vian korjaus lienee mahdollista.
Tarkastusohjeen uudemmassa versiossa ei taida enää osumien vaikutuksien arviointiin ohjeita olla pikaisen läpiseilailun perusteella. Ohessa linkki tuoreempaan (mutta sirpaleiskemien suhteen ehkä puutteelliseen versioon?):
TM 9-1000-202-14 SUPERSEDES COPY DATED 18 JUNE 1993 TECHNICAL MANUAL EVALUATION OF CANNON TUBES DISTRIBUTION STATEMENT C - Distribution authorized to U.S. Government agencies…
dokumen.tips
Ammuksesta tuliputkeen kohdistuva vääntömomentti välitetään kehtoon joissakin länsitykeissä tuliputken pituussuuntaan koneistetun uran avulla. Ohessa kuvasieppaus USA:n 155 M284 tuliputken rakenteesta, jossa vääntöä välittävä pitka tuplaura näkyy piirroksena. Joskus raportoidussa väsytyskokeessa on vaurioon johtanut särö lähtenyt ko. uran nurkasta ja siten se on määrännyt kyseisen puten väsytyssyklien lukumäärän vaikka testissä ei vääntöä testikappaleeseen kohdistettukaan. Yleensä väsymissäröt lähtevät putken sisäpinnalta ja etenevät ulkopintaan. Pitkä, aksiaalinen ura ei liene kovin todennäköinen sirpaleiskemän tulos. Pitkää uraa ja sen kriittisyyttä voi verrata edellä esitettyyn sirpaleiskemään, jonka "pituus" oli ~1,5''. Väsymisvaurion kannalta pitkä ura on selvästi vaarallisempi kuin lyhyt iskemäjälki.
Ylläolevista kuvista ja linkeistä selvinnee, että
- Räjähdyksen aiheuttama painerintama (heijastunut paine) ei vahingoita tykin raskaita perusosia muuta kuin suoraosumana (<0,7 m etäisyys putken suulla, muualla vielä lähemmäs)
- Toimvassa tuliputkessa on useita rakenteellisia epäjatkuvuuskohtia, uria, koloja ja (läpi-) reikiä luonnostaan. Jotta tuliputki menisi sirpaleiden (tai käsiaseiden luotien) osumista ampumakelvottomaksi, pitää niiden aiheuttaa "luonnollisia epäjatkuvuuskohtia" suurempia vaurioita. Se edellyttää raskaita / suuria sirpaleita, joita ei HE-ammuskuoresta kovin montaa synny ja siten "vaaralliset" sirpaleosumat ovat putken lujuuden kannalta harvinaisia suoraa kranaatin osumaa tuliputkeen tai aivan sen välittömään läheisyyteen lukuunottamatta
- Suurikal. tykin tai panssarivaunukanuunan tuliputken seinämän varma läpäiseminen edellyttänee suunnattuun räjähdysvaikutukseen perustuvan ampumatarvikkeen osumaa (kuorma-ammuksien tytärammukset läpäisevät >100 mm terästä, muut ontelo- ja EFP-taistelukärjet enemmän)
- Sama pätee myös perä- ja sulkukappaleeseen (kiilaan). Niissäkin "luonnolliset viat (koneistetut muodot)" ovat niin suuria, että sirpaleilla ei sellaisia saada aikaan suoraa tai lähiosumaa lukuunottamatta. Sulkuosien käyttölaitteet vaurioituvat herkemmin
- Tykin varustelut (hidastimet, palauttimet sekä muut kevyet tilpehöörit) ja kantavat runko-osat (lavetti, kehto, akselistot jne) vaurioituvat helpommin sirpaleosumista, koska ne ovat ainepaksuudeltaan ja materiaaliltaan perä- ja sulkukappaletta sekä tuliputkea selkeästi heikompia. Jälkimmäiset voitaneen kierrättää muihin aseisiin pienien korjauksien ja hyväksyntätarkastuksen jälkeen tarpeen niin vaatiessa kuten jäsen
@Jukkis aiemmassa Ukraina-ketjun viestissään
#217,742 kommentoi liittyen Ukraina-ketjussa esitettyyn alkuperäiseen videoon vaurioituneesta tykistä.