Naukowcy WAT badają lufy dział artylerii przeciwlotniczej

Z badań wynika, że użyteczne właściwości jako materiał do budowy luf ma tzw. stal duplex, czyli dwufazowa stal nierdzewna. Artykuł na ten temat ukazał się w czasopiśmie "Energies". Współautorami pracy "Symulacje numeryczne wymiany ciepła w lufie działa wykonanej z wybranych stali" są mgr inż. Mateusz Zieliński, prof. dr hab. inż. Piotr Koniorczyk, dr inż. Zbigniew Surma, prof. dr hab. inż. Janusz Zmywaczyk i dr inż. Marek Preiskorn z Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa WAT.

Lufy się przegrzewają

Wobec rosyjskiego ataku na Kijów, Charków czy Mariupol już chyba nikt nie ma wątpliwości, że w naszej części Europy wracamy do wyścigu zbrojeń.

- Nowoczesne systemy artylerii przeciwlotniczej składają się z dział, z których część strzela do wyznaczonego celu, podczas gdy pozostałe działa podążają za celem bez oddania strzału - wyjaśnia dr inż. Marek Preiskorn. - W trakcie długiej serii strzałów temperatura ścianki lufy może osiągnąć wysokie wartości grożące przegrzaniem materiału i uniemożliwiające oddanie kolejnego strzału. Wtedy działo jest czasowo wyłączane a strzelanie jest przejmowane przez inne działa systemu.

Wybrali najlepszą stal

Naukowcy z WAT zbadali nieustalone przewodzenie ciepła w lufie przeciwlotniczego działa kalibru 35 mm. Symulacje numeryczne wykonano dla trzech rodzajów stali lufowych. Wcześniej autorzy artykułu przeprowadzili badania właściwości termofizycznych tych rodzajów stali w zakresie temperatury od 20 °C do 1100 °C. Naukowcy wykonali obliczenia warunków brzegowych wymiany ciepła na powierzchni wewnętrznej otworu lufy dla sześciu sektorów wydzielonych wzdłuż długości lufy. Obliczenia wykonano dla przypadku pojedynczego strzału, sekwencji siedmiu strzałów i sześćdziesięciu kolejnych strzałów. Wyniki wykazały podobny charakter wymiany ciepła w dwóch testowanych stalach, ale inny dla stali duplex.

- Stal duplex ma użyteczne właściwości jako materiał do budowy luf dział ze względu na brak przejścia fazowego - podsumowują naukowcy. - Ta stal nie ma efektu skurczu materiału, a zatem wielokrotne przekraczanie tej temperatury w procesie nagrzewania i chłodzenia lufy nie ma wpływu na powstawanie pęknięć na wewnętrznej powierzchni lufy.

(db)