С целью улучшения механических свойств и проникающей способности обычного политетрафторэтилена использовали модифицированный политетрафторэтилен, полученный путем добавления в указанный материал порошка меди. Анализ результатов статических испытаний на сжатие и испытаний методом разрезного стержня Гопкинсона подтвердил улучшенные механические свойства модифицированного политетрафторэтилена. Предложена конструкция кумулятивного заряда, использующая модифицированный политетрафторэтилен в материале облицовки. Формирование кумулятивной струи из модифицированного политетрафторэтилена и процесс ее попадания в заряд исследовали с помощью численного моделирования. Результаты показывают, что механические свойства модифицированного политетрафторэтилена по сравнению с таковыми тефлона заметно улучшены с точки зрения повышения стабильности формирования кумулятивной струи, увеличения глубины ее проникания и размера пор при ударе, а также повышения характеристик поражающего действия без детонации заряда.

С использованием теоретических, экспериментальных и численных методов исследованы характеристики формирования реактивной струи кумулятивного заряда с облицовкой из высокополимерных материалов и его пробивающей способности. Для описания условия сцепления частиц реактивной струи представлены вязкоупругая модель и уравнение сжимаемой жидкости. Показано, что реактивная струя с частицами высокополимерных материалов формируется дистанционно. Исследованы 2 вида материала облицовки: высокополимерный материал ПТФЭ и чистая медь. Представлено соответствующее компьютерное моделирование формирования двух реактивных струй. Для наблюдения за дистанционно формируемой реактивной струей кумулятивного заряда с облицовкой из ПТФЭ и меди использовали технологию импульсной рентгеновской фотографии. Результаты моделирования и радиографии показывают, что 2 реактивные струи с дисперсией частиц и дисперсией в радиальном направлении характеризуются вязким поведением, которое, по-видимому, зависит от материала облицовки. Как следствие, в области высокого давления произошло гашение реактивной струи, так как резкое повышение давления обусловливает появление радиальной скорости, что приводит к расширению в поперечном направлении. По сравнению со стандартной пробиваемостью снаряда с облицовкой из меди дистанционно формируемая реактивная струя с использованием полимера имела большую апертуру и меньшую глубину пробития. Из-за низкой плотности полимера в облицовке этот снаряд имеет ограниченную пробивную способность по сравнению со снарядом с облицовкой из меди. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными. Для получения лучших тактико-технических характеристик полимерный материал может быть модифицирован, что значительно повысит пробивную способность реактивной струи кумулятивного заряда.

Облицовочный материал - один из ключевых факторов при создании бронебойных боеприпасов, оказывающий влияние на эффективность внедрения. Работоспособность кумулятивного заряда, формируемого его облицовкой, определяется различными свойствами материала в условиях взрывной нагрузки, в частности для мишени с элементами динамической защиты, которые уменьшают проникающую способность, рассеивая кумулятивный заряд. Изучены рабочие характеристики элементов кумулятивного заряда из различных материалов. Конечноэлементное программное обеспечение AUTODYN и метод гидродинамики гладких частиц используются при моделировании формирования этих элементов и их внедрении в пластины-мишени из трех материалов: Cu, ПТФЭ и ПТФЭ/Cu, что было проверено экспериментально. Показано, что кумулятивный заряд для медной облицовки формируется под действием детонационной волны, тогда как ПТФЭ и ПТФЭ/Cu материалы генерируют струю распыленных частиц. Установлено, что в головной части скорость струи частиц Cu наименьшая, глубина внедрения наибольшая, а размер отверстий наименьший, скорость струи частиц ПТФЭ наибольшая, глубина внедрения наименьшая, размер отверстий занимает среднее положение, скорость и глубина внедрения струи частиц ПТФЭ/Cu занимают среднее положение, тогда как отверстия имеют наибольший размер. Струя частиц ПТФЭ/Cu обладает более высокой эффективностью внедрения по сравнению со струей ПТФЭ, а ее проникающая способность выше, чем струи Cu.