Многогранники в Военной Технике Автор: Ежов Дмитрий Михайлович, 11 класс Куратор: Сафонова Алифтина Ивановна МОУ СОШ «Эврика-Развитие» г. Томск 2011

Содержание Что такое многогранник?1 Что такое многогранник? «Математика брони»2 «Математика брони» «Из Куба в Призму»3 «Из Куба в Призму» Почему?! Или немного расчётов: Примеры удачных танковых многогранников6 Примеры удачных танковых многогранников «Амфотерная прелесть» (объект 279)7 «Амфотерная прелесть» бронетехника: Современная бронетехника: Не танковая зона многогранников!10 Не танковая зона многогранников! Автомобилестроение11 Автомобилестроение Аэродинамика 12 Аэродинамика Военно-морской флот 13 Военно-морской флот Вывод14 Вывод Отзыв учителя о работе ученика15 Отзыв учителя о работе ученика Использованная информация16 Использованная информация Стр.:

Что такое многогранник? Многогранник поверхность, составленная из многоугольников и ограничивающих некоторое геометрическое тело. Многоуго́льник это геометрическая фигура, определяется как замкнутая ломаная. 1

Что есть броня? Броня́ защитный слой материала, обладающий достаточно большой прочностью => весом…. «» «Si vis pacem, para bellum» «Хочешь мира – готовься к войне» «» «Si vis pacem, para bellum» «Хочешь мира – готовься к войне» Танк эпохи Возрождения, считающийся основным прототипом современных танков – отсутствуют острые углы в броне, передвигается на колесах. Не реализован из-за большого веса 2

«Из Куба в Призму» «Potius sero quam nun quam» «Лучше поздно, чем никогда» «Potius sero quam nun quam» «Лучше поздно, чем никогда» Танковый снаряд Даешь Рикошет! 3

Рассмотрим боевые действия времён 2-ой мировой войны Очевидно, что при попадании в бок – снаряд с большой вероятностью просто «проскользит» по броне. Сверх того, острые углы наклона брони относительно вертикали, позволяют сохранить живучесть танка если рикошета не произошло. Ведь очевидно то, что Длинна по касательной = Длине брони * cosa, где a – 90 – угол наклона брони к земле. L(кас)= 100мм*cos60=200мм «Кубический» танк переходит в Танк в виде усечённой пирамиды, Тот, в свою очередь, В подобие усечённого конуса. Как у Леонардо Да Винчи 4

Pzkpfw Ausf B VI, выпущенный на последнем этапе войны, Пробить в «лоб» не могло ни одно орудие. Разве что покалечить экипаж. Почему? - Немного цифр Дальность, м При угле встречи 60°, мм При угле встречи 90°, мм Характеристики 122-мм Д-25Т самой мощной пушки СССР времён 2-ой мировой. Лоб корпуса (верх), мм/град.150 / 50° Лоб корпуса (низ), мм/град.120 / 50° Лоб башни, мм/град.180/10° (башня Хеншеля) Данный танк 1 на 1 смог бы уничтожить любой танк противника, при этом не потеряв экипаж. Все дело – в радикальных углах наклона и литой конструкции элементов. 5

Примеры удачных танковых многогранников Схема бронирования Королевского Тигра – лучшего истребителя танков 2-ой Мировой Войны. Обратим внимание на: Угол Бронелистов и их толщину в разных проекциях Боковая схема т-34. Немецкая пантера – удачная копия технической базы т-34 (в плане геометрии брони) 6

«Амфотерная прелесть» Оригинальные конструктивные решения позволили получить наименьший заброневой объём (11,47 м3) среди всех тяжелых танков. Его корпус имел литую криволинейную форму с тонколистовыми противокумулятивными экранами, дополняя его обводы до вытянутого эллипсоида. Корпус танка был сварен из четырёх крупных литых броневых элементов криволинейной формы. Толщина лобовой брони корпуса более чем в два раза превышала аналогичный показатель корпуса танка Т-10М и составляла 269 мм. Верхняя лобовая деталь с максимальной толщиной 192 мм была наклонена под углом 60° от вертикали, а бортовые детали толщиной 182 мм под углом 45°. Максимальная толщина литой башни сферической формы по всему её периметру составляла 305 мм при угле наклона 30° от вертикали Объект 279 Максимальная броня – 305*2=610мм по касательной!!! «Væ victis!» «Горе побежденным!» 7

Современная бронетехника Задачи Брони: Обеспечение защиты от кумулятивной струи Обеспечение защиты от бронебойного снаряда Поражающие Факторы: Огромное давление и скорость струи: броня начинает «течь» вместе с зарядом, обжигая все вокруг. Огромная Дульная Энергия снаряда, способная при попадании под углом в 90 градусов просто сломать броню и все то, что под ней. Начальная энергия ~2,3*10^7 Дж Способы защиты: Комбинированная броня – состоящая из нескольких слоёв разной плотности таким образом рассеивающая струю Многослойная литая броня – защищающая от деформации путём рассевания кинетической энергии снаряда по большой площади. Вывод: Перед ВПК стоит задача по производству такой брони, которая будет как рассеивать кинетическую энергию (большими углами к нормали), так и состоять из нескольких слоёв, некоторые из которых должны будут остановить кумулятивную струю. 8

Современная бронетехника На новые средства атаки - придумывают новые средства обороны. Да! Многогранники есть и в динамической защите, на каждом современном танк! 9 Направленный взрыв сначала разбивает струю воздуха, а затем вовсе гасит его взрываясь перпендикулярно потоку.

Не танковая зона геометрии! Что ещё: -ВМФ -Авиастроение -Автомобилестроение …И каркас машины «рассчитывается» с помощью геометрии! -Только знания о качестве сплавов и об их форме спасут пилоту жизнь на поле боя, на скоростном треке! 10

Автомобилестроение У военной машины есть 3 цели которые должны быть осуществлены с помощью геометрии: Сохранение жизнедеятельности экипажа Понижение уровня заметности Быстрый разгон (наилучшее бронирование при минимальной массе). Способ реализации Рациональные углы наклона бронелистов Двойное V-образное дно для рассеивания энергии взрыва мины. Лёгкая композитная броня с рациональными углами наклона. Равномерное распределение массы на колеса (центр масс). Низкий профиль транспортного средства. Строение брони и материал, позволяющие гасить эм-волны КАМАЗ

До сих пор в ЦАГИ, В Подмосковном Жуковском, разрабатывают и испытывают новые формы, позволяющие самолетам быть менее заметными, более быстрыми! Истребитель Су-47 Истребитель Су-47 с крылом обратной стреловидности. Такое решение позволяет достичь небывалой подъёмной силы на виражах. Fтяж. Fпод. Fтрен. 12

Военно-морской флот Вооружение Оборона Каземат Башня Деление по отсекам нужного объёма – сохранение «плавучести» - все это – геометрия и физика! Применить закон Архимеда, вычислив максимально «полезный объём отделения» От камней к ракетам / от каземат к орудийным башням 13

Вывод: Без многогранников не обходится военная техника. Наша армия не сможет быть сильной, если наш ВПК не будет соответствовать требованиям современности. 14 «Тебе нравится математика? Ты интересуешься военной техникой? Помоги своей армии и себе! Поступай в престижный ВУЗ на механико-математический факультет!» © Научно-производственный центр «Специальное машиностроение» МГТУ им. Н. Э. Баумана – ждёт тебя!!!

Отзыв учителя о работе ученика В данной работе Ежов Дмитрий установил связь между тремя предметными областями: математикой, физикой и основами безопасности жизнедеятельности. Он систематизировал, расширил свои знания о многогранниках. В области Физики, Дмитрий доказал, что форма снаряда влияет на давление, оказываемое снарядом на тело. А также, он разобрался в принципах действия современного стрелкового и артиллерийского вооружения. Дмитрий показал, что знание законов математики и физики позволяет использовать определенные соотношения между размерами и формами отдельных частей создаваемых объектов для оптимизации их работы. Работа над темой потребовала использования различных информационных ресурсов и знания возможностей современного программного обеспечения. 15

Использованная информация: Сайты: Книги: «Советская Военная Энциклопедия в 8 томах» Журнал «Оружие» 16

Спасибо за просмотр! Автор: Ежов Дмитрий Михайлович Куратор: Сафонова Алифтина Ивановна МОУ СОШ «Эврика-Развитие» г. Томск 2011 «Non est culpa vini, sed culpa bibentis» «Виновато не вино, а пьющий» «Ну, вы заходите, если что…»