Кумулятивное оружие: история, принцип работы

DámskýDeník

Полезное видео

Истоки изобретения и дальнейшее развитие эффекта

Когда произошло Что произошло
1864 г. Открытие М. Бересковым кумулятивного эффекта.
1910 г. – 1926 г. Множественные исследования различными странами, для создания кумулятивных боеприпасов и их испытание в условиях военного времени
1935 г. В Германии создаются первые образцы кумулятивных снарядов.
1940 г. Использование кумулятивных боеприпасов армией Вермахта. Открытие производств по их созданию в США.
1942 г. Советский Союз начинает массовое производство снарядов для применения в артиллерийских дивизиях.
1950 г. Военные инженеры США создают первый в мире снаряд с высоким уровнем стабилизации и начало исследований по его усовершенствованию.
1960 г. Первичные испытания разработанных в СССР сбалансированных снарядов с кумулятивным эффектом.
1990 г. Создание военными инженерами СССР первых в мире боеприпасов тандемного вида, которые способны пробивать броню до 8 см.

1864 год, стал настоящим прорывом мастера минного дела Михаила Матвеевича Берескова, который открыл кумулятивный эффект. После воплощения задумки в жизнь, начались множественные испытания для проверки эффективности против твёрдых и бронированных объектов. Военное руководство многих стран, привело в шок, с какой эффективностью кумулятивные снаряды уничтожают бронированную технику. Подобные испытания заставили учёных со всего мира начинать исследования разработки М. Берескова.

В период с 1910 по 1926 гг. активно продолжались исследования военными инженерами Великобритании, США, России, Германии, Турции, Франции, по созданию разнотипных мин и снарядов с кумулятивным действием. Главной целью всех разработок являлось найти наиболее подходящую форму и материал, которые смогли бы уничтожать тяжелобронированные объекты.

В 1935 году, немецкие инженеры начали создавать снаряды с кумулятивным зарядом для артиллерийских полков, которые активно их использовали в ходе 1941-1944 годов. Благодаря увиденному потенциалу немецких снарядов против советской техники, Советский Союз взяв за основу немецкие образцы, начал производство аналогичных боеприпасов.

В 1942 году Советский Союз сумел начать массовое производство снарядов, которые могли бы использоваться в артиллерийских орудиях.

Кумулятивные боеприпасы в послевоенное время

В июле 1950 года, американские военные инженеры изобрели абсолютно новую модель снаряда, с высокой стабильностью во время полёта и уникальной облицовкой.

В 1960 году был создан снаряд, имевший улучшенную структуру, и был сделан из материалов, которые полностью превосходили своих предшественников. В этом же году были начаты множественные исследования по усовершенствованию уже готовых разработок.

1990 год — Создание первых в мире боеприпасов тандемного вида, которые способны пробивать броню до 8 см.

Механизм действия

Основная статья: кумулятивный эффект

При достижении цели взрыватель создаёт детонационную волну, которая, проходя через отверстие в защитном экране, инициирует подрыв детонатора основного заряда. Взрывная волна распространяется по основному заряду с высокой (3-5 км/с) скоростью и образовавшаяся ударная волна сжимает кумулятивную воронку. Так как скорость движения при этом превышает скорость звука в металле, то он в воронке ведёт себя как идеальная жидкость. При этом выделяется большой по массе (около 90 % изначальной массы) медленно двигающийся «пест» и гиперзвуковая кумулятивная струя металла. Скорость движения струи также превышает скорость звука в металле, поэтому струя взаимодействует с бронёй как две идеальные жидкости (по гидродинамическим законам). Прочность брони в традиционном понимании при этом практически не играет роли и снаряд обеспечивает огромную (до 10 калибров) бронепробиваемость.

Оставшаяся энергия после образования кумулятивной струи идёт на разрушение корпуса и преобразуется в энергию разлёта осколков.

История создания

Дата Событие
1864 г. Открытие кумулятивного эффекта, что позволило разработать принцип кумулятивного снаряда для производства боеприпасов
1910 г. – 1926 г. Исследование кумулятивного эффекта, создание кумулятивных снарядов и их испытание
1935 г. Создание первых удачных кумулятивных снарядов немецким ученым Францем Рудольфом
1940 г. Начало работ американских ученых по созданию кумулятивных снарядов и гранат. Использование кумулятивных снарядов немецкой армией
1942 г. Создание и принятие на вооружение СССР кумулятивных снарядов. Период, когда появились кумулятивные снаряды в артиллерии
1950 г. Создание учеными США первого снаряда с высокой стабилизацией и начало работ по совершенствованию кумулятивного оружия
1960 г. Разработка и испытание советских ученых сбалансированного кумулятивного снаряда
1990 г. Советские ученые создали первые кумулятивные боеприпасы тандемного вида с пробитием брони до 800 мм

В 1864 году военный инженер М. Бересков (он стал первым, кто придумал кумулятивный снаряд) открыл кумулятивный эффект, после чего начал испытание и применение разработок в разрушении твердых объектов. Военные были поражены, как действует кумулятивный снаряд на бронированную технику. Именно с этого момента западные ученые начали исследование данного эффекта.

С 1910 по 1926 годы продолжались исследовательские работы и создание разнотипных кумулятивных снарядов и мин. Целью этих опытов было нахождение правильной формы и материла, которые в совместном использовании могли пробивать объекты, имевшие большую толщину бронирования.

В 1935 году молодой немецкий ученый начал работы по созданию кумулятивных артиллерийских снарядов, которые активно использовались в начальном этапе Второй Мировой войны. Увидев потенциал кумулятивных снарядов, советские ученые на примере немецких боеприпасов начали разработку и производство собственного оружия. В 1942 году кумулятивные советские снаряды начали использоваться на артиллерийском оружии калибра 76 и 122 мм.

Устройство кумулятивного снаряда Второй Мировой войны

В середине 1950 года ученые США запатентовали новый тип кумулятивного снаряда, который обладал высокой стабилизацией во время полета и имел уникальную металлическую облицовку. В этом же году новый тип снарядов был принят на вооружение США.

В 1960 году создали уникальный кумулятивный снаряд имеющий новую структуру и материалы, которые во много раз превосходили кумулятивные снаряды Второй мировой войны. С этого момента были начаты упорные работы по улучшению уже имевшихся разработок.

В 1990 году был создан кумулятивный тандемный снаряд калибра 130 мм и имевший пробитие 800 мм.

Схема устройства кумулятивного снаряда

Кумулятивный снаряд состоит из частей:

  • взрыватель;
  • головка;
  • кумулятивная воронка;
  • кольцо;
  • разрывной заряд;
  • капсюль детонатор;
  • фиксатор;
  • трассер;
  • стабилизатор;
  • корпус;
  • лопасть.

Обычаи и верования древних славян.

 Жизнь славян сильно зависела от природы: пойдут не вовремя дожди или начнется засуха — пропадет урожай. Солнце, ветер, гроза, лес — все представлялось древнему славянину одушевленным.

Славяне обожествляли силы природы. Их религия была языческой. Бог солнца назывался Даждьбогом, бог ветра — Стрибогом, бог грозы — Перуном.

В верованиях славян ярко отразились их занятия земледелием. В честь солнца славяне устраивали праздники. Весной праздновали проводы зимы и встречу весны, пекли блины, круглые, как солнце. Соломенное чучело зимы торжественно сжигали или топили в реке. Водили хороводы и пели песни:

  • Весна, весна красная,
  • Приди, весна, с радостью,
  • С великою милостью,
  • С корнем глубоким,
  • С хлебом обильным.

В верованиях славян отразились и их занятия скотоводством. Одного из богов они считали богом скота. Они называли его Велес.

Богов надо было задобрить, принести им жертву. В нашей речи остались следы этих старинных обычаев. «Дождик, дождик, пуще, дам тебе гущи», — приговаривают иногда во время дождя. Это — древнее обещание жертвы дождю, чтобы он шел сильнее.

Славяне думали, что после смерти люди переселяются в какой-то другой мир и там продолжают жить. Они почитали умерших предков-родоначальников. Такой предок назывался «чур» или «щур». И сейчас дети в играх говорят: «Чур, меня!» Это значило в древности «храни меня, предок».

Умершим князьям и дружинникам устраивали торжественные похороны. И сейчас еще возвышаются курганы, насыпанные над их могилами. Много таких курганов недалеко от Смоленска. Княжеские курганы достигают 10 м в высоту и 100 м в окружности. Археологи раскопали и исследовали многие сотни курганов и постепенно восстановили детали быта и верований славян.

Умершего князя одевали в боевые доспехи, рядом клали оружие, предметы домашней утвари, съестные припасы. Тут же убивали жену князя или его рабыню, нескольких лошадей. Все это покрывали хворостом, жердями, бревнами, а потом поджигали. Когда костер догорал, над пепелищем насыпали высокий курган и устраивали тризну — военные игры, состязания вокруг кургана в честь умершего. Один из таких курганов высотою в четырехэтажный дом расположен в Чернигове. Называют его «Черной могилой».

Найдены могильники и бедных людей. Они невысоки, в них нет богатого оружия, украшений, скелетов рабов или слуг. Лишь несколько самых необходимых орудий труда и предметов домашнего обихода клали родичи в могилу умершего.

Так раскопки древних могильников позволили археологам не только установить погребальные обряды славян, но и увидеть начальные этапы возникновения у них имущественного неравенства.

Много вреда приносили языческие верования людям: вселяли в них суеверный страх перед силами природы, подчиняли невежественным гадателям — волхвам и колдунам, требовали жертвоприношений, во время которых не только резали скот, но и убивали людей.

  • < Народы Северного Причерноморья в древности
  • -> Первобытнообщинный строй на территории нашей страны — заключение >

Интересные факты

  • Первоначально кумулятивные снаряды назывались бронепрожигающими, так как считалось (исходя из формы пробитой воронки), что они именно прожигают броню. В реальности же при подрыве заряда температура облицовки достигает всего лишь 200—600 °C, что значительно ниже температуры её плавления.
  • Распространено мнение, что при попадании кумулятивной струи в танк или иную броневую цель находящиеся внутри погибают от баротравмы при резком повышении давления в замкнутом объеме после пробития брони, и это одна из причин, почему десант БМП предпочитает ездить снаружи, на верхнем листе, а не внутри машины, а также поэтому некоторые танкисты предпочитают езду с открытыми люками, для сброса давления. В реальности же всё наоборот: расширяющиеся газы сдетонировавшего кумулятивного заряда не могут проникнуть за пробитую броню в образовавшееся небольшое отверстие, а вот открытые люки приводят к «затеканию» ударной волны и поражению экипажа.

Кумулятивный эффект

На картинке — наглядная иллюстрация кумулятивного эффекта, или эффекта Манро: падающая в воду капля пробивает углубление в поверхности, которое затем «схлопывается», выбрасывая вверх струйку воды. Когда дети играют и бьют по воде ладонью, чтобы обрызгать друг друга, они тоже создают кумулятивные струи. Термин «кумуляция» происходит от латинского cumulatio — «скопление» или cumulo — «накапливаю» и означает увеличение или усиление какого-либо эффекта за счет сложения или накопления однородных с ним эффектов. В физике этот термин характеризует кратковременные процессы (как правило, это взрывы) и подразумевает усиление их в определенном месте или в направлении действия.

Представьте себе заряд взрывчатого вещества, находящийся в однородной, плотной среде — допустим, в жидкости. В какой-то момент происходит его взрыв, то есть чрезвычайно быстрое выделение запасенной веществом энергии. Продукты взрыва имеют очень высокую температуру, большую плотность и находятся под огромным давлением, они резко сжимают окружающую среду, создавая скачок уплотнения. Этот скачок распространяется по среде со сверхзвуковой скоростью, образуя так называемую «взрывную волну». Если заряд взорвался в небольшой области (точечный взрыв), то волна имеет сферическую форму. Частицы, которым она передает энергию, приобретают скорости, направленные от центра взрыва, и модули этих скоростей для равноудаленных частиц одинаковы. Следовательно, и плотность кинетической энергии во всех направлениях от центра одинакова.

Теперь представьте, что тем или иным способом нам удалось перераспределить энергию взрыва в пространстве, сделав так, чтобы плотность кинетической энергии в одном направлении была значительно больше, чем в остальных. Таким образом, скорость частиц в этом направлении возрастет, и возникнет струя. Именно этот эффект концентрации энергии в одном направлении и называется кумулятивным, а возникающая при этом струя — кумулятивной струей. Конечно, кумулятивные струи могут возникать не только при взрывах

Важно создать такие условия, когда плотность кинетической энергии движущейся среды быстро возрастает в небольшом объеме. И если этот объем не сферически-симметричен, то возникнет струя

Схема кумулятивного эффекта. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Исследователи взрывчатых веществ выяснили, что если в снаряде сделать полое углубление, то разрушительную энергию можно сконцентрировать на небольшом участке. В 1792 году горный инженер Франц фон Баадер провел подобные эксперименты с использованием дымного пороха, однако по-настоящему успешными эти эксперименты стали с появлением высокобризантных веществ. Уже в XIX веке кумулятивный эффект повторно исследовал и подробно описал в своих работах американец Чарльз Манро (Charles Edward Munro). В 1938 году Франц Томанэк (Franz Rudolf Thomanek) в Германии и Генри Мохоупт (Henry Mohaupt) в Швейцарии независимо друг от друга открыли эффект увеличения пробивной способности снаряда, в котором сделано конусное углубление, облицованное металлической воронкой. Эти перспективные разработки не замедлили получить применение у военных — в минно-взрывном деле и в артиллерии. Кумулятивные боеприпасы впервые использовали в боевых условиях 10 мая 1940 года при штурме форта Эбен-Эмаль (Бельгия).

С началом Великой Отечественной войны советские танкисты встретились с кумулятивным оружием немецкой армии — гранатами и снарядами. Поражая бронированные машины, такие снаряды оставляли характерные оплавленные отверстия и были названы «бронепрожигающими». Весной 1942 года на Софринском полигоне испытали снаряд, разработанный на основе немецкого трофея, и затем первый кумулятивный снаряд был принят на вооружение советской армии. В 1949 году советский математик и механик Михаил Алексеевич Лаврентьев становится лауреатом Сталинской премии за создание теории кумулятивных струй.

На чем основано столь мощное действие кумулятивных зарядов? За счет углубления в виде воронки, которая при взрыве «схлопывается», как пробитая каплей поверхность воды, создается газовая струя из продуктов взрыва. Если воронка покрыта металлической облицовкой, струя получается из расплавленного металла высокой температуры. Поражение достигается действием струи небольшого диаметра на участок порядка 80 мм (см. видео). При опредленном расстоянии до цели эта струя имеет мощнейшее бронебойное действие, благодаря которому кумулятивный эффект и получил свою печальную известность.

Демонстрация кумулятивного эффекта на примере разных типов снарядов

Фото с сайта popmech.ru.

Андрей Алубаев

Принцип работы кумулятивного снаряда

Во время Великой Отечественной войны был разработан кумулятивный снаряд, принцип действия которого основывался на направленном взрыве. В нем установлена металлическая конусная воронка, которая имеет толщину стенок до одного сантиметра. Широкий край воронки повернут напрямую к мишени. После столкновения взрывателя с объектом создается давление, которое идет по конусу в центр снаряда.

10 км
в секунду, такую скорость имеет высвобождаемая снарядом обратная струя

После чего снаряд высвобождает под огромным давлением в обратную сторону металлическую струю, которая имеет скорость до 10 км в секунду. Высвобождаемая снарядом металлическая струя начинает входить в броню или в любой другой объект на высокой скорости, при этом игнорируя толщину объекта воздействия. Именно таков принцип работы кумулятивного снаряда.

Кумулятивный снаряд в разрезе

Что такое кумулятивный снаряд? Если описать все более просто, то при воздействии кумулятивного снаряда броня под давлением превращается в жидкость.

Сравнение снарядов различного типа

Действие кумулятивной снаряда напрямую зависит от размера, используемого материала и объекта воздействия. Пробитие таких снарядов может превышать их калибр от пяти до десяти раз.

Танковая эволюция

Первые танки представляли собой медлительные подвижные артиллерийские батареи (иногда с несколькими орудиями), защищенные противопульным бронированием. Это были аналоги бронепоездов, с той разницей, что двигаться они могли не по рельсам, а по пересеченной местности и, само собой разумеется, по дорогам. Эволюция технических решений привела к новым способам применения бронетехники, она стала мобильнее и переняла часть функций кавалерии. Наиболее передовыми достижениями могла похвалиться советская инженерная школа, которая уже к концу тридцатых годов XX века пришла к общей концепции, определяющей облик современного танка. Все остальные страны до конца войны продолжали строить боевые машины по устаревшей схеме, с передней трансмиссией, узкими гусеницами, клепаными корпусами и карбюраторными двигателями. Несколько больших по сравнению с Великобританией и США успехов добилась нацистская Германия. Инженеры, строившие «Тигры» и «Пантеры» сделали ряд попыток увеличить стойкость своих машин, применив наклонное бронирование. Ширину гусениц немцам тоже пришлось изменить согласно условиям Восточного фронта. Длинноствольные орудия стали еще одним признаком, приближающим характеристики танков Вермахта к современным стандартам. На этом прогресс в стане наших врагов остановился.

О вооружении

Уничтожить цель экипаж данного самолета мог посредством бомб ФАБ-100. Всего на Ил-28 имелось 12 таких снарядов. Также бомбардировщик мог комплектоваться ФАБ-250М46 в количестве 8 штук, или двумя ФАБ-500М46, или же одной ФАБ-1500М46. Торпедоностные модели (Ил-28Т) комплектовались одной реактивной торпедой РАТ-52, минами АМД-100 и АМД-500 «Десна», «Лира». Для торпед использовали внешнюю подвеску, для мин и бомб – грузоотсеки. Позже Ил-28Т начали снаряжать двумя торпедами. Запуск торпед осуществлялся посредством прицелов ПТН-45. Чтобы его установить на самолет, советским авиастроителям пришлось немного изменить остекление в штурманской кабине. Стрелковое вооружение представлено двумя неподвижными пушками НР-23. Местом их установки стала носовая часть фюзеляжа. Для Ил-28Т и Ил-28Р было предусмотрено по одной пушке. Но одну стрелковую единицу полагалось 100 снарядов. Кроме того, самолет имел две кормовые пушки, управление которыми осуществлялось дистанционно при помощи гидравлического привода. Из одного ствола можно было выпустить 225 снарядов.

Вахтовые автобусы на шасси «Садко»

ГАЗ-33081-1091 и автомобиль технической поддержки ГАЗ-33086 «Земляк»

Автоцистерна пожарная АЦ-3,0-40 на шасси ГАЗ-33086

  • КАвЗ-39766 — автобус-вездеход с использованием 19-местного кузова автобуса малого класса КАвЗ-3976. Модификации: 397660 — с карбюраторным двигателем ЗМЗ-513; 397663 — с дизелем ММЗ Д-245.7. Производился в 2003—2005 гг.
  • СемАР-3257 — грузопассажирский 12-местный автобус-вездеход с карбюраторным двигателем ЗМЗ-513 и кузовом от автобуса малого класса СемАР-3280. Производился ЗАО НПП «Семар» в 2001—2006 гг.
  • ГАЗ-330811-10 «Вепрь» — автомобиль специального назначения на укороченной базе «Садко» с цельнометаллическим трёх- или пятидверным кузовом.

Кумулятивная струя

Фоторазвертка движения.

Условия формирования кумулятивной струи определяются микроструктурой металла облицовки и способностью его структурных составляющих к пластической деформации.

Фоторазвертка движения.

Путем улавливания кумулятивной струи в некоторых неплотных средах и последующего металлографического анализа установлено, что в процессе формирования струи не происходит плавления металла. Однако температура струи при этом может достигать 900 – 1000 С.

Процесс проникания кумулятивной струи в любую среду разделяется на начальную ударно-волновую стадию и стадию установившегося проникания.

Теория образования кумулятивных струй и их действия, предложенная М. А. Лаврентьевым и Г. И. Покровским ( около 1944 г.), просто и наглядно объясняет главные черты этого явления. Струя образуется при косом столкновении пластин, показанном на рис. 1, а. Авторы теории выбрали удачное и простое приближение, сделавшее все расчеты элементарными: материал пластин считается несжимаемой жидкостью. Во многих случаях такое приближение оказывается хорошим.

Механизм образования кумулятивной струи следующий. При взрыве вещества в виде цилиндрического заряда происходит почти мгновенное превращение его в газообразные продукты, которые разлетаются во все стороны в направлениях, перпендикулярных поверхности заряда. Если углубление в заряде облицовано тонким слоем металла, то при детонации заряда вдоль его оси образуется кумулятивная струя, состоящая не только из газообразных продуктов, но и из размягченного металла, который выделяется из металлической облицовки.

В создании кумулятивной струи участвует так называемая активная часть кумулятивного заряда, т.е. часть ВВ, непосредственно прилегающая к кумулятивной выемке и характеризующаяся распространением продуктов детонации в направлении кумулятивной струи. Продукты детонации остальной – пассивной части кумулятивного заряда разлетаются в стороны, полезной работы не производят и – как правило, оказывают вредное воздействие на окружающие элементы конструкции и среду. Доля активной части заряда может быть увеличена путем помещения заряда в массивную оболочку из плотного и прочного материала.

В этом случае кумулятивная струя не образуется. Следовательно, смачиваемость стенок пробирки жидкостью является существенным условием опыта.

Поскольку в действительности кумулятивная струя в движении растягивается и затем фрагментируется, расчет длины пробиваемого ею канала существенно усложняется.

Рассмотрим механизм образования кумулятивной струи и проникновении ее в преграду. При взрыве цилиндрического заряда взрывчатого вещества происходит почти мгновенное превращение его в газообразные продукты, разлетающиеся во все стороны по направлениям, перпендикулярным к поверхности заряда. Сущность эффекта кумуляции заключается в том, что при наличии выемки в заряде газообразные продукты детонации части заряда, называемой активной частью, двигаясь к оси заряда, концентрируются в мощный поток, называемый кумулятивной струей.

С – длина кумулятивной струи, для большинства зарядов численно равная длине образующей кумулятивной выемки.

Лаврентьев рассчитал параметры кумулятивной струи для зарядов с конической формой выемок и близкой к ней с учетом этих факторов.

Теория бронепробивного действия кумулятивной струи впервые была разработана Лаврентьевым. Он исходил из предположения, что при соударении струи с броней развиваются высокие давления, при которых можно пренебречь прочностным сопротивлением металла и рассматривать броню как идеальную несжимаемую жидкость. В соответствии с этим Лаврентьев подробно рассмотрел следующую задачу.

Рассмотрим сначала движение кумулятивной струи в воздухе. Очевидно, что на сравнительно небольших расстояниях от заряда ( до нескольких метров), которые и представляют практический интерес, сопротивлением воздуха можно пренебречь и рассматривать движение струи в вакууме.

Кумулятивный снаряд: принцип действия

В боевой части заряда делается воронкообразное углубление, которое облицовывается слоем металла толщиной в один или несколько миллиметров. Данная воронка повернута широким краем к мишени.

После детонации, которая происходит у острого края воронки, взрывная волна распространяется к боковым стенкам конуса и схлопывает их к оси боеприпаса. При взрыве создается огромное давление, которое превращает металл облицовки в квазижидость и под огромным давлением перемещает ее вперед вдоль оси снаряда. Таким образом образуется струя металла, которая движется вперед с гиперзвуковой скоростью (10 км/с).

Следует отметить, что при этом металл облицовки не плавится в традиционном понимании этого слова, а деформируется (превращается в жидкость) под огромным давлением.

Когда струя металла входит в броню, прочность последней не имеет никакого значения. Важна ее плотность и толщина. Пробивная способность кумулятивной струи зависит от ее длины, плотности материала облицовки и материала брони. Максимальное проникающее действие возникает при взрыве боеприпаса на определенном расстоянии от брони (оно называется фокусным).

Взаимодействие брони и кумулятивной струи происходит по законам гидродинамики, то есть давление столь велико, что самая крепкая танковая броня при попадании на нее струи ведет себя как жидкость. Обычно кумулятивный боеприпас может пробить броню, толщина которой составляет от пяти до восьми его калибров. При облицовке из обедненного урана бронебойное действие увеличивается до десяти калибров.

Преимущества и недостатки кумулятивных боеприпасов

Подобные боеприпасы имеют как сильные стороны, так и недостатки. К их несомненным достоинствам можно отнести следующее:

  • высокая бронебойность;
  • бронепробиваемость не зависит от скорости боеприпаса;
  • мощное заброневое действие.

У калиберных и подкалиберных снарядов бронепробиваемость напрямую связана с их скоростью, чем она выше, тем лучше. Именно поэтому для их применения используются артиллерийские системы. Для кумулятивных боеприпасов скорость не играет роли: кумулятивная струя образуется при любой скорости столкновения с мишенью. Поэтому кумулятивная боевая часть – идеальное средство для гранатометов, безоткатных орудий и противотанковых ракет, бомб и мин. Более того, слишком высокая скорость снаряда не дает образоваться кумулятивной струе.

Попадание кумулятивного снаряда или гранаты в танк часто приводит к взрыву боекомплекта машины и полностью выводит ее из строя. Экипаж при этом практически не имеет шансов на спасение.

Кумулятивные боеприпасы имеют весьма высокую бронебойность. Некоторые современные ПТРК пробивают гомогенную броню с толщиной более 1000 мм.

Недостатки кумулятивных боеприпасов:

  • довольно высокая сложность изготовления;
  • сложность применения для артиллерийских систем;
  • уязвимость перед динамической защитой.

Снаряды нарезных орудий стабилизируются в полёте за счет вращения. Однако центробежная сила, которая возникает при этом, разрушает кумулятивную струю. Придуманы разные «хитрости», для того чтобы обойти эту проблему. Например, в некоторых французских боеприпасах вращается только корпус снаряда, а его кумулятивная часть устанавливается на подшипниках и остается неподвижной. Но практически все решения этой проблемы значительно усложняют боеприпас.

Боеприпасы для гладкоствольных орудий, наоборот, имеют слишком высокую скорость, которая недостаточна для фокусирования кумулятивной струи.

Именно поэтому боеприпасы с кумулятивные боевые части более характерны для низкоскоростных или неподвижных боеприпасов (противотанковые мины).

Против подобных боеприпасов существует довольно простая защита – кумулятивная струя рассеивается с помощью небольшого контрвзрыва, который происходит на поверхности машины. Это так называемая динамическая защита, сегодня этот способ применяется очень широко.

Чтобы пробить динамическую защиту используется тандемная кумулятивная боевая часть, которая состоит из двух зарядов: первый устраняет динамическую защиту, а второй – пробивает основную броню.

Сегодня существуют кумулятивные боеприпасы с двумя и тремя зарядами.

Взрыватель

Долгое время единственным используемым взрывателем являлся ударный взрыватель , срабатывавший при попадании снаряда в цель.

Ударные взрыватели наиболее просты и надёжны. Большинство взрывателей этого типа возможно выставить на контактный или замедленный режим. В первом случае взрыв происходит при первом касании о препятствие и предназначен для поражения объектов вокруг преграды. Во втором случае снаряд заглубляется в цель и только там происходит детонация – это позволяет эффективно разрушать фортификационные сооружения и здания.

При прямом попадании в уязвимые зоны (люки башни, радиатор моторного отделения, вышибные экраны кормовой боеукладки и т. д.) ОФС может вывести современный танк из строя. Также ударной волной и осколками, с большой долей вероятности, выводятся из строя приборы наблюдения, связи, вынесенное за броневой объём вооружение, прочие комплексы, устанавливаемые в большом количестве на современную бронетехнику.

Люди, которые следят за лентой новостей, довольно часто слышат в описании чрезвычайных событий и происшествий такие слова, как фугас, мина фугасного или осколочно -фугасного действия. Сегодня в эпоху расцвета террористической угрозы, что такое фугас знают не только взрослые, но дети. Фугасная мина стала излюбленным орудием террористов, посредством которого можно держать в страхе население городов, нанося болезненные удары по объектам социально-общественной инфраструктуры. Хотя еще буквально каких-то лет 20 назад подобная терминология была уделом военных и в большинстве случаев о фугасах мы слышали только в сводках из зоны военных конфликтов.

Несмотря на то, что тактика ведения боевых действий претерпела существенные изменения, фугасы продолжают использоваться, как средство сдерживания наступления противника. Артиллерия всех калибров массово используют боеприпасы осколочного действия. На оснащении танковых подразделений и сил ПТО продолжают оставаться бронебойно-фугасные боеприпасы.

Механизм действия кумулятивного заряда[править | править код]

Кумулятивная струяправить | править код

После взрыва капсюля-детонатора заряда, возникает детонационная волна, которая перемещается вдоль оси заряда.

Волна, распространяясь к облицовке поверхности конуса, схлопывает её в радиальном направлении, при этом в результате соударения частей облицовки давление в ней резко возрастает. Давление продуктов взрыва, достигающее порядка 1010Па (105 кгс/см²), значительно превосходит предел текучести металла, поэтому движение металлической облицовки под действием продуктов взрыва подобно течению жидкости, которое, однако, обусловлено не плавлением, а пластической деформацией.

Аналогично жидкости, металл облицовки формирует две зоны: большой по массе (порядка 70—90 %) медленно двигающийся «пест» и меньшую по массе (порядка 10—30 %) тонкую (порядка толщины облицовки) гиперзвуковую металлическую струю, перемещающуюся вдоль оси симметрии заряда, скорость которой зависит от скорости детонации взрывчатого вещества и геометрии воронки. При использовании воронок с малыми углами при вершине возможно получить крайне высокие скорости, но при этом возрастают требования к качеству изготовления облицовки, так как повышается вероятность преждевременного разрушения струи. В современных боеприпасах используются воронки со сложной геометрией (экспоненциальные, ступенчатые и др.) с углами в диапазоне от 30 до 60°; скорость кумулятивной струи при этом достигает 10 км/с.

Процесс запрессовки медной облицовочной юбки, она же в виде готового изделия и внутри снаряженного боеприпаса в разрезе

Поскольку при встрече кумулятивной струи с бронёй развивается очень высокое давление, на один-два порядка превосходящее предел прочности металлов, то струя взаимодействует с бронёй в соответствии с законами гидродинамики, то есть при соударении они ведут себя как идеальные жидкости. Прочность брони в её традиционном понимании в этом случае практически не играет роли, а на первое место выходят показатели плотности и толщины бронирования.

Теоретическая пробивная способность кумулятивных снарядов пропорциональна длине кумулятивной струи и квадратному корню отношения плотности облицовки конуса (воронки) к плотности брони. Практическая глубина проникновения кумулятивной струи в монолитную броню у существующих боеприпасов варьируется в диапазоне от 1,5 до 4 калибров.

При схлопывании конической оболочки скорости отдельных частей струи оказываются различными, и струя в полёте растягивается. Поэтому небольшое увеличение промежутка между зарядом и мишенью увеличивает глубину пробивания за счёт удлинения струи. Однако при значительных расстояниях между зарядом и мишенью непрерывность струи нарушается, что снижает бронебойный эффект. Наибольший эффект достигается на так называемом «фокусном расстоянии», на котором струя максимально растянута, но ещё не разорвана на отдельные фрагменты. Для выдерживания этой дистанции используют различные типы наконечников соответствующей длины.

При перемещении в твёрдой среде градиентно разорванная кумулятивная струя самоцентрируется, а диаметр трека по мере удаления от точки фокуса уменьшается. При движении разорванной на фрагменты кумулятивной струи в жидкостях и газах каждый фрагмент перемещается по собственной траектории, а диаметр трека по мере удаления от точки фокуса увеличивается. Этим объясняется резкое снижение пробивной способности высокоградиентных кумулятивных струй при использовании противокумулятивных экранов.

Использование заряда с кумулятивной выемкой без металлической облицовки снижает кумулятивный эффект, так как вместо металлической струи действует струя газообразных продуктов взрыва; однако при этом достигается значительно более сильное заброневое действие.

Ударное ядроправить | править код

Основная статья: Ударное ядро

Ударное ядро — компактная металлическая форма, напоминающая пест, образующаяся в результате сжатия металлической облицовки кумулятивного заряда продуктами его детонации.

Для образования ударного ядра кумулятивная выемка имеет тупой угол при вершине или форму сферического сегмента переменной толщины (у краёв толще, чем в центре). Под влиянием ударной волны происходит не схлопывание конуса, а выворачивание его «наизнанку». Полученный снаряд диаметром в четверть и длиной в один калибр (первоначальный диаметр выемки) разгоняется до скорости 2,5 км/с. Бронебойное действие ядра ниже, чем у кумулятивной струи, но зато сохраняется на расстоянии до 1000 калибров. В отличие от кумулятивной струи, состоящей лишь из 15 % массы облицовки, ударное ядро образуется из 100 % её массы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector