Kakav je kumulativni efekat i kako pomaže da se probije debeli oklop modernih tenkova.

Instalacija za dobijanje kumulativnog mlaznog generatora visokog napona napona do 10 kV Visokonaponski kondenzator (6,3 kV) kapaciteta 0,5 μF Statički voltmetar (do 7,5 kV) Visokonaponski odvodnik od koaksijalnog kabla Plastična kapilara sa papirom umetak Destilirana voda Set želatinskih pločica debljine 1 do 5 cm

Dmitry Mamontov Alexander Prishchepenko

Godine 1941 Sovjetski tenkovi suočeni s neugodnim iznenađenjem - njemačke kumulativne granate koje su ostavile rupe u oklopu sa otopljenim rubovima. Zvali su se za paljenje oklopa (Nemci su koristili izraz Hohlladungsgeschoss, "projektil sa zarezom u naboju"). Međutim, njemački monopol nije dugo trajao, već je 1942. sovjetski analog BP-350A, izgrađen metodom "obrnutog inženjeringa" (demontaža i proučavanje zarobljenih njemačkih granata), usvojen u službu - "oklop- gorući projektil za topove kalibra 76 mm. Međutim, u stvari, djelovanje granata nije bilo povezano sa izgaranjem oklopa, već s potpuno drugačijim učinkom.

Argumenti oko prioriteta

Izraz "kumulacija" (lat. cumulatio - gomilanje, zbrajanje) označava jačanje bilo koje akcije zbog sabiranja (akumulacije). Tokom kumulacije, zbog posebne konfiguracije punjenja, dio energije produkata eksplozije koncentriše se u jednom smjeru. Prioritet u otkrivanju kumulativnog efekta tvrdi nekoliko ljudi koji su ga otkrili nezavisno jedan od drugog. U Rusiji - vojni inženjer, general-potpukovnik Mihail Boreskov, koji je 1864. koristio punjenje sa udubljenjem za saperski rad, i kapetan Dmitrij Andrijevski, koji je 1865. razvio detonatorsko punjenje za detonaciju dinamita iz kartonske čahure ispunjene barutom sa udubljenjem. punjene piljevinom. U SAD-u, hemičar Charles Munro, koji je 1888. godine, kako legenda kaže, digao u zrak naboj piroksilina sa iscijeđenim slovima pored čelične ploče, a zatim skrenuo pažnju na ista slova koja se zrcali "reflektuju" na ploča; u Evropi, Max von Forster (1883).

Početkom 20. vijeka kumulacija se proučavala s obje strane okeana - u Velikoj Britaniji je to učinio Arthur Marshall, autor knjige objavljene 1915. godine posvećene ovome. Dvadesetih godina prošlog veka, poznati istraživač eksploziva profesor M.Ya. Sukharevsky. Međutim, da se kumulativni efekat stavi na uslugu vojno vozilo prvi su uspjeli Nijemci, koji su sredinom 1930-ih pod vodstvom Franza Tomaneka započeli ciljani razvoj kumulativnih oklopnih granata.

Otprilike u isto vrijeme, Henry Mohaupt je radio isto u Sjedinjenim Državama. Upravo on se na Zapadu smatra autorom ideje o metalnoj oblogi udubljenja u eksplozivnom naboju. Kao rezultat toga, do 1940-ih, Nijemci su već bili naoružani takvim granatama.

lijevak smrti

Kako funkcioniše kumulativni efekat? Ideja je vrlo jednostavna. U glavnom dijelu municije nalazi se udubljenje u obliku lijevka obloženog milimetarskim (ili nešto više) slojem metala sa oštrim uglom na vrhu (zvono prema meti). Detonacija eksplozivno počinje sa strane najbliže vrhu lijevka. Detonacijski val "urušava" lijevak do ose projektila, a kako pritisak produkata eksplozije (skoro pola miliona atmosfera) prelazi granicu plastične deformacije obloge, potonji se počinje ponašati kao kvazi-tečnost. . Takav proces nema nikakve veze sa topljenjem, to je upravo "hladno" strujanje materijala. Vrlo brz kumulativni mlaz se istiskuje iz lijevaka koji se urušava, a ostatak (tučak) sporije leti od mjesta eksplozije. Distribucija energije između mlaza i tučka zavisi od ugla na vrhu levka: pod uglom manjim od 90 stepeni, energija mlaza je veća, pod uglom većim od 90 stepeni, energija mlaza je veća. tučak je viši. Naravno, ovo je vrlo pojednostavljeno objašnjenje - mehanizam stvaranja mlaza ovisi o korištenom eksplozivu, o obliku i debljini obloge.

Jedna od varijanti kumulativnog efekta. Za obrazovanje udarno jezgro kumulativni zarez ima tup ugao vrha (ili sferni oblik). Pri izlaganju detonacijskom valu, zbog oblika i promjenjive debljine stijenke (deblji prema rubu), obloga se ne „urušava“, već se okreće naopačke. Rezultirajući projektil promjera četvrtine i dužine jednog kalibra (originalni promjer zareza) ubrzava do 2,5 km / s. Prodor oklopa jezgra je manji od oklopa kumulativnog mlaza, ali se održava preko skoro hiljadu prečnika udubljenja. Za razliku od kumulativnog mlaza, koji tučku "odnosi" samo 15% svoje mase, udarno jezgro se formira iz cijele obloge.

Kada se lijevak sruši, tanak (uporediv s debljinom ljuske) mlaz ubrzava se do brzina reda brzine detonacije eksploziva (a ponekad i veće), odnosno oko 10 km/s ili više. Ovaj mlaz ne sagoreva kroz oklop, već prodire u njega, kao što mlaz vode pod pritiskom pere pesak. Međutim, u procesu formiranja mlaza dobijaju se njegovi različiti dijelovi različita brzina(stražnje su manje), tako da kumulativni mlaz ne može letjeti daleko - počinje se rastezati i raspadati, gubeći sposobnost probijanja oklopa. Maksimalni učinak mlaznog djelovanja postiže se na određenoj udaljenosti od naboja (naziva se žarište). Strukturno, optimalan način prodiranja oklopa osigurava razmak između udubljenja u naboju i glave projektila.

Tečni projektil, tečni oklop

Brzina kumulativnog mlaza znatno premašuje brzinu širenja zvuka u oklopnom materijalu (oko 4 km/s). Stoga se interakcija mlaza i oklopa odvija prema zakonima hidrodinamike, odnosno ponašaju se kao tekućine. Teoretski, dubina prodiranja mlaza u oklop proporcionalna je dužini mlaza i kvadratnom korijenu omjera gustoće materijala obloge i oklopa. U praksi je proboj oklopa obično čak i veći od teoretski izračunatih vrijednosti, budući da mlaz postaje duži zbog razlike u brzinama njegove glave i stražnjeg dijela. Tipično, debljina oklopa u koju jedno oblikovano punjenje može probiti je 6-8 njegovih kalibara, a za punjenja sa oblogama od materijala kao što je osiromašeni uranijum, ova vrijednost može doseći 10. Da li je moguće povećati prodor oklopa povećanjem dužine mlaznjaka? Da, ali često nema puno smisla: mlaz postaje pretjerano tanak i njegov oklopni učinak se smanjuje.

Za i protiv

Kumulativna municija ima svoje prednosti i nedostatke. Prednosti uključuju činjenicu da, za razliku od podkalibarskih granata, njihov proboj oklopa ne ovisi o brzini samog projektila: kumulativni se mogu ispaljivati čak i iz lakih topova koji nisu u stanju ubrzati projektil do velike brzine, a također koristiti takva punjenja u raketnim granatama.

Usput, "topnička" upotreba kumulacije je puna poteškoća. Činjenica je da se većina školjki u letu stabilizira rotacijom, a to ima izuzetno negativan učinak na stvaranje kumulativnog mlaza - savija ga i uništava. Dizajneri nastoje smanjiti učinak rotacije Različiti putevi— na primjer, primjenom posebne teksture obloge (ali u isto vrijeme, prodor oklopa je smanjen na 2-3 kalibra).

Drugo rješenje koristi se u francuskim školjkama - rotira se samo tijelo, a oblikovano punjenje postavljeno na ležajeve praktički se ne rotira. Međutim, takve je granate teško proizvesti, a osim toga, ne koriste u potpunosti mogućnosti kalibra (a prodor oklopa je direktno povezan s kalibrom).

Instalacija koju smo sastavili uopće ne izgleda kao analog strašnog oružja i smrtnog neprijatelja tenkova - kumulativnih oklopnih granata. Ipak, to je prilično precizan model kumulativnog mlaza. Naravno, na skali - i brzina zvuka u vodi je manja od brzine detonacije, i gustoća vode je manja od gustine obloge, a kalibar pravih granata je veći. Naša postavka je odlična za demonstriranje fenomena kao što je fokusiranje mlaza.

Čini se da se projektili ispaljeni velikom brzinom iz glatkih topova ne rotiraju - njihov let stabilizira perje, ali u ovom slučaju postoje problemi: pri velikim brzinama projektila koji se susreću s oklopom, mlaz nema vremena za fokusiranje. Stoga su oblikovana punjenja najefikasnija u municiji male brzine ili općenito nepokretnoj municiji: granate za lake topove, raketne granate, ATGM-ove i mine.

Još jedan nedostatak je što se kumulativni mlaz uništava eksplozivnom dinamičkom zaštitom, kao i pri prolasku kroz nekoliko relativno tankih slojeva oklopa. Da bi se savladala dinamička zaštita, razvijena je tandem municija: prvo punjenje potkopava svoj eksploziv, a drugo probija glavni oklop.

Voda umjesto eksploziva

Da bi se simulirao kumulativni učinak, uopće nije potrebno koristiti eksploziv. U tu svrhu koristili smo običnu destilovanu vodu. Umjesto eksplozije, stvorit ćemo udarni val koristeći visokonaponsko pražnjenje u vodi. Odvodnik smo napravili od komada TV kabla RK-50 ili RK-75 spoljnog prečnika 10 mm. Na pletenicu (koaksijalno sa središnjom jezgrom) zalemljena je bakrena podloška s rupom od 3 mm. Drugi kraj kabla je ogoljen na dužinu od 6-7 cm i centralno (visokonaponsko) jezgro je spojeno na kondenzator.

U slučaju dobrog fokusiranja mlaza, kanal probijen u želatinu je praktično neprimjetan, a sa defokusiranim mlazom izgleda kao na slici desno. Ipak, "proboj oklopa" u ovom slučaju je oko 3-4 kalibra. Na fotografiji - pločica želatine debljine 1 cm probija se kumulativnim mlazom "kroz".

Ulogu lijevka u našem eksperimentu ima meniskus – to je ovaj konkavni oblik koji površina vode poprima u kapilari (tanka cijev). Poželjna je velika dubina "lijevka", što znači da zidovi cijevi moraju biti dobro navlaženi. Staklo neće raditi - hidraulički udar tokom pražnjenja ga uništava. Polimerne cijevi se slabo vlažu, ali smo ovaj problem riješili korištenjem papirne obloge.

Voda iz slavine nije dobra - ona je dobar provodnik struje, koja će proći kroz cijeli volumen. Koristimo destilovanu vodu (na primjer, iz ampula za injekcije), u kojoj nema otopljenih soli. U ovom slučaju, cjelokupna energija pražnjenja se oslobađa u području kvara. Napon je oko 7 kV, energija pražnjenja je oko 10 J.

Želatinski oklop

Spojimo odvodnik i kapilaru segmentom elastične cijevi. Vodu treba sipati unutra štrcaljkom: u kapilari ne bi trebalo biti mjehurića - oni će iskriviti sliku "kolapsa". Nakon što se uvjerimo da je meniskus formiran na udaljenosti od oko 1 cm od iskrišta, punimo kondenzator i zatvaramo krug vodičem vezanim za izolacijsku šipku. U zoni kvara će se razviti veliki pritisak, formiraće se udarni talas (SW) koji će „dotrčati“ do meniskusa i „kolapsirati“ ga.

otkriti kumulativni mlaz to je moguće njenim ubodom u dlan, ispruženom na visini od pola metra ili metar iznad instalacije, ili zamagljivanjem kapi vode na plafonu. Tanak i brz kumulativni mlaz vrlo je teško vidjeti golim okom, pa smo se naoružali specijalnom opremom, odnosno kamerom CASIO Exilim Pro EX-F1. Ova kamera je veoma pogodna za snimanje procesa koji se brzo kreću – omogućava vam snimanje video zapisa brzinom do 1200 sličica u sekundi. Prva probna snimanja pokazala su da je gotovo nemoguće snimiti formiranje samog mlaza - iskra pražnjenja "zaslijepi" kameru.

Ali možete pucati "probijanje oklopa". Neće uspjeti probiti foliju - brzina vodenog mlaza je premala da ukapljuje aluminij. Stoga smo odlučili da koristimo želatinu kao oklop. Sa promjerom kapilare od 8 mm uspjeli smo postići "proboj oklopa" veću od 30 mm, odnosno 4 kalibra. Najvjerovatnije, uz malo eksperimentiranja sa fokusiranjem mlaza, mogli bismo postići više, pa čak i probiti dvoslojni želatinski oklop. Dakle, sljedeći put kada redakciju napadne vojska želatinskih tenkova, mi ćemo biti spremni da uzvratimo.

Zahvaljujemo se predstavništvu CASIO-a na ustupanju fotoaparata CASIO Exilim Pro EX-F1 za snimanje eksperimenta.

udarno jezgro

Trenutno svi koji su barem malo zainteresirani za vojne poslove znaju za postojanje takozvanih kumulativnih projektila, koji su dizajnirani da probiju oklop. Dobro je poznato o velikoj prodornoj moći takvih granata. Čak i ručna granata RPG-7 može probiti 100 mm. oklop. Rakete ATGM sistema sposobne su da probiju do 500m. oklop. Čini se da je vječni spor između oklopa i projektila konačno pobijedio projektil. Uostalom, gotovo je nemoguće stvoriti tenk s oklopom ove debljine. Ali kao i uvijek, za svaku akciju postoji reakcija. Brzo se saznalo da ako se eksplozija projektila izazove prerano, tj. na određenoj udaljenosti od oklopa, tada kumulativni efekat nestaje. Mlaz sa žarnom niti se raspršuje. Bočne strane tenkova počele su biti zaštićene tankim listovima metala, pa čak i gume, postavljenim na određenoj udaljenosti od glavnog oklopa. Glavna stvar je da osigurač radi. Za ovu protivakciju izmišljeni su takozvani tandem projektili, tj. u jednom projektilu su dva projektila jedan za drugim. Prvi probija ekran, drugi glavni oklop. Pronađen je dostojan odgovor na ovu prevaru - aktivni oklop. Kada su izloženi trupu tenka sa kumulativnim mlazom, eksplozivni kontejneri postavljeni na oklop eksplodiraju, čiji udarni val neutralizira udar kumulativnog mlaza. Spor između granate i oklopa se nastavlja.

Prije 15-ak godina pojavio se pojam "shock core" i municija, čiji je oklopni učinak zasnovan na principu tzv. "shock core". Autor je još uvijek nepoznat artiljerijskih granata rade na ovom principu, ali inženjerska municija, odnosno protutenkovske mine ovog tipa, postoje već duže vrijeme. Tako davne 1983. godine u službu Sovjetska armija dobio protivtenkovsku protivavionsku minu TM-83. AT Švedska ima sličnu minu Tip-14 (vidi sliku). Analogi ovih rudnika dostupni su u drugim zemljama. Ove mine su postavljene na udaljenosti od nekoliko metara od puta kojim se tenk kreće. Kada mina eksplodira, formira se udarno jezgro, koje zadržava svoju sposobnost prodiranja na udaljenosti do 30-40 metara od mjesta eksplozije. Prilikom ispitivanja tenka T-72 na otpornost oklopa na minu TM-83, utvrđeno je da je udarna jezgra probila bočni ekran, bočni, suprotni bočni, suprotni bočni ekran. Tenk je bio na udaljenosti od 15 metara od mine. Rupa je imala prečnik 3-3,5 cm.

Najzanimljivija stvar u vezi sa udarnom jezgrom je da bi se eksplozija trebala dogoditi na udaljenosti većoj od 1-1,5 metara od oklopa. Udarno jezgro se formira tačno na udaljenosti od oko 1 metar od mesta eksplozije municije i zatim leti nepromenjeno oko 30-40 metara, nakon čega usled trenja o vazduh gubi svoju kinetičku energiju, visoke temperature i raspršuje se.

Fenomen kumulativnog efekta slučajno je otkrio engleski naučnik eksploziv Forster 1883. godine, proučavajući eksplozivne karakteristike tada modernog eksplozivnog dinamita. Praktična upotreba kumulativni efekat su pronašli njemački dizajneri municije 1938. Prvi put su nemački artiljerci upotrijebili kumulativne granate protiv Sovjetski tenkovi krajem 1941. godine, kada je otkrivena potpuna nesposobnost njemačkog 37mm. i 47mm. protivtenkovske topove da probije oklop T-34 i KV.

Međutim, fizika udarnog jezgra, kao i fizika samog kumulativnog efekta, nije u potpunosti razjašnjena. Ne postoji jednoznačan odgovor - šta je kumulativni mlaz, udarno jezgro. Neki stručnjaci smatraju da pod uticajem visokog pritiska i temperature u području eksplozije, materija prelazi u stanje plazme, što objašnjava njenu visoku kinetičku energiju. Drugi s pravom prigovaraju da energija ne dolazi niotkuda, već samo može prelaziti iz jednog oblika u drugi. A potencijalna energija date količine eksploziva očito nije dovoljna za prijelaz materije u stanje plazme. Međutim, fenomen postoji! Međutim, po svim zakonima aerodinamike, ni Maybug ne može letjeti, ali ipak leti, nitkove!

Postoji jedna mala teorija, koja, ako ne objašnjava u potpunosti fenomen kumulacije i udarnog jezgra, onda prilično jasno ilustruje ove pojave. Svako je u životu često viđao kišu, video kako kapi kiše padaju u lokve. Vidjeli smo kako mlaz vode iskače iz lokve na mjestu gdje kap padne, kako kap s nje silazi, nastavljajući uzlazno kretanje. Takva kapljica ima prilično veliku brzinu. U svakom slučaju, osjetljivo pogađa bose noge. Čini se da kada kap kiše padne u lokvicu, ova kap bi jednostavno trebala otići u dubinu vode, otopiti se u svom izvornom okruženju.

Istraživač F. Killing, snimajući brzom filmskom kamerom fenomene koji se dešavaju u trenutku kada kapljica vode udari o površinu vode, otkrio je isti fenomen kumulacije kao i kod eksplozije kumulativne municije, samo suprotnog predznaka. Nemoguće je proučiti šta se dešava kada projektil eksplodira iz brojnih tehničkih razloga. Ali voda vam omogućava da pratite sve faze ovog procesa.

Razmotrite, na vrlo pojednostavljen način, procese koji se dešavaju kada kap padne u vodu. Ne možemo detaljno ispitati iu svim međufazama, budući da smo ograničeni veličinom članka. U Killingu, razvoj procesa pada kapljica i formiranje kumulativnog mlaza i udarnog jezgra prati se na više od 100 slika.

Prva faza nas ne zanima. Kap se približava površini. Međutim, ovdje je zanimljivo da kap u letu uopće nema oblik, kako svi misle („kap ima oblik u obliku kapljice“ tek u trenutku odvajanja od slavine), već izgled zadebljani disk.

Druga faza. Kap je usađena u površinu vode. I dalje zadržava svoj integritet i ponaša se kao kamen. Počinje proces formiranja lijevka.

Izostavljamo međufaze, jer one nas ne zanimaju i samo detaljno opisuju promjenu ponašanja kapi od ponašanja poput kamena do potpunog uništenja.

Treća faza. Vidimo parabolički lijevak. Pritisak vode u području oko lijevka znatno premašuje pritisak vode općenito vodena sredina. Ovaj trenutak se može izjednačiti sa trenutkom početka procesa eksplozivne eksplozije. One. od tog trenutka, pojave u municiji i u vodi su identične.

Četvrta faza. Mikrokapljice vode pod uticajem pritiska jure u geometrijsko središte parabole. Ovo je fokus kumulacije. U slučaju eksplozije municije, ovo je mjesto maksimalnog pritiska.

Peta faza. Kapljice se spajaju u jedan mlaz koji se penje velikom brzinom. Ovo je kumulativni mlaz. Kada municija eksplodira, takav mlaz probija oklop. Svako ko je vidio rupe od HEAT granata nije mogao a da ne primijeti da je rupa na oklopu od takve granate mnogo manja od njenog kalibra. Naravno. Debljina mlaza je mnogo manja od prečnika levka.

Šesta faza. One mikrokapljice koje su završile u prednjem dijelu mlaza primaju dovoljno veliku kinetičku energiju i jure daleko gore. Formira se šok jezgro. Gledajući kapljicu koja pada u vodu, u ovom trenutku vidimo kapljicu kako skače prilično daleko od mjesta gdje je pala kap kiše.

Sedma faza, finale. Udarno jezgro nastavlja svoje kretanje, a ostatak kapljica vode, potrošivši svoju energiju, počinje da se vraća nazad u vodenu sredinu.

Ovdje je sasvim jasno da kumulativni mlaz postoji prilično kratko vrijeme i da se neizbježno urušava. Dakle, ako se projektilu ispriječi ekran, tada je kumulativni mlaz, koji se formira kada projektil susretne sa ekranom, nakon što je prošao put do oklopa, već uništen i nije bilo dovoljno prostora za formiranje udarnog jezgra. . Ako iza ekrana nema prepreke, ili ako je municija raznesena na dovoljnoj udaljenosti od ekrana, tada formirana udarna jezgra, koja ima visoku kinetičku energiju, lako probija i ekran i oklop.

književnost:

1. F. Ubijanje. Proučavanje procesa kumulacije i kavitacije u vodenoj sredini. Izdavačka kuća "Nauka". Moskva. 1979

2. V. I. Murakhovsky, S. L. Fedoseev. Pešadijsko oružje. Arsenal-Press, Moskva. 1992

3. Vodič za radove na rušenju. Vojna izdavačka kuća. Moskva. 1969

4. Inženjerska municija. Vodič za materijalni dio i primjenu. Knjiga prva. Vojna izdavačka kuća. Moskva. 1976

A evo i priče o još jednoj kapi:

"Jedne nedjeljne večeri u zimskom periodu, u kući Briscoea, sva posluga je bila otpuštena i postalo je hladno. Gospođica Briscoe je otišla do peći i otvorila vrata da vidi da li dobro gori. Cijela porodica je čula zvuk poput slabašan hitac iz pištolja, a gospođica Briscoe je uzviknula: "Nešto me je ubolo!"
Kada su dotrčali do nje, stala je ispred otvorenih vrata peći, užasnuto se držala za grudi i ponavljala:
"Bilo je kao jak zalogaj. Nešto me je udarilo - evo!"
Kada je haljina bila otkopčana, vidjela se mala crvena mrlja. Svi su bili iznenađeni, hteli su da ga namažu jodom i zovu doktora. Na njihov užas, djevojka je pala i umrla za manje od tri minute. U ovom trenutku nije bilo krvi - samo mala crvena punkcija.
Obdukcija koju je uradio ljekar pokazala je da je velika arterija prekinuta, a unutrašnja tkiva ozbiljno pokidana. Ali ne strano tijelo, isprva se nisu mogli naći "metci". Konačno, rendgenski snimci su otkrili mali neprozirni predmet u tijelu. Nova obdukcija pokazala je da se radi o malom metalnom "šeširu" neobičnog oblika, veličinom i oblikom slična sjemenki grožđa, okružena tankom metalnom "suknjom". Takve stvari niko nikada nije video."
"Komad bakra koji je uklonjen iz tijela uopće nije ličio ni na jedan od dijelova detonatora. Ovdje smo imali kruškoliki "metak" od punog bakra, veličine sjemenke grožđa, okružen tankim metalnim diskom koji kao suknja visi sa sredine kruške"
“Do ovog vremena formiranje ovako teških metaka niko nije primijetio i opisao. Njihovo formiranje je povezano i uslovljeno prisustvo udubljenja na dnu bakarne cijevi"
Policijski stručnjaci su bezuspješno zbunjivali ovaj slučaj, sve dok se čuveni eksperimentalni fizičar Robert Wood nije uzeo za slučaj. Pretpostavio je da je uz ugalj u peć slučajno ušao i detonator, pregledao nekoliko detonatora, napravio instalaciju za hvatanje "zrna grožđa"
.
„Pitanje kako tačno nastaje čvrst metak riješeno je „pucanjem“ napunjenih detonatora različite količine eksploziv u dugu cilindričnu cijev ispunjenu pamukom, sa pregradama na svaka dva inča (5 cm). Metak je pronađen između posljednjeg probijenog i prvog cijelog diska. Kao "metak" iz kojeg leti početna brzina oko 6000 stopa u sekundi ( 1830 metara u sekundi!!!), prodire u vatu, obavija ga gustom klupkom - plete sopstvenu "čahuru", da tako kažem, i to je zaštićeno od trenja o supstancu kroz koju leti.
Ovaj materijal je preuzet sa web stranice pretraživača: http://xlt.narod.ru/default.html, koju je objavio Mole Men i predstavlja odlomak iz knjige Williama Seabrooka o Robertu Woodu. Wood je, zapravo, eksperimentalno otkrio UY (in 1935

udarno jezgro

(Fenomeni kumulativnog efekta i udarnog jezgra)

Prije 15-ak godina pojavio se i sam pojam "šok jezgro" i municija, čiji je oklopni učinak zasnovan na principu takozvanog "šok jezgra". Autoru još nisu poznate artiljerijske granate koje rade na ovom principu, ali inženjerska municija, odnosno protutenkovske mine ovog tipa, postoje već duže vrijeme. Tako davne 1983. godine u službu Sovjetska armija je dobila protivtenkovsku protivavionsku minu TM-83. Švedska ima sličnu minu Tip-14 (vidi sliku). Analogi ovih rudnika dostupni su u drugim zemljama. Ove mine su postavljene na udaljenosti od nekoliko metara od puta kojim se tenk kreće. Kada mina eksplodira, formira se udarno jezgro, koje zadržava svoju sposobnost prodiranja na udaljenosti do 30-40 metara od mjesta eksplozije. Prilikom ispitivanja tenka T-72 na otpornost oklopa na minu TM-83, utvrđeno je da je udarna jezgra probila bočni ekran, bočni, suprotni bočni, suprotni bočni ekran. Tenk je bio na udaljenosti od 15 metara od mine. Rupa je imala prečnik 3-3,5 cm.

Najzanimljivija stvar u vezi sa udarnom jezgrom je da bi se eksplozija trebala dogoditi na udaljenosti većoj od 1-1,5 metara od oklopa. Udarno jezgro se formira tačno na udaljenosti od oko 1-2 metra od mesta eksplozije municije i zatim leti nepromenjeno oko 30-40 metara, nakon čega usled trenja o vazduh gubi svoju kinetičku energiju. , zagrijava se i rasipa.

Fenomen kumulativnog efekta slučajno je otkrio engleski naučnik za eksplozive Forster 1883. godine, proučavajući eksplozivne karakteristike tada modernog eksplozivnog dinamita. Praktičnu primjenu kumulativnog efekta pronašli su njemački dizajneri municije 1938. godine. Prvi put su kumulativne granate njemački topnici upotrijebili protiv sovjetskih tenkova krajem 1941. godine, kada je otkrivena potpuna nesposobnost njemačkog 37 mm. i 47mm. protivtenkovske topove za probijanje oklopa T-34 i KV. Na slici, pernati oklopni kumulativni projektil prekomjernog kalibra za njemački 37 mm. protivtenkovski top

Međutim, fizika udarnog jezgra, kao i fizika samog kumulativnog efekta, nije u potpunosti razjašnjena. Ne postoji jednoznačan odgovor - šta je kumulativni mlaz, udarno jezgro. Brojni stručnjaci smatraju da pod utjecajem visokog tlaka i temperature u području eksplozije materija prelazi u stanje plazme, što objašnjava njenu visoku kinetičku energiju. Drugi s pravom prigovaraju da energija ne dolazi niotkuda, već samo može prelaziti iz jednog oblika u drugi. A potencijalna energija date količine eksploziva očito nije dovoljna za prijelaz materije u stanje plazme. Međutim, fenomen postoji! Međutim, po svim zakonima aerodinamike, ni Maybug ne može letjeti, ali ipak leti, nitkove!

Postoji jedna mala teorija, koja, ako ne objašnjava u potpunosti fenomen kumulacije i udarnog jezgra, onda prilično jasno ilustruje ove pojave. Svako je u životu često viđao kišu, video kako kapi kiše padaju u lokve. Vidjeli smo kako je mlaz vode iskočio iz lokve na mjestu gdje je kap pala, kako je kapljica otišla sa nje nastavljajući svoje kretanje nagore. Takva kapljica ima prilično veliku brzinu. U svakom slučaju, osjetljivo pogađa bose noge. Čini se da kada kap kiše padne u lokvicu, ova kap bi jednostavno trebala otići u dubinu vode, otopiti se u svom izvornom okruženju.

Istraživač F. Killing, snimajući brzom filmskom kamerom fenomene koji se javljaju u trenutku kada kap vode udari o površinu vode, otkrio je isti fenomen kumulacije kao i prilikom eksplozije kumulativna municija, samo sa suprotnim predznakom. Nemoguće je proučiti šta se dešava kada projektil eksplodira iz brojnih tehničkih razloga. Ali voda vam omogućava da pratite sve faze ovog procesa. Razmotrimo na vrlo pojednostavljen način procese koji se dešavaju kada kap padne u vodu. Ne možemo detaljno ispitati iu svim međufazama, budući da smo ograničeni veličinom članka. U Killingu, razvoj procesa pada kapljica i formiranje kumulativnog mlaza i udarnog jezgra prati se na više od 100 slika.

Prva faza nas ne zanima. Kap se približava površini. Međutim, ovdje je zanimljivo da pad u letu nema isti oblik kako svi misle, već izgled zadebljanog diska. Kap ima "suzoliki oblik" samo u trenutku odvajanja od slavine),

Druga faza. Kap je usađena u površinu vode. I dalje zadržava svoj integritet i ponaša se kao kamen. Počinje proces formiranja lijevka.

Izostavljamo međufaze, jer one nas ne zanimaju i samo detaljno opisuju promjenu ponašanja kapi od ponašanja poput kamena do potpunog uništenja.

Treća faza. Vidimo parabolički lijevak. Pritisak vode u području oko lijevka značajno premašuje pritisak vode općenito u ovoj vodenoj sredini. Ovaj trenutak se može izjednačiti sa trenutkom početka procesa eksplozivne eksplozije. One. od tog trenutka, pojave u municiji i u vodi su identične.

Četvrta faza. Mikrokapljice vode pod uticajem pritiska jure u geometrijsko središte parabole. Ovo je fokus kumulacije. U slučaju eksplozije municije, ovo je mjesto maksimalnog pritiska.

Sedma faza, finale. Udarno jezgro nastavlja svoje kretanje, a ostatak kapljica vode, nakon što potroši energiju, počinje da se vraća u vodeni okoliš.

Ovdje je sasvim jasno da kumulativni mlaz postoji prilično kratko vrijeme i da se neizbježno urušava. Dakle, ako se projektilu ispriječi ekran, tada je kumulativni mlaz, koji se formira kada projektil susretne sa ekranom, nakon što je prošao put do oklopa, već uništen i nije bilo dovoljno prostora za formiranje udarnog jezgra. . Ako se municija raznese na dovoljnoj udaljenosti od ekrana, tada formirana udarna jezgra, koja ima visoku kinetičku energiju, lako probija i ekran i oklop.

Izvori

1. Inženjerska municija. Vodič za materijalni dio i primjenu. Knjiga prva. Vojna izdavačka kuća Ministarstva odbrane SSSR-a. Moskva. 1976
2. B.V. Varenyshev i dr. Udžbenik. Obuka za vojno inženjerstvo. Vojna izdavačka kuća Ministarstva odbrane SSSR-a. Moskva. 1982
3.E.S.Kolibernov i dr. Oficirski priručnik inžinjerijske trupe. Vojna izdavačka kuća Ministarstva odbrane SSSR-a. Moskva. 1989
4.E.S. Kolibernov i dr. Inženjerska podrška bici. Vojna izdavačka kuća Ministarstva odbrane SSSR-a. Moskva. 1984
5. V. I. Murakhovsky, S. L. Fedoseev. Pešadijsko oružje. Arsenal-Press, Moskva. 1992
6. Časopis "Tehnika i oružje". br. 1-97 (Indeks NTI 65811).
7. CD "Artiljerija iz Alpha lo Omega". Izdanje 2.

---***---

marginalne beleške. Možda će me neko od čitalaca informisati o artiljerijskim granatama koje koriste udarni core efekt? Kalibri, marke, u kojim alatima se koriste. Metoda za osiguranje detonacije projektila na strogo izmjerenoj udaljenosti od oklopa. Izvori informacija. Samo nemojte se pozivati na književne izvore. Eto ta-ah-ah-koga mogu napisati!

Prije svega, razjasnimo niz definicija i pravilnosti koje se odnose na jezgro udara. Formiranje udarnog jezgra vrši se "preokrenutim" "kumulativnom" oblogom uz pomoć eksploziva i njegovim naknadnim sabijanjem u radijalnom smjeru kako bi se dobio kompaktni element. Jezgro udara nakon eksplozije se ne formira odmah, već na određenoj udaljenosti od prednje strane bojeve glave, što je 40 cm za modelni uzorak (FTI) i 10-20 m za standardnu municiju. visoka tačnost udara u udarno jezgro na udaljenosti od 100 m. Ako 10% mase kumulativne obloge pređe u klasični kumulativni mlaz, tada gotovo sva njegova masa prelazi u udarno jezgro. Parametri štetnog dejstva udarnog jezgra određuju se probijanjem oklopa i delovanjem barijere, a ne vrednošću kinetička energija u džulima. Postignuti nivo probojnosti oklopa udarnog jezgra domaćeg samociljnog borbenog elementa (SPBE) "Motiv-3M" ne prelazi 80 mm homogeni oklop na udaljenosti od 150 m. Efekat barijere nastaje kako zbog samog udarnog jezgra (ili njegovih fragmenata) tako i zbog nastalog fragmentacijskog toka, koji se sastoji od fragmenata "plute" izbijenih iz barijere i krhotina. Za uzorke s masom udarnog jezgra od oko 0,4 kg, masa fragmentacijskog toka može doseći nekoliko kilograma. Takav tok fragmentacije efektivno utiče na jedinice, posadu (sletanje), uzrokuje paljenje goriva i barutnih punjenja, a također inicira eksploziv u municiji. Tenkovi i lako oklopna vozila su pogođeni udarnim jezgrom na različite načine. Budući da tenkovi imaju slab oklop samo u području krova kupole i MTO-a, vjerovatnoća da će pogoditi Motiv-3M SPBE, na primjer, tenk M1A1 (prema kriteriju "gubitak vatre ili napredak") će biti 0,3-0,4. Istu vjerovatnoću u slučaju poraza ima i američki SPBE SADARM ruski tenk T-80. Slaba oklopna zaštita lako oklopnih vozila (borbena vozila pješadije, oklopni transporteri, samohodne topove itd.) uzrokuje visoka efikasnostštetno dejstvo udarnog jezgra.

Postoji li kontrola na jezgru šoka? Ispostavilo se da postoji! Glavni nedostatak standardnih udarnih jezgara municije je njihovo uništenje nakon interakcije sa čeličnim ekranom debljine 3-5 mm. Iza takvog paravana, jezgro se drobi u 25-30 fragmenata, koji se, na pregradi postavljenoj na udaljenosti od 100 mm iza ekrana, raspoređuju na površinu promjera 300 mm. U ovom slučaju, prodorni učinak formiranih fragmenata ne prelazi 10-12 mm. Ovaj nedostatak tvrdoglavo skrivaju dizajneri SPBE-a, a domaći programeri odbrane nekako ne žure iskoristiti ovu situaciju za povećanje otpornosti oklopa krovova tenkova i lako oklopnih vozila.

U Sovjetskom Savezu je usvojen Motiv-3M SPBE, koji se koristi za opremanje projektila 9M55K1 Smerch MLRS i jednobojnog klastera RBC-500. Ako projektil 9M55K1 pripada modernog dizajna, onda se kod RBC-500 mora uzeti u obzir činjenica da njegova upotreba zahtijeva da avion uđe u zonu protivvazdušne odbrane neprijatelja. Nažalost, u institutu za istraživanje dizajna nije bilo moguće izraditi artiljerijske granate opremljene SPBE za terensku artiljeriju.

Naše zaostajanje u oblasti upotrebe udarnog jezgra u oružju za uništavanje mjeri se periodom većim od 15 godina. Za to vrijeme na Zapadu su usvojeni brojni uzorci. Slaba zaštita gornjeg dijela trupa i kupole tenkova dovela je do razvoja i usvajanja protuoklopnih sistema. kratkog dometa Predator i dugog dometa TOW-2B, koji su opremljeni bojevim glavama po principu udarnog jezgra. Rakete ovih kompleksa pogađaju cilj prilikom preletanja iznad njega. Potkopavanje bojeve glave vrši se pomoću blizinskog osigurača. ATGM TOW-2B dobro se pokazao tokom borbi u zoni perzijski zaljev 1991. godine

Udarno jezgro se koristi u raznim stranim dizajnima inženjerske municije. Dakle, u službi NATO zemalja je protivvazdušna mina MAH F1, koja ima bojeva glava na principu udarnog jezgra (proboj oklopa - 70 mm sa udaljenosti od 40 m). Ove mine su efikasne u blokiranju puteva i izgradnji barijera. Udarno jezgro se također koristi u Americi protivtenkovska mina sa dalekometnim WAM (Wide Area Mine), koji koristi akustične i seizmičke senzore za otkrivanje oklopnih vozila u prolazu. Nakon detekcije cilja, mina uz pomoć RD-a polijeće na optimalnu visinu i skenira područje. Nakon detekcije oklopne mete, ona se pogađa odozgo. Prilikom rudarenja, WAM municija je potrebna za red veličine manje od protugusjeničarskih i protudonskih mina, što je jedna od glavnih prednosti ovog uzorka.

U oblasti vazduhoplovnog kasetnog naoružanja za borbu protiv oklopnih vozila u SAD, Nemačkoj, Francuskoj, Velikoj Britaniji, implementirani su programi stvaranja kontejnera sa SPBE lansiranim van zone pokrivanja PVO.

Savremeni trendovi u ratovanju doprineli su stvaranju artiljerijskih granata opremljenih SPBE u inostranstvu (SADARM, Skeet - SAD, SMArt-155 - Nemačka, BONUS - Švedska, itd.).

Glavni pravci stranog razvoja SPBE-a bili su:

Osiguravanje minimalne mase i dimenzija elementa;

Povećanje štetnog dejstva bojevih glava zbog obloga od teških metala (osiromašeni uranijum);

Razvoj senzora ciljeva otpornih na sve vremenske prilike i buku, uključujući kombinovane za povećanje vjerovatnoće otkrivanja ciljeva uz široko uvođenje moderne baze elemenata;

Razvoj optimalnih algoritama za traženje cilja, isključujući njegovo preskakanje i lažne pozitivne rezultate;

Razvoj sistema racionalne disperzije elemenata za postizanje maksimalne efikasnosti u gađanju ciljeva;

Široko blok-modularno objedinjavanje, što omogućava postizanje univerzalizacije upotrebe SPBE na različitim nosačima (topničke kasetne granate, MLRS granate, avionski vođeni kontejneri, bojeve glave operativno-taktičkih raketa).

Poređenje asortimana domaće i strane municije sa SPBE ne ide nam u prilog. Što se tiče niše na svjetskom tržištu oružja za ovu municiju, nama je to odavno nedostajalo.

Navedeni članak sadrži niz nepotkrijepljenih navoda, na primjer, o ubacivanju napalma iza barijere uz pomoć udarnog jezgra itd. koji se sprovodi u Fizičko-tehničkom institutu u vezi sa udarnim jezgrom, te se preporučuje da se Ministarstvo odbrane Ruske Federacije upozna sa radom instituta u vezi sa balističkom stazom. Čini se da je Fiztekh trebao poslati Ministarstvu odbrane utemeljen plan istraživanja i razvoja za rješavanje specifičnih problema koji omogućavaju povećanje efikasnosti udarnog jezgra. Za naučni rad sa dobrim povratom, rusko ministarstvo odbrane će uvek naći novac.