Care este efectul cumulativ și cum ajută la spargerea armurii groase a tancurilor moderne.

Instalație pentru obținerea unui jet cumulativ Generator de înaltă tensiune cu tensiune de până la 10 kV Condensator de înaltă tensiune (6,3 kV) cu o capacitate de 0,5 μF Voltmetru static (până la 7,5 kV) Descărcător de înaltă tensiune din cablu coaxial Capilar din plastic cu hârtie insert Apă distilată Un set de batoane de gelatină cu o grosime de 1 până la 5 cm

Dmitri Mamontov Alexandru Prișcepenko

În 1941 Tancheri sovietici confruntat cu o surpriză neplăcută - obuze germane cumulate care au lăsat găuri în armură cu margini topite. Au fost numiți arzător de armuri (germanii foloseau termenul Hohlladungsgeschoss, „un proiectil cu o crestătură în încărcătură”). Cu toate acestea, monopolul german nu a durat mult, deja în 1942, analogul sovietic al BP-350A, construit prin metoda „ingineriei inverse” (demontarea și studierea obuzelor germane capturate), a fost adoptat pentru serviciu - o „blindură- proiectil ardent pentru tunuri de 76 mm. Cu toate acestea, de fapt, acțiunea obuzelor nu a fost asociată cu arderea prin armură, ci cu un efect complet diferit.

Argumente despre priorități

Termenul „cumulare” (lat. cumulatio - acumulare, însumare) înseamnă întărirea oricărei acțiuni datorată adunării (acumulării). În timpul cumulării, datorită unei configurații speciale de încărcare, o parte din energia produselor de explozie este concentrată într-o direcție. Prioritatea în descoperirea efectului cumulativ este revendicată de mai multe persoane care l-au descoperit independent unele de altele. În Rusia - un inginer militar, generalul locotenent Mihail Boreskov, care a folosit o încărcătură cu o nișă pentru lucrul la sapă în 1864 și căpitanul Dmitri Andrievsky, care în 1865 a dezvoltat o încărcătură detonatoare pentru detonarea dinamitei dintr-un manșon de carton umplut cu praf de pușcă cu o adâncitură. umplut cu rumeguș. În SUA, chimistul Charles Munro, care în 1888, după cum spune legenda, a aruncat în aer o încărcătură de piroxilină cu litere strânse pe ea lângă o placă de oțel, apoi a atras atenția asupra acelorași litere oglindite „reflectate” pe farfurie; în Europa, Max von Forster (1883).

La începutul secolului al XX-lea, cumulul a fost studiat pe ambele maluri ale oceanului - în Marea Britanie, Arthur Marshall, autorul unei cărți publicate în 1915, dedicată acestui scop, a făcut acest lucru. În anii 1920, cunoscutul cercetător de explozivi profesor M.Ya. Sukharevski. Totuși, pentru a pune efectul cumulativ la serviciu mașină militară germanii au fost primii care au reușit, care au început dezvoltarea țintită a obuzelor cumulative care perforau armura la mijlocul anilor 1930 sub conducerea lui Franz Tomanek.

Cam în aceeași perioadă, Henry Mohaupt făcea același lucru în Statele Unite. El este considerat în Occident autorul ideii căptușelii metalice a unei nișuri într-o încărcătură explozivă. Drept urmare, în anii 1940, germanii erau deja înarmați cu astfel de obuze.

pâlnia morții

Cum funcționează efectul cumulativ? Ideea este foarte simplă. În capul muniției există o adâncitură sub formă de pâlnie căptușită cu un strat milimetric (sau cam asa ceva) de metal cu un unghi ascuțit în partea de sus (clopot la țintă). Detonaţie explozivîncepe din partea cea mai apropiată de vârful pâlniei. Valul de detonare „prăbușește” pâlnia pe axa proiectilului și, deoarece presiunea produselor de explozie (aproape jumătate de milion de atmosfere) depășește limita de deformare plastică a căptușelii, aceasta din urmă începe să se comporte ca un cvasi-lichid. . Un astfel de proces nu are nimic de-a face cu topirea, este tocmai curgerea „rece” a materialului. Un jet cumulat foarte rapid este stors din pâlnia care se prăbușește, iar restul (pistilul) zboară mai încet din punctul de explozie. Distribuția energiei între jet și pistil depinde de unghiul din partea superioară a pâlniei: la un unghi mai mic de 90 de grade, energia jetului este mai mare, la un unghi de peste 90 de grade, energia de pistilul este mai înalt. Desigur, aceasta este o explicație foarte simplificată - mecanismul de formare a jetului depinde de explozivul folosit, de forma și grosimea căptușelii.

Una dintre varietățile efectului cumulativ. Pentru educație miez de impact crestătura cumulativă are un unghi de vârf obtuz (sau o formă sferică). Când este expusă la o undă de detonare, datorită formei și grosimii variabile a peretelui (mai groasă spre margine), căptușeala nu se „prăbușește”, ci se întoarce pe dos. Proiectilul rezultat cu un diametru de un sfert și o lungime de un calibru (diametrul original al crestăturii) accelerează la 2,5 km / s. Pătrunderea blindajului miezului este mai mică decât cea a jetului cumulat, dar se menține peste aproape o mie de diametre ale adânciturii. Spre deosebire de un jet cumulat, care „îi ia” doar 15% din masa sa din pistil, miezul de impact este format din întreaga căptușeală.

Când pâlnia se prăbușește, un jet subțire (comparabil cu grosimea carcasei) accelerează la viteze de ordinul vitezei de detonare a explozivei (și uneori chiar mai mari), adică aproximativ 10 km/s sau mai mult. Acest jet nu arde prin armură, ci o pătrunde, la fel cum un jet de apă sub presiune spală nisipul. Cu toate acestea, în procesul de formare a jetului, diferitele sale părți dobândesc viteză diferită(cele din spate sunt mai mici), astfel încât jetul cumulat nu poate zbura departe - începe să se întindă și să se dezintegreze, pierzându-și capacitatea de a pătrunde în armură. Efectul maxim al acțiunii jetului se realizează la o anumită distanță de sarcină (se numește focal). Din punct de vedere structural, modul optim de penetrare a armurii este asigurat de golul dintre adâncitura din încărcătură și capul proiectilului.

Proiectil lichid, armură lichidă

Viteza jetului cumulat depășește semnificativ viteza de propagare a sunetului în materialul de armătură (aproximativ 4 km/s). Prin urmare, interacțiunea dintre jetul și armura are loc în conformitate cu legile hidrodinamicii, adică se comportă ca lichide. Teoretic, adâncimea de penetrare a jetului în armură este proporțională cu lungimea jetului și cu rădăcina pătrată a raportului dintre densitățile materialului de căptușeală și armura. În practică, penetrarea armurii este de obicei chiar mai mare decât valorile calculate teoretic, deoarece jetul devine mai lung din cauza diferenței de viteză a părților capului și spate. În mod obișnuit, grosimea armurii pe care o poate pătrunde o sarcină în formă este de 6-8 din calibrele sale, iar pentru încărcăturile cu căptușeli din materiale precum uraniul sărăcit, această valoare poate ajunge la 10. Este posibil să creșteți penetrarea armurii prin creșterea lungimea jetului? Da, dar de multe ori nu are prea mult sens: jetul devine excesiv de subțire și efectul de armură scade.

Argumente pro şi contra

Muniția cumulativă are avantajele și dezavantajele sale. Avantajele includ faptul că, spre deosebire de obuzele de sub-calibru, penetrarea armurii lor nu depinde de viteza proiectilului în sine: cele cumulate pot fi trase chiar și de la pistoale ușoare care nu sunt capabile să accelereze proiectilul la viteză mare și, de asemenea, folosiți astfel de încărcături în grenade propulsate de rachete.

Apropo, utilizarea „artileriei” a cumulului este plină de dificultăți. Faptul este că majoritatea obuzelor sunt stabilizate în zbor prin rotație și are un efect extrem de negativ asupra formării unui jet cumulativ - îl îndoaie și îl distruge. Designerii caută să reducă efectul rotației căi diferite— de exemplu, prin aplicarea unei texturi speciale de căptușeală (dar, în același timp, pătrunderea armurii este redusă la 2-3 calibre).

O altă soluție este folosită în cochilii franțuzești - doar corpul se rotește, iar sarcina formată montată pe rulmenți practic nu se rotește. Cu toate acestea, astfel de obuze sunt dificil de fabricat și, în plus, ele nu folosesc pe deplin capacitățile calibrului (iar penetrarea armurii este direct legată de calibru).

Instalația pe care am asamblat-o nu arată deloc ca un analog al unei arme formidabile și al unui inamic de moarte al tancurilor - obuze cumulative perforante. Cu toate acestea, este un model destul de precis al unui jet cumulat. Desigur, la scară - atât viteza sunetului în apă este mai mică decât viteza detonării, cât și densitatea apei este mai mică decât densitatea căptușelii, iar calibrul obuzelor reale este mai mare. Configurația noastră este excelentă pentru a demonstra fenomene precum focalizarea cu jet.

S-ar părea că proiectilele trase cu viteză mare de la tunurile cu țeavă netedă nu se rotesc - zborul lor stabilizează penajul, dar în acest caz există probleme: la viteze mari ale proiectilului care se întâlnesc cu armura, jetul nu are timp să se concentreze. Prin urmare, încărcăturile modelate sunt cele mai eficiente în muniția cu viteză redusă sau în general imobil: obuze pentru tunuri ușoare, grenade propulsate de rachete, ATGM și mine.

Un alt dezavantaj este că jetul cumulat este distrus de protecția dinamică explozivă, precum și la trecerea prin mai multe straturi relativ subțiri de armură. Pentru a depăși protecția dinamică, a fost dezvoltată o muniție tandem: prima încărcare își subminează explozivul, iar a doua străpunge armura principală.

Apă în loc de explozivi

Pentru a simula un efect cumulativ, nu este deloc necesar să folosiți explozivi. În acest scop am folosit apă distilată obișnuită. În loc de o explozie, vom crea o undă de șoc folosind o descărcare de înaltă tensiune în apă. Descărcătorul l-am realizat dintr-o bucată de cablu TV RK-50 sau RK-75 cu diametrul exterior de 10 mm. O șaibă de cupru cu o gaură de 3 mm a fost lipită de împletitură (coaxial cu miezul central). Celălalt capăt al cablului a fost dezlipit la o lungime de 6–7 cm, iar miezul central (de înaltă tensiune) a fost conectat la condensator.

În cazul unei bune focalizări a jetului, canalul perforat în gelatină este practic imperceptibil, iar cu jetul defocalizat arată ca în fotografia din dreapta. Cu toate acestea, „penetrarea armurii” în acest caz este de aproximativ 3-4 calibre. În fotografie - o bară de gelatină de 1 cm grosime străpunge cu un jet cumulat "prin".

Rolul pâlniei în experimentul nostru este jucat de menisc - este această formă concavă pe care suprafața apei o ia într-un capilar (tub subțire). Este de dorit o adâncime mare a „pâlniei”, ceea ce înseamnă că pereții tubului trebuie să fie bine umeziți. Sticla nu va funcționa - șocul hidraulic în timpul descărcării o distruge. Tuburile de polimer nu se udă bine, dar am rezolvat această problemă folosind o căptușeală de hârtie.

Apa de la robinet nu este bună - este un bun conductor de curent, care va trece prin întregul volum. Să folosim apă distilată (de exemplu, din fiole pentru injecție), în care nu există săruri dizolvate. În acest caz, întreaga energie a descărcării este eliberată în regiunea de defalcare. Tensiunea este de aproximativ 7 kV, energia de descărcare este de aproximativ 10 J.

Armură de gelatină

Să conectăm descărcătorul și capilarul cu un segment dintr-un tub elastic. Apa trebuie turnată înăuntru cu o seringă: nu ar trebui să existe bule în capilar - acestea vor distorsiona imaginea „prăbușită”. După ce ne asigurăm că meniscul s-a format la o distanță de aproximativ 1 cm de eclator, încărcăm condensatorul și închidem circuitul cu un conductor legat de tija izolatoare. Se va dezvolta o presiune mare în zona de defecțiune, se va forma o undă de șoc (SW), care va „fuge” la menisc și îl va „prăbuși”.

descoperi jet cumulat este posibil prin lovirea ei în palmă, întinsă la o înălțime de jumătate de metru sau un metru deasupra instalației, sau prin estomparea picăturilor de apă pe tavan. Este foarte greu să vezi cu ochiul liber un jet cumulat subțire și rapid, așa că ne-am înarmat cu echipamente speciale și anume camera CASIO Exilim Pro EX-F1. Această cameră este foarte convenabilă pentru a surprinde procese în mișcare rapidă - vă permite să filmați videoclipuri cu până la 1200 de cadre pe secundă. Primele fotografii de testare au arătat că este aproape imposibil să fotografiați formarea jetului în sine - scânteia descărcării „orbește” camera.

Dar poți trage „penetrarea armurii”. Nu va funcționa să spargeți folia - viteza jetului de apă este prea mică pentru a lichefia aluminiul. Prin urmare, am decis să folosim gelatina ca armură. Cu un diametru capilar de 8 mm, am reușit să obținem „penetrarea armurii” de peste 30 mm, adică 4 calibre. Cel mai probabil, cu puțină experimentare cu focalizarea jetului, am putea obține mai mult și chiar posibil să pătrundem armuri de gelatină cu două straturi. Așa că data viitoare când redacția va fi atacată de o armată de tancuri cu gelatină, vom fi gata să ripostăm.

Mulțumim reprezentanței CASIO pentru că a furnizat camera CASIO Exilim Pro EX-F1 pentru filmarea experimentului.

miez de impact

În prezent, toți cei care sunt cel puțin puțin interesați de afacerile militare știu despre existența așa-numitelor proiectile cumulate, care sunt concepute pentru a pătrunde armura. Este bine cunoscut puterea mare de penetrare a unor astfel de scoici. Chiar și o grenadă de mână RPG-7 este capabilă să pătrundă 100 mm. armură. Rachetele sistemelor ATGM sunt capabile să pătrundă până la 500 m. armură. S-ar părea că veșnica dispută dintre armură și proiectil a fost în sfârșit câștigată de proiectil. La urma urmei, este aproape imposibil să creezi un tanc cu o armură de această grosime. Dar, ca întotdeauna, pentru fiecare acțiune există o reacție. S-a aflat rapid că, dacă o explozie de proiectil este cauzată prematur, i.e. la o oarecare distanta de armura, apoi efectul cumulativ dispare. Jetul incandescent se risipește. Laturile tancurilor au început să fie protejate cu foi subțiri de metal și chiar cauciuc, așezate la o oarecare distanță de armura principală. Principalul lucru este să faceți siguranța să funcționeze. Pentru această contracarare au fost inventate așa-numitele proiectile tandem, adică. într-un proiectil sunt două proiectile unul după altul. Primul străpunge ecranul, al doilea armura principală. S-a găsit un răspuns demn la această înșelăciune - armura activă. Când sunt expuse la o carenă de tanc cu un jet cumulativ, containerele explozive plasate pe armură explodează, a căror undă de șoc neutralizează impactul jetului cumulat. Disputa dintre obuz și armură continuă.

În urmă cu aproximativ 15 ani, a apărut termenul „miez de șoc” și muniție, al cărui efect de perforare a armurii se bazează pe principiul așa-numitului „miez de șoc”. Autorul este încă necunoscut obuze de artilerie lucrând pe acest principiu, dar muniția de inginerie, și anume minele antitanc de acest tip, există de mult timp. Deci, în 1983, în serviciu armata sovietică a primit mina antiaeriană antitanc TM-83. LA Suedia are o mină similară de tip 14 (vezi imaginea). Analogii acestor mine sunt disponibile în alte țări. Aceste mine sunt amplasate la o distanță de câțiva metri de drumul pe care se deplasează rezervorul. Când o mină explodează, se formează un miez de impact, care își păstrează capacitatea de penetrare la o distanță de până la 30-40 de metri de locul exploziei. La testarea tancului T-72 pentru rezistența blindajului la mina TM-83, s-a constatat că miezul de impact a străpuns ecranul lateral, lateral, partea opusă, ecranul lateral opus. Tancul se afla la o distanță de 15 metri de mină. Orificiul avea un diametru de 3-3,5 cm.

Cel mai curios lucru despre miezul de impact este că explozia ar trebui să aibă loc la o distanță mai mare de 1-1,5 metri de armură. Miezul de impact se formează exact la o distanță de aproximativ 1 metru de locul exploziei muniției și apoi zboară neschimbat aproximativ 30-40 de metri, după care, din cauza frecării cu aerul, își pierde energia cinetică, temperatura ridicatași se risipește.

Fenomenul efectului cumulativ a fost descoperit accidental de savantul exploziv englez Forster în 1883, în timp ce studia caracteristicile explozive ale dinamitei explozive la modă de atunci. Uz practic efectul cumulativ a fost găsit de către designerii germani de muniție în 1938. Pentru prima dată, obuzele cumulate au fost folosite de artilerii germani împotriva tancuri sovietice la sfârșitul anului 1941, când a fost dezvăluită incapacitatea completă a 37 mm german. și 47 mm. tunuri antitanc pentru a sparge armura T-34 și KV.

Cu toate acestea, fizica nucleului de impact, precum și fizica efectului cumulativ în sine, nu a fost pe deplin elucidată. Nu există un răspuns fără echivoc - ce este un jet cumulat, un miez de șoc. Unii experți cred că sub influență presiune ridicatași temperatura în zona exploziei, materia trece în starea de plasmă, ceea ce explică energia sa cinetică ridicată. Alții obiectează pe bună dreptate că energia nu vine de nicăieri, ci poate trece doar de la o formă la alta. Și energia potențială a unei cantități date de explozivi nu este în mod clar suficientă pentru tranziția materiei într-o stare de plasmă. Totuși, fenomenul există! Totuși, după toate legile aerodinamicii, nici Maybug nu poate zbura, dar tot zboară, ticălosule!

Există o mică teorie, care, dacă nu explică pe deplin fenomenul cumulării și nucleul de impact, atunci ilustrează destul de clar aceste fenomene. Toată lumea din viața lor a văzut adesea ploaie, a văzut cum picăturile de ploaie au căzut în bălți. Am văzut cum un firicel de apă a sărit dintr-o băltoacă în locul în care a căzut picătura, cum s-a desprins o picătură din ea, continuându-și mișcarea în sus. O astfel de picătură are o viteză destul de mare. În orice caz, lovește sensibil picioarele goale. S-ar părea că atunci când o picătură de ploaie cade într-o băltoacă, această picătură ar trebui pur și simplu să intre în adâncurile apei, să se dizolve în mediul său nativ.

Luați în considerare, într-un mod foarte simplificat, procesele care au loc atunci când o picătură cade în apă. Nu putem examina în detaliu și în toate fazele intermediare, fiind limitate de mărimea articolului. În Killing, dezvoltarea procesului de cădere a picăturilor și formarea unui jet cumulat și a unui miez de impact sunt urmărite pe mai mult de 100 de imagini.

Prima etapă nu ne interesează. Picătura se apropie de suprafață. Cu toate acestea, este interesant aici că o picătură în zbor nu are deloc forma, așa cum crede toată lumea („o formă în formă de picătură” o picătură are doar în momentul separării ei de robinet), ci aspectul unui disc îngroșat.

Etapa a doua. Picatura este inglobata in suprafata apei. Își păstrează în continuare integritatea și se comportă ca o piatră. Începe procesul de formare a pâlniei.

Omitem etapele intermediare, pentru că ele nu ne interesează și descriu doar în detaliu schimbarea comportamentului unei picături de la a se comporta ca o piatră până la distrugerea sa completă.

A treia etapă. Vedem o pâlnie parabolică. Presiunea apei din zona din jurul pâlniei depășește semnificativ presiunea apei în general în acest sens mediu acvatic. Acest moment poate fi echivalat cu momentul începerii procesului de explozie explozivă. Acestea. din acel moment fenomenele care se produc în muniţie şi în apă sunt identice.

Etapa a patra. Micropicături de apă sub influența presiunii se repezi în centrul geometric al parabolei. Acesta este punctul central al cumulării. În cazul unei explozii de muniție, acesta este locul de presiune maximă.

Etapa cinci. Picăturile se contopesc într-un singur jet care urcă cu viteză mare. Acesta este jetul cumulat. Când muniția explodează, un astfel de jet străpunge armura. Oricine a văzut găuri de la obuzele HEAT nu s-a putut abține să nu observe că gaura din armura unui astfel de obuz este mult mai mică decât calibrul său. Natural. Grosimea jetului este mult mai mică decât diametrul pâlniei.

Etapa a șasea. Acele micropicături care au ajuns în partea inițială a jetului primesc o energie cinetică suficient de mare și se repezi departe în sus. Se formează un nucleu de șoc. Privind o picătură căzând în apă, în acest moment vedem o picătură sărind destul de departe de locul în care a căzut picătura de ploaie.

Etapa a șaptea, finală. Miezul de impact își continuă mișcarea, iar restul picăturilor de apă, după ce și-au cheltuit energia, încep să se întoarcă înapoi în mediul acvatic.

Aici este destul de clar clar că jetul cumulat există pentru o perioadă destul de scurtă și inevitabil se prăbușește. Prin urmare, dacă un ecran stă în calea proiectilului, atunci jetul cumulat, format atunci când proiectilul întâlnește ecranul, după ce a trecut calea către armură, este deja distrus și nu a existat suficient spațiu pentru a forma un miez de impact. . Dacă în spatele ecranului nu există niciun obstacol sau dacă muniția este aruncată în aer la o distanță suficientă de ecran, atunci miezul de impact format, având energie cinetică mare, străpunge cu ușurință atât ecranul, cât și armura.

Literatură:

1. F. Uciderea. Studiul proceselor de cumulare și cavitație în mediul acvatic. Editura „Știință”. Moscova. 1979

2. V. I. Murakhovsky, S. L. Fedoseev. Armă de infanterie. Arsenal-Presă. Moscova. 1992

3. Ghid pentru lucrările de demolare. Editura militară. Moscova. 1969

4. Muniție de inginerie. Ghid pentru partea materială și aplicație. Cartea unu. Editura militară. Moscova. 1976

Și iată povestea unei alte picături:

„Într-o duminică seară de iarnă, la casa Briscoe, toți servitorii au fost concediați și s-a făcut frig. Domnișoara Briscoe s-a dus la sobă și i-a deschis ușa să vadă dacă arde bine. Întreaga familie a auzit un sunet ca un împușcătură slabă dintr-un pistol, iar domnișoara Briscoe a exclamat: — M-a înțepat ceva!
Când alergară spre ea, ea stătea în fața ușii deschise a sobei, ținându-și pieptul îngrozită și repetând:
"A fost ca o mușcătură puternică. Ceva m-a lovit - aici!"
Când rochia era descheiată, se vedea o mică pată roșie. Toți erau surprinși, urmau să-l ungă cu iod și să cheme doctorul. Spre groaza lor, fata a cazut si a murit in mai putin de trei minute. Nu era sânge în acest moment - doar o mică înțepătură roșie.
O autopsie făcută de un medic a arătat că o arteră mare fusese tăiată și țesuturile interne rupte sever. Dar nu corp strain, nu au putut fi găsite „gloanțe” la început. În cele din urmă, razele X au dezvăluit un mic obiect opac în corp. O nouă autopsie a arătat că era o „pălărie” mică de metal de formă ciudată, asemănătoare ca mărime și formă cu un sâmbure de struguri, înconjurat de o „fustă” metalică subțire. Nimeni nu a mai văzut așa ceva”.
„Bucata de cupru scoasă din corp nu semăna deloc cu niciuna dintre părțile detonatorului. Aici am avut „glonț” în formă de para din cupru solid, de mărimea unui sâmbure de struguri, înconjurat de un disc subţire de metal atârnat ca o fustă de mijlocul unei pere"
„Până în acest moment, formarea unor astfel de gloanțe grele nu a fost observată și descrisă de nimeni.Formarea lor este asociată și condiționată. prezența unei adâncituri la fundul unui tub de cupru"
Experții din poliție au nedumerit fără succes acest caz, până când celebrul fizician experimental Robert Wood a preluat cazul. El a ghicit că, împreună cu cărbunele, un detonator a intrat accidental în sobă, a examinat mai multe detonatoare, a construit o instalație pentru prinderea „semințelor de struguri”.
.
„Întrebarea cum se formează exact un glonț solid a fost rezolvată prin „împușcarea” detonatoarelor încărcate cantități diferite exploziv într-un tub lung cilindric umplut cu bumbac, cu deflectoare la fiecare doi inci (5 cm). Glonțul a fost găsit între ultimul pumn și primul disc întreg. Ca „glonțul” care zboară din viteza initiala aproximativ 6000 de picioare pe secundă ( 1830 de metri pe secundă!!!), pătrunde în vată, este învăluit într-o minge densă - își țese propriul „cocon”, ca să spunem așa, și acesta este protejat de frecare cu substanța prin care zboară.
Acest material a fost preluat de pe site-ul motorului de căutare: http://xlt.narod.ru/default.html, publicat de Mole Men și este un extras din cartea lui William Seabrook despre Robert Wood. Lemnul, de fapt, a descoperit experimental UY (în 1935

miez de impact

(Fenomene ale efectului cumulativ și nucleului de impact)

În urmă cu aproximativ 15 ani, a apărut atât termenul „miez de șoc” în sine, cât și muniție, al cărui efect de perforare a armurii se bazează pe principiul așa-numitului „miez de șoc”. Autorul nu cunoaște încă obuzele de artilerie care funcționează pe acest principiu, dar muniția de inginerie, și anume minele antitanc de acest tip, există de mult timp. Deci, în 1983, în serviciu Armata sovietică a primit o mină antiaeriană antitanc TM-83. Suedia are o mină similară de tip 14 (vezi imaginea). Analogii acestor mine sunt disponibile în alte țări. Aceste mine sunt amplasate la o distanță de câțiva metri de drumul pe care se deplasează rezervorul. Când o mină explodează, se formează un miez de impact, care își păstrează capacitatea de penetrare la o distanță de până la 30-40 de metri de locul exploziei. La testarea tancului T-72 pentru rezistența blindajului la mina TM-83, s-a constatat că miezul de impact a străpuns ecranul lateral, lateral, partea opusă, ecranul lateral opus. Tancul se afla la o distanță de 15 metri de mină. Orificiul avea un diametru de 3-3,5 cm.

Cel mai curios lucru despre miezul de impact este că explozia ar trebui să aibă loc la o distanță mai mare de 1-1,5 metri de armură. Miezul de impact se formează exact la o distanță de aproximativ 1-2 metri de locul exploziei muniției și apoi zboară neschimbat aproximativ 30-40 de metri, după care, din cauza frecării cu aerul, își pierde energia cinetică. , se încălzește și se risipește.

Fenomenul efectului cumulativ a fost descoperit accidental de savantul exploziv englez Forster în 1883, în timp ce studia caracteristicile explozive ale dinamitei explozive la modă de atunci. Aplicarea practică a efectului cumulativ a fost găsită de designerii germani de muniție în 1938. Pentru prima dată, obuzele cumulate au fost folosite de tunerii germani împotriva tancurilor sovietice la sfârșitul anului 1941, când a fost dezvăluită incapacitatea completă a 37 mm german. și 47 mm. tunuri antitanc pentru a sparge armura T-34 și KV. În figură, un proiectil cumulativ perforant cu pene peste calibru pentru modelul german de 37 mm. tun antitanc

Cu toate acestea, fizica nucleului de impact, precum și fizica efectului cumulativ în sine, nu a fost pe deplin elucidată. Nu există un răspuns fără echivoc - ce este un jet cumulat, un miez de șoc. O serie de experți consideră că sub influența presiunii și temperaturii ridicate în zona exploziei, materia trece în starea de plasmă, ceea ce explică energia cinetică ridicată a acesteia. Alții obiectează pe bună dreptate că energia nu vine de nicăieri, ci poate trece doar de la o formă la alta. Și energia potențială a unei cantități date de explozivi nu este în mod clar suficientă pentru tranziția materiei într-o stare de plasmă. Totuși, fenomenul există! Totuși, după toate legile aerodinamicii, nici Maybug nu poate zbura, dar tot zboară, ticălosule!

Cercetătorul F. Killing, filmând cu o cameră de filmat de mare viteză fenomenele care au loc în momentul în care o picătură de apă lovește suprafața apei, a descoperit același fenomen de cumul ca în timpul unei explozii. muniție cumulativă, doar cu semnul opus. Este imposibil de studiat ce se întâmplă atunci când un proiectil explodează din mai multe motive tehnice. Apa vă permite însă să urmăriți toate fazele acestui proces.Să luăm în considerare într-un mod foarte simplificat procesele care au loc atunci când o picătură cade în apă. Nu putem examina în detaliu și în toate fazele intermediare, fiind limitate de mărimea articolului. În Killing, dezvoltarea procesului de cădere a picăturilor și formarea unui jet cumulat și a unui miez de impact sunt urmărite pe mai mult de 100 de imagini.

Prima etapă nu ne interesează. Picătura se apropie de suprafață. Cu toate acestea, este interesant aici că o picătură în zbor nu are aceeași formă pe care o crede toată lumea, ci aspectul unui disc îngroșat. O picătură are o „formă în formă de lacrimă” numai în momentul separării ei de robinet),

Etapa a doua. Picatura este inglobata in suprafata apei. Își păstrează în continuare integritatea și se comportă ca o piatră. Începe procesul de formare a pâlniei.

A treia etapă. Vedem o pâlnie parabolică. Presiunea apei din zona din jurul pâlniei depășește semnificativ presiunea apei în general în acest mediu acvatic. Acest moment poate fi echivalat cu momentul începerii procesului de explozie explozivă. Acestea. din acel moment fenomenele care se produc în muniţie şi în apă sunt identice.

Etapa a șaptea, finală. Miezul de impact își continuă mișcarea, iar restul picăturilor de apă, după ce și-au cheltuit energia, încep să se întoarcă înapoi în mediul acvatic.

Aici este destul de clar clar că jetul cumulat există pentru o perioadă destul de scurtă și inevitabil se prăbușește. Prin urmare, dacă un ecran stă în calea proiectilului, atunci jetul cumulat, format atunci când proiectilul întâlnește ecranul, după ce a trecut calea către armură, este deja distrus și nu a existat suficient spațiu pentru a forma un miez de impact. . Dacă muniția este aruncată în aer la o distanță suficientă de ecran, atunci miezul de impact format, având energie cinetică mare, străpunge ușor atât ecranul, cât și armura.

Surse

1. Muniție de inginerie. Ghid pentru partea materială și aplicație. Cartea unu. Editura militară a Ministerului Apărării al URSS. Moscova. 1976
2. B.V. Varenyshev și colab., manual. Pregătire de inginerie militară. Editura militară a Ministerului Apărării al URSS. Moscova. 1982
3.E.S.Kolibernov şi alţii.Manualul ofiţerului trupe de inginerie. Editura militară a Ministerului Apărării al URSS. Moscova. 1989
4.E.S. Kolibernov și alții.Suportul ingineresc al bătăliei. Editura militară a Ministerului Apărării al URSS. Moscova. 1984
5. V. I. Murakhovsky, S. L. Fedoseev. Armă de infanterie. Arsenal-Presă. Moscova. 1992
6. Revista „Tehnica și arme”. Nr. 1-97 (Index NTI 65811).
7. CD „Artileria de la Alpha lo Omega”. Lansarea 2.

---***---

note marginale. Poate unul dintre cititori mă va informa despre obuzele de artilerie care folosesc efectul de miez de impact? Calibre, mărci, în ce unelte sunt folosite. O metodă pentru a asigura detonarea unui proiectil la o distanță strict măsurată de armură. Surse de informare. Doar vă rog să nu vă referiți la surse literare. Acolo ta-ah-ah-pe cine pot scrie!

În primul rând, să clarificăm o serie de definiții și regularități legate de nucleul de impact. Formarea miezului de impact se realizează prin „inversarea” căptușelii „cumulative” cu ajutorul explozivilor și comprimarea lui ulterioară în direcția radială pentru a obține un element compact. Miezul de șoc după explozie nu se formează imediat, ci la o anumită distanță de partea din față a focosului, care este de 40 cm pentru proba model (FTI) și 10-20 m pentru muniția standard. precizie ridicată lovind miezul de impact la o distanță de 100 m. Dacă 10% din masa căptușelii cumulate trece în jetul cumulat clasic, atunci aproape toată masa sa trece în miezul de impact. Parametrii efectului dăunător al miezului de impact sunt determinați de penetrarea armurii și de acțiunea barierei, și nu de valoarea energie kineticăîn jouli. Nivelul atins de penetrare a armurii a miezului de impact al elementului de luptă auto-țintit intern (SPBE) „Motiv-3M” nu depășește 80 mm armură omogenă la o distanță de 150 m. Efectul de barieră se datorează atât miezului de impact în sine (sau fragmentelor acestuia), cât și fluxului de fragmentare rezultat, constând din fragmente de „plută” scoase din barieră și fragmente de scăpare. Pentru probele cu o masă a miezului de impact de aproximativ 0,4 kg, masa fluxului de fragmentare poate ajunge la câteva kilograme. Un astfel de flux de fragmentare afectează efectiv unitățile, echipajul (aterizare), determină aprinderea combustibilului și încărcături de pulbere, și, de asemenea, inițiază explozibili în muniție. Tancurile și vehiculele ușor blindate sunt afectate de miezul de impact în moduri diferite. Deoarece tancurile au blindaj slab doar în zona acoperișului turelei și MTO, probabilitatea de a lovi Motiv-3M SPBE, de exemplu, tancul M1A1 (conform criteriului „pierderii focului sau progresului” ) va fi 0,3-0,4. Americanul SPBE SADARM are aceeași probabilitate în caz de înfrângere tanc rusesc T-80. Protecția slabă a blindajului vehiculelor ușor blindate (vehicule de luptă de infanterie, vehicule blindate de transport de trupe, tunuri autopropulsate etc.) cauzează Eficiență ridicată efect dăunător al nucleului de șoc.

Există un control asupra miezului de șoc? Se dovedește că există! Principalul dezavantaj al miezurilor de impact cu muniție standard este distrugerea lor după interacțiunea cu un ecran de oțel de 3-5 mm grosime. În spatele unui astfel de ecran, miezul este zdrobit în 25-30 de fragmente, care, pe o barieră instalată la o distanță de 100 mm în spatele ecranului, sunt distribuite pe o zonă cu diametrul de 300 mm. În acest caz, efectul de penetrare al fragmentelor rezultate nu depășește 10-12 mm. Acest dezavantaj este ascuns cu încăpățânare de către designerii SPBE, iar dezvoltatorii interni de apărare nu se grăbesc cumva să folosească această situație pentru a crește rezistența blindajului acoperișurilor tancurilor și vehiculelor ușor blindate.

În Uniunea Sovietică, a fost adoptat Motive-3M SPBE, care este utilizat pentru echiparea proiectilului 9M55K1 Smerch MLRS și a grupului de bombe unice RBC-500. Dacă proiectilul 9M55K1 îi aparține desene moderne, apoi în ceea ce privește RBC-500, trebuie să se țină cont de faptul că utilizarea lui necesită ca aeronava să intre în zona de apărare aeriană inamică. Din păcate, în institutul de cercetare de proiectare nu a fost posibilă realizarea de obuze de artilerie echipate cu SPBE pentru artileria de câmp.

Decalajul nostru în domeniul utilizării miezului de impact în armele de distrugere este măsurat pe o perioadă de peste 15 ani. În acest timp, în Occident au fost adoptate o serie de mostre. Protecția slabă a părții superioare a carenei și a turelei tancurilor a condus la dezvoltarea și adoptarea sistemelor antitanc. raza scurta Predator si raza lunga TOW-2B, care sunt echipate cu focoase bazate pe principiul unui miez de șoc. Rachetele acestor complexe lovesc ținta când zboară deasupra ei. Subminarea focosului se realizează folosind o siguranță de proximitate. ATGM TOW-2B a avut rezultate bune în timpul luptei din zonă Golful Persicîn 1991

Miezul de impact este utilizat în diferite modele străine de muniție de inginerie. Deci, în serviciu cu țările NATO este mina antiaeriană MAH F1, care are focos pe principiul unui miez de impact (penetrarea armurii - 70 mm de la o distanță de 40 m). Aceste mine sunt eficiente în blocarea drumurilor și construirea de bariere. Miezul de impact este folosit și în american mina antitanc cu un WAM (Wide Area Mine) cu rază lungă de acțiune, care utilizează senzori acustici și seismici pentru a detecta vehiculele blindate care trec. După detectarea țintei, mina decolează cu ajutorul RD-ului la înălțimea optimă și scanează zona. După detectarea țintei blindate, aceasta este lovită de sus. Atunci când exploatează, muniția WAM este necesară cu un ordin de mărime mai mic decât minele anti-șenă și anti-fond, ceea ce este unul dintre principalele avantaje ale acestui model.

În domeniul armelor cluster ale aviației pentru combaterea vehiculelor blindate în SUA, Germania, Franța, Marea Britanie, au fost implementate programe de creare a containerelor cu SPBE lansate în afara zonei de acoperire a apărării aeriene.

Tendințele moderne în război au contribuit la crearea în străinătate a obuzelor de artilerie echipate cu SPBE (SADARM, Skeet - SUA, SMArt-155 - Germania, BONUS - Suedia etc.).

Principalele direcții în dezvoltarea externă a SPBE au fost:

Asigurarea masei și dimensiunilor minime ale elementului;

Creșterea efectului dăunător al focoaselor din cauza căptușelilor din metale grele (uraniu sărăcit);

Dezvoltarea de senzori țintă pentru orice vreme și rezistență la zgomot, inclusiv a celor combinați pentru a crește probabilitatea detectării țintei odată cu introducerea pe scară largă a bazei de elemente moderne;

Dezvoltarea algoritmilor optimi pentru căutarea unei ținte, excluzând sărirea acesteia și fals pozitive;

Dezvoltarea unui sistem de dispersie rațională a elementelor pentru a atinge eficiența maximă în lovirea țintelor;

Unificare bloc-modulară largă, care face posibilă realizarea universalizării utilizării SPBE pe diferite transportoare (obuze de grup de artilerie, obuze MLRS, containere ghidate de aeronave, focoase de rachete operaționale-tactice).

Comparația gamei de muniții autohtone și străine cu SPBE nu este în favoarea noastră. În ceea ce privește nișa de pe piața mondială a armelor pentru aceste muniții, am ratat-o de mult.

Articolul menționat mai sus conține o serie de acuzații nefondate, de exemplu, despre aducerea napalmului în spatele unei bariere cu ajutorul unui miez de impact etc. În același timp, se observă că în prezent, din lipsă de finanțare, munca nu este fiind efectuate la Institutul Fizicotehnic în legătură cu miezurile de impact și se recomandă ca Ministerul Apărării al Federației Ruse să se familiarizeze cu activitatea institutului legată de traseul balistic. Se pare că Fiztekh-ul ar fi trebuit să trimită Ministerului Apărării un plan fundamentat de cercetare și dezvoltare pentru rezolvarea unor probleme specifice care să facă posibilă creșterea eficienței miezului de șoc. Pentru munca stiintifica cu un profit bun, Ministerul rus al Apărării va găsi întotdeauna bani.