Jet cumulativ: descriere, caracteristici, caracteristici, fapte interesante

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Efectul cumulativ în afacerile militare este întărirea efectului distructiv al unei explozii prin concentrarea acesteia într-o anumită direcție. Fenomenul de acest fel la o persoană care nu este familiarizată cu principiul acțiunii sale provoacă de obicei surpriză. Datorită unei mici găuri în armură, atunci când este lovit de o rundă HEAT, rezervorul deseori eșuează complet.

Unde este folosit

De fapt, efectul cumulativ în sine a fost observat, probabil, de toți oamenii, fără excepție. Apare, de exemplu, când o picătură cade în apă. În acest caz, pe suprafața acestuia din urmă se formează o pâlnie și un jet subțire îndreptat în sus.

Efectul cumulat poate fi folosit, de exemplu, în scopuri de cercetare. Prin crearea lui artificial, oamenii de știință caută modalități de a atinge viteze mari ale materiei - până la 90 km/s. Acest efect este folosit și în industrie - în principal în minerit. Dar el, desigur, a găsit cea mai mare aplicație în afacerile militare. Muniția care funcționează pe acest principiu a fost folosită de diferite țări încă de la începutul secolului trecut.

Design proiectil

Cum este fabricat și funcționează acest tip de muniție? Există o sarcină cumulativă în astfel de cochilii, datorită structurii lor speciale. În partea din față a acestui tip de muniție se află o pâlnie în formă de con, ai cărei pereți sunt acoperiți cu o căptușeală metalică, a cărei grosime poate fi mai mică de 1 mm sau câțiva milimetri. Există un detonator pe partea opusă a acestei crestături.

După ultimul declanșare, din cauza prezenței unei pâlnii, apare un efect cumulativ distructiv. Unda de detonare începe să se miște de-a lungul axei de încărcare din interiorul pâlniei. Drept urmare, pereții acestuia din urmă se prăbușesc. Cu un impact puternic în căptușeala pâlniei, presiunea crește brusc, până la 1010 Pa. Astfel de valori depășesc cu mult limita de curgere a metalelor. Prin urmare, se comportă în acest caz ca un lichid. Ca urmare, începe formarea unui jet cumulativ, care rămâne foarte dur și are o mare capacitate dăunătoare.

Teorie

Datorită apariției unui jet de metal cu efect cumulativ, nu prin topirea acestuia din urmă, ci prin deformarea sa plastică ascuțită. La fel ca lichidul, metalul căptușelii muniției formează două zone atunci când pâlnia se prăbușește:

• de fapt, un jet de metal subțire care se mișcă înainte cu viteză supersonică de-a lungul axei de încărcare;

• Coada dăunătorilor, care este „coada” jetului, care reprezintă până la 90% din căptușeala metalică a pâlniei.

Viteza cumulativă a jetului după exploziedetonatorul depinde de doi factori principali:

• viteza detonării explozive;
• geometrie pâlnie.

Ce muniție ar putea fi

Cu cât unghiul conului proiectilului este mai mic, cu atât jetul se mișcă mai repede. Dar în fabricarea muniției în acest caz, sunt impuse cerințe speciale asupra căptușelii pâlniei. Dacă este de proastă calitate, un jet care se deplasează cu viteză mare se poate prăbuși ulterior înainte de timp.

Muniția modernă de acest tip poate fi realizată cu pâlnii, al căror unghi este de 30-60 de grade. Viteza jeturilor cumulate ale unor astfel de proiectile, care apar după prăbușirea conului, atinge 10 km / s. În același timp, partea de coadă, datorită masei mai mari, are o viteză mai mică - aproximativ 2 km/s.

Originea termenului

De fapt, cuvântul „cumulare” în sine provine din latinescul cumulatio. Tradus în rusă, acest termen înseamnă „acumulare” sau „acumulare”. Adică, de fapt, în obuzele cu pâlnie, energia exploziei este concentrată în direcția corectă.

Un pic de istorie

Astfel, jetul cumulat este o formațiune lungă și subțire cu o „coadă”, lichidă și în același timp densă și rigidă, care se deplasează înainte cu mare viteză. Acest efect a fost descoperit cu mult timp în urmă - în secolul al XVIII-lea. Prima presupunere că energia exploziei poate fi concentrată în mod corect a fost făcută de inginerul Fratz von Baader. Acest om de știință a efectuat și mai multe experimente legate de efectul cumulativ. in orice caznu a reușit să obțină niciun rezultat semnificativ în acel moment. Faptul este că Franz von Baader a folosit pulbere neagră în cercetările sale, care nu a reușit să formeze unde de detonare cu puterea necesară.

Pentru prima dată, muniția cumulativă a fost creată după inventarea explozibililor cu peri înalți. În acele zile, efectul cumulativ a fost descoperit simultan și independent de mai multe persoane:

• Inginerul militar rus M. Boriskov - în 1864;
• Căpitanul D. Andrievsky - în 1865;
• European Max von Forster - în 1883;
• Chimistul american C. Munro - în 1888

În Uniunea Sovietică în anii 1920, profesorul M. Sukharevsky a lucrat la efectul cumulativ. În practică, armata s-a confruntat cu el pentru prima dată în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. S-a întâmplat chiar la începutul ostilităților - în vara anului 1941. Obuzele germane cumulate au lăsat mici găuri topite în blindajul tancurilor sovietice. Prin urmare, inițial au fost numite arderea armurii.

Obuzele BP-0350A au fost adoptate de armata sovietică deja în 1942. Au fost dezvoltate de ingineri și oameni de știință autohtoni pe baza muniției germane capturate.

De ce sparge armura: principiul de funcționare a unui jet cumulativ

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, caracteristicile „lucrării” unor astfel de obuze nu au fost încă bine studiate. Acesta este motivul pentru care li s-a aplicat denumirea de „ardere a armurii”. Ulterior, deja în 49, s-a preluat efectul cumulului în țara noastrăînchide. În 1949, omul de știință rus M. Lavrentiev creează teoria avioanelor cumulate și primește Premiul Stalin pentru aceasta.

În cele din urmă, cercetătorii au reușit să afle că capacitatea mare de penetrare a cochiliilor de acest tip cu temperaturi ridicate nu este absolut deloc legată. Când detonatorul explodează, se formează un jet cumulativ care, la contactul cu blindajul tancului, creează o presiune enormă pe suprafața acestuia de câteva tone pe centimetru pătrat. Astfel de indicatori depășesc, printre altele, limita de curgere a metalului. Drept urmare, în armură se formează o gaură de câțiva centimetri în diametru.

Avioanele de muniție modernă de acest tip sunt capabile să străpungă tancurile și alte vehicule blindate literalmente în întregime. Presiunea atunci când acţionează asupra armurii este foarte mare. Temperatura jetului cumulat al proiectilului este de obicei scăzută și nu depășește 400-600 ° C. Adică, nu poate arde prin armură sau nu o poate topi.

Proiectilul cumulat în sine nu intră în contact direct cu materialul pereților tancului. Explodează la o oarecare distanță. Părți în mișcare ale jetului cumulat după ejectarea acestuia la viteze diferite. Prin urmare, în timpul zborului, începe să se întindă. Când distanța este atinsă cu 10-12 diametre de pâlnie, jetul se rupe. În consecință, poate avea cel mai mare efect distructiv asupra blindajului tancului atunci când atinge lungimea maximă, dar nu începe încă să se prăbușească.

Învinge echipajul

Jetul cumulat care a străpuns armura pătrunde îninteriorul rezervorului la viteză mare și poate lovi chiar și membrii echipajului. În momentul trecerii sale prin armură, bucăți de metal și picăturile sale lichefiate se desprind din aceasta din urmă. Astfel de fragmente, desigur, au și un efect dăunător puternic.

Un jet care a pătruns în interiorul tancului, precum și bucăți de metal care zboară cu mare viteză, pot intra și ele în rezervele de luptă ale vehiculului. În acest caz, acesta din urmă se va aprinde și va avea loc o explozie. Așa funcționează rundele HEAT.

Pro și contra

Care sunt avantajele shell-urilor cumulate. În primul rând, militarii atribuie plusurilor lor faptul că, spre deosebire de cele de subcalibru, capacitatea lor de a pătrunde în armură nu depinde de viteza lor. Astfel de proiectile pot fi trase și din pistoale ușoare. Este, de asemenea, destul de convenabil să folosiți astfel de taxe în subvenții reactive. De exemplu, în acest fel, lansatorul de grenade antitanc de mână RPG-7. Jet cumulativ de astfel de arme blindate tancuri cu eficiență ridicată. Lansatorul de grenade rusesc RPG-7 este încă în serviciu astăzi.

Acțiunea blindată a unui jet cumulat poate fi foarte distructivă. Foarte des, ea ucide unul sau doi membri ai echipajului și provoacă o explozie a depozitelor de muniție.

Principalul dezavantaj al unor astfel de arme este inconvenientul utilizării lor în mod „artilerie”. În majoritatea cazurilor în zbor, proiectilele sunt stabilizate prin rotație. În muniția cumulativă, poate provoca distrugerea avioanului. Prin urmare, inginerii militari încearcă în toate modurile posibile să reducă rotația acestoraproiectile în zbor. Acest lucru se poate face într-o varietate de moduri.

De exemplu, o textură specială de căptușeală poate fi folosită într-o astfel de muniție. De asemenea, pentru cochilii de acest tip, acestea sunt adesea suplimentate cu un corp rotativ. În orice caz, este mai convenabil să folosiți astfel de încărcături în muniții de viteză redusă sau chiar staționare. Acestea pot fi, de exemplu, grenade propulsate de rachete, obuze ușoare, mine, ATGM.

Apărare pasivă

Desigur, imediat după ce încărcăturile modelate au apărut în arsenalul armatelor, au început să fie dezvoltate mijloace pentru a le împiedica să lovească tancuri și alte echipamente militare grele. Pentru protecție, au fost dezvoltate ecrane speciale la distanță, instalate la o oarecare distanță de armură. Astfel de fonduri sunt realizate din grătare de oțel și plasă metalică. Efectul jetului cumulat asupra blindajului tancului, dacă este prezent, este anulat.

Deoarece proiectilul explodează la o distanță considerabilă de armură atunci când lovește ecranul, jetul are timp să se spargă înainte de a ajunge la el. În plus, unele soiuri de astfel de ecrane sunt capabile să distrugă contactele detonatorului unei muniții cumulate, drept urmare aceasta din urmă pur și simplu nu explodează deloc.

Din ce protecție poate fi făcută

În timpul celui de-al doilea război mondial, în armata sovietică au fost folosite paravane de oțel destul de masive. Uneori pot fi realizate din oțel de 10 mm și extinse cu 300-500 mm. Germanii, în timpul războiului, peste tot foloseau o protecție mai ușoară din oțel.grile. În momentul de față, unele ecrane durabile sunt capabile să protejeze tancurile chiar și de obuzele de fragmentare cu explozie ridicate. Provocând o detonare la o anumită distanță de armură, ele reduc impactul undei de șoc asupra mașinii.

Uneori, ecranele de protecție cu mai multe straturi sunt folosite și pentru rezervoare. De exemplu, o foaie de oțel de 8 mm poate fi realizată în spatele mașinii cu 150 mm, după care spațiul dintre aceasta și armura este umplut cu material ușor - argilă expandată, vată de sticlă etc. În plus, o plasă de oțel este efectuată și peste un astfel de ecran cu 300 mm. Astfel de dispozitive sunt capabile să protejeze mașina de aproape toate tipurile de muniție cu BVV.

Apărare reactivă

Un astfel de ecran se mai numește și armură reactivă. Pentru prima dată, protecția acestui soi în Uniunea Sovietică a fost testată în anii 40 de către inginerul S. Smolensky. Primele prototipuri au fost dezvoltate în URSS în anii '60. Producerea și utilizarea unor astfel de mijloace de protecție în țara noastră a început abia în anii 80 ai secolului trecut. Această întârziere în dezvoltarea armurii reactive se explică prin faptul că inițial a fost recunoscută ca nepromițătoare.

De foarte mult timp, acest tip de protecție nu a fost folosit nici de americani. Israelienii au fost primii care au folosit activ armura reactivă. Inginerii acestei țări au observat că în timpul exploziei stocurilor de muniție în interiorul rezervorului, jetul cumulat nu străpunge vehiculele prin și prin cap. Adică, contra-explozia este capabilă să o rețină într-o oarecare măsură.

Israelul a început să folosească în mod activ protecția dinamică împotriva proiectilelor cumulate în anii 70ultimul secol. Astfel de dispozitive se numeau „Blazer”, realizate sub formă de containere detașabile și plasate în afara blindajului tancului. Au folosit explozibili Semtex pe bază de RDX ca încărcătură de explozie.

Ulterior, protecția dinamică a rezervoarelor împotriva carcasei HEAT a fost îmbunătățită treptat. În prezent, în Rusia, de exemplu, se folosesc sistemele Malachite, care sunt complexe cu control electronic al detonației. Un astfel de ecran este capabil nu numai să contracareze eficient obuzele HEAT, ci și să distrugă cel mai modern sub-calibru NATO DM53 și DM63, conceput special pentru a distruge ERA rusă din generația anterioară.

Cum se comportă jetul sub apă

În unele cazuri, efectul cumulativ al muniției poate fi redus. De exemplu, un jet cumulat sub apă se comportă într-un mod special. În astfel de condiții, se dezintegrează deja la o distanță de 7 diametre de pâlnie. Faptul este că, la viteze mari, este la fel de „greu” pentru un jet să spargă prin apă precum este pentru metal.

Munițiile sovietice cumulate pentru utilizare sub apă, de exemplu, au fost echipate cu duze speciale care ajută la formarea unui jet și sunt echipate cu greutăți.

Fapte interesante

Bineînțeles, în Rusia, se lucrează în prezent pentru îmbunătățirea, inclusiv a celor mai cumulate arme. Grenadele domestice moderne din această varietate, de exemplu, sunt capabile să pătrundă într-un strat de metal gros de peste un metru.

Armele acestui soi sunt folosite de diferițițări ale lumii pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, încă mai circulă diverse legende și mituri despre el. Așa că, de exemplu, uneori, pe Web, puteți găsi informații că jeturile cumulate, atunci când intră în interiorul unui rezervor, pot provoca o creștere atât de puternică a presiunii încât aceasta duce la moartea echipajului. Despre acest efect al valurilor cumulate pe internet se spun deseori povești teribile, inclusiv chiar de către militari. Există chiar opinia că tancurile rusești în timpul luptei conduc în mod deliberat cu trapele deschise pentru a reduce presiunea în cazul unui proiectil cumulat.

Totuși, conform legilor fizicii, un jet de metal nu poate provoca un astfel de efect. Proiectilele de acest tip concentrează pur și simplu energia exploziei într-o anumită direcție. Există, așadar, un răspuns foarte simplu la întrebarea dacă un jet cumulat arde sau străpunge armura. Când se întâlnește cu materialul pereților rezervorului, acesta încetinește și pune într-adevăr multă presiune asupra acestuia. Ca urmare, metalul începe să se răspândească pe părțile laterale și să fie spălat în picături la viteză mare în rezervor.

Materialul este lichefiat în acest caz tocmai din cauza presiunii. Temperatura jetului cumulat este scăzută. În același timp, desigur, nu creează în sine nicio undă de șoc semnificativă. Jetul este capabil să străpungă corpul uman. Picăturile de metal lichid care s-au desprins de armura în sine au, de asemenea, o putere distructivă serioasă. Nici unda de șoc de la explozia muniției în sine nu este capabilă să pătrundă în orificiul făcut de jetul din armură. În consecință, nunu există exces de presiune în interiorul rezervorului.

În conformitate cu legile fizicii, răspunsul la întrebarea dacă un jet cumulat străpunge sau arde armura este astfel evident. La contactul cu metalul, pur și simplu îl lichefiază și trece în mașină. Nu creează presiune excesivă în spatele armurii. Prin urmare, deschiderea trapei mașinii atunci când inamicul folosește o astfel de muniție, desigur, nu merită. În plus, acest lucru, dimpotrivă, crește riscul de comoție sau deces al membrilor echipajului. Valul de explozie de la proiectil în sine poate pătrunde și în trapa deschisă.

Experimente cu apă și armură cu gelatină

Puteți recrea efectul cumulativ dacă doriți, chiar și acasă. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de apă distilată și un eclator de în altă tensiune. Acesta din urmă poate fi realizat, de exemplu, dintr-un cablu prin lipirea unei șaibe de cupru coaxial cu șaiba rezidențială principală la împletitura acesteia. Apoi, firul central trebuie conectat la condensator.

Rolul pâlniei în acest experiment poate fi jucat de un menisc format într-un tub subțire de hârtie. Descărcătorul și capilarul trebuie conectate printr-un tub elastic subțire. Apoi, turnați apă în tub folosind o seringă. După formarea unui menisc la o distanță de aproximativ 1 cm de eclatorul, trebuie să porniți un condensator și să închideți circuitul cu un conductor fixat pe o tijă izolatoare.

Se va dezvolta multă presiune în zona de defecțiune cu un astfel de experiment acasă. Unda de șoc va alerga spre menisc și-l va prăbuși.