Кумулативен самолет: описание, характеристики, характеристики, интересни факти

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Кумулативният ефект във военното дело е засилването на разрушителния ефект на експлозия чрез концентрирането му в определена посока. Феноменът от този вид при човек, който не е запознат с принципа на неговото действие, обикновено предизвиква изненада. Поради малка дупка в бронята, когато се удари от HEAT патрон, резервоарът често се проваля напълно.

Къде се използва

Всъщност самият кумулативен ефект се наблюдаваше вероятно от всички хора без изключение. Появява се например, когато капка падне във вода. В този случай върху повърхността на последния се образува фуния и тънка струя, насочена нагоре.

Кумулативният ефект може да се използва например за изследователски цели. Създавайки го изкуствено, учените търсят начини за постигане на високи скорости на материята – до 90 км/сек. Този ефект се използва и в индустрията – основно в минното дело. Но той, разбира се, намери най-голямо приложение във военните дела. Боеприпаси, работещи на този принцип, се използват от различни страни от началото на миналия век.

Дизайн на снаряд

Как се произвеждат и работят този тип боеприпаси? В такива черупки има кумулативен заряд, поради тяхната специална структура. В предната част на този тип боеприпаси има конусообразна фуния, чиито стени са покрити с метална облицовка, чиято дебелина може да бъде по-малка от 1 мм или няколко милиметра. От другата страна на този прорез има детонатор.

След последното задействане, поради наличието на фуния, настъпва разрушителен кумулативен ефект. Детонационната вълна започва да се движи по оста на заряда вътре във фунията. В резултат на това стените на последния се срутват. При силно въздействие в облицовката на фунията налягането се повишава рязко, до 1010 Pa. Такива стойности далеч надвишават границата на провлачване на металите. Следователно, той се държи в този случай като течност. В резултат на това започва образуването на кумулативна струя, която остава много твърда и има голяма увреждаща способност.

Теория

Поради появата на метална струя с кумулативен ефект, не чрез топене на последния, а чрез рязката му пластична деформация. Подобно на течност, металът на облицовката на боеприпасите образува две зони, когато фунията се свива:

• всъщност тънка метална струя, движеща се напред със свръхзвукова скорост по оста на заряда;

• Опашка на вредителя, която е "опашката" на струята, която представлява до 90% от металната облицовка на фунията.

Скоростта на кумулативната струя след експлозиятадетонаторът зависи от два основни фактора:

• скорост на експлозивна детонация;
• геометрия на фунията.

Какви амуниции могат да бъдат

Колкото по-малък е ъгълът на конуса на снаряда, толкова по-бързо се движи струята. Но при производството на боеприпаси в този случай се налагат специални изисквания към облицовката на фунията. Ако е с лошо качество, джет, движещ се с висока скорост, може впоследствие да се срине преди време.

Съвременните боеприпаси от този тип могат да бъдат направени с фунии, чийто ъгъл е 30-60 градуса. Скоростта на кумулативните струи на такива снаряди, възникващи след срутването на конуса, достига 10 km / s. В същото време опашната част, поради по-голямата маса, има по-ниска скорост - около 2 km/s.

Произход на термина

Всъщност самата дума "кумулация" идва от латинското cumulatio. В превод на руски този термин означава "натрупване" или "натрупване". Тоест всъщност в черупки с фуния енергията на експлозията е концентрирана в правилната посока.

Малко история

По този начин кумулативната струя е дълга тънка формация с "опашка", течна и в същото време плътна и твърда, движеща се напред с голяма скорост. Този ефект е открит доста отдавна - още през 18 век. Първото предположение, че енергията на експлозията може да се концентрира по правилния начин, е направено от инженера Фрац фон Баадер. Този учен проведе и няколко експеримента, свързани с кумулативния ефект. въпреки товане успява да постигне значителни резултати по това време. Факт е, че Франц фон Баадер използва черен барут в своите изследвания, който не е в състояние да образува детонационни вълни с необходимата сила.

За първи път кумулативни боеприпаси са създадени след изобретяването на експлозиви с висока четина. В онези дни кумулативният ефект беше открит едновременно и независимо от няколко души:

• Руски военен инженер М. Борисков - през 1864 г.;
• Капитан Д. Андриевски - през 1865 г.;
• европеец Макс фон Форстер - през 1883 г.;
• Американски химик C. Munro - през 1888 г.

В Съветския съюз през 20-те години на миналия век професор М. Сухаревски работи върху кумулативния ефект. На практика военните се сблъскват с него за първи път по време на Втората световна война. Това се случи в самото начало на военните действия - през лятото на 1941 г. Германските кумулативни снаряди оставиха малки разтопени дупки в бронята на съветските танкове. Следователно те първоначално са били наречени изгарящи броня.

Снарядите BP-0350A са приети от съветската армия още през 1942 г. Те са разработени от местни инженери и учени на базата на заловени немски боеприпаси.

Защо пробива броня: принципът на действие на кумулативна струя

По време на Втората световна война характеристиките на "работата" на такива снаряди все още не са добре проучени. Ето защо за тях е приложено името „изгаряне на броня“. По-късно, вече през 49 г., ефектът на кумулацията у нас е възприетблизо. През 1949 г. руският учен М. Лаврентиев създава теорията за кумулативните джетове и получава Сталинската награда за това.

В крайна сметка изследователите успяха да установят, че високата проникваща способност на черупките от този тип при високи температури по никакъв начин не е свързана. При експлозия на детонатора се образува кумулативна струя, която при контакт с бронята на танка създава огромен натиск върху повърхността му от няколко тона на квадратен сантиметър. Такива показатели надвишават, наред с други неща, границата на провлачване на метала. В резултат на това в бронята се образува дупка с диаметър няколко сантиметра.

Реактивни самолети от съвременни боеприпаси от този тип са способни да пробиват танкове и други бронирани превозни средства буквално през и през. Натискът, когато действат върху бронята, е наистина огромен. Температурата на кумулативната струя на снаряда обикновено е ниска и не надвишава 400-600 ° C. Тоест, той всъщност не може да прогори бронята или да я стопи.

Самият кумулативен снаряд не влиза в пряк контакт с материала на стените на резервоара. Избухва на известно разстояние. Движещи се части на кумулативната струя след нейното изхвърляне с различни скорости. Следователно, по време на полета, той започва да се разтяга. Когато разстоянието се достигне с 10-12 диаметъра на фунията, струята се разпада. Съответно, той може да има най-голям разрушителен ефект върху бронята на танка, когато достигне максималната си дължина, но все още не започне да се срива.

Победете екипажа

Кумулативната струя, която е пробила бронята, прониква в неявътрешността на танка с висока скорост и може да удари дори членовете на екипажа. В момента на преминаването й през бронята от нея се откъсват парчета метал и втечнените му капки. Такива фрагменти, разбира се, също имат силен увреждащ ефект.

Реактивен самолет, който е проникнал в резервоара, както и парчета метал, летящи с голяма скорост, също могат да влязат в бойните резерви на превозното средство. В този случай последният ще светне и ще се получи експлозия. Ето как работят кръговете HEAT.

Плюсове и минуси

Какви са предимствата на кумулативните черупки. На първо място, военните приписват на своите плюсове факта, че за разлика от подкалибрените способността им да пробиват броня не зависи от скоростта им. Такива снаряди могат да бъдат изстреляни и от леки оръдия. Също така е доста удобно да се използват такива такси в реактивни субсидии. Например, по този начин ръчният противотанков гранатомет RPG-7. Кумулативната струя на такива оръжия бронирани танкове с висока ефективност. Руският гранатомет RPG-7 все още е на въоръжение днес.

Бронираното действие на кумулативна струя може да бъде много разрушително. Много често тя убива един или двама членове на екипажа и причинява експлозия на магазини за боеприпаси.

Основният недостатък на такива оръжия е неудобството при използването им по "артилерийски" начин. В повечето случаи по време на полет снарядите се стабилизират чрез въртене. При кумулативни боеприпаси може да причини унищожаване на струята. Ето защо военните инженери се опитват по всякакъв начин да намалят въртенето на такиваснаряди в полет. Това може да стане по различни начини.

Например, в такива боеприпаси може да се използва специална текстура на облицовката. Също така, за черупки от този тип, те често се допълват с въртящо се тяло. Във всеки случай е по-удобно да се използват такива заряди в нискоскоростни или дори стационарни боеприпаси. Това могат да бъдат например ракетни гранати, леки снаряди, мини, ПТУРи.

Пасивна защита

Разбира се, веднага след като кумулятите се появиха в арсенала на армиите, започнаха да се разработват средства за предотвратяване на ударите по танкове и друга тежка военна техника. За защита са разработени специални дистанционни екрани, инсталирани на известно разстояние от бронята. Такива средства са изработени от стоманени решетки и метална мрежа. Ефектът на кумулативната струя върху бронята на танка, ако е налице, се анулира.

Тъй като снарядът експлодира на значително разстояние от бронята, когато удари екрана, струята има време да се разпадне, преди да я достигне. Освен това някои разновидности на такива екрани са способни да унищожат контактите на детонатора на кумулативен боеприпас, в резултат на което последният просто не експлодира.

От каква защита може да се направи

По време на Втората световна война в съветската армия са използвани доста масивни стоманени екрани. Понякога те могат да бъдат направени от 10 мм стомана и удължени с 300-500 мм. Германците по време на войната навсякъде използваха по-лека стоманена защита.решетки. В момента някои издръжливи екрани са в състояние да защитят танковете дори от осколко-експлозивни снаряди. Като предизвикват детонация на известно разстояние от бронята, те намаляват въздействието върху машината на ударната вълна.

Понякога многослойни защитни екрани се използват и за резервоари. Например, стоманен лист с 8 мм може да се изнесе зад колата на 150 мм, след което пространството между него и бронята се запълва с лек материал - експандирана глина, стъклена вата и др. Освен това се поставя стоманена мрежа също се извършва над такъв екран с 300 мм. Такива устройства са в състояние да защитят автомобила от почти всички видове боеприпаси с BVV.

Реактивна защита

Подобен екран се нарича още реактивна броня. За първи път защитата на този сорт в Съветския съюз е тествана през 40-те години от инженер С. Смоленски. Първите прототипи са разработени в СССР през 60-те години. Производството и използването на подобни средства за защита у нас започва едва през 80-те години на миналия век. Това забавяне в развитието на реактивната броня се обяснява с факта, че първоначално тя беше призната за безперспективна.

От много дълго време този тип защита не се използва и от американците. Израелците са първите, които активно използват реактивна броня. Инженерите на тази страна забелязаха, че по време на експлозията на запасите от боеприпаси вътре в танка кумулативната струя не пробива превозните средства през и през. Тоест, контраексплозията е в състояние да го задържи до известна степен.

Израел започна активно да използва динамична защита срещу кумулативни снаряди през 70-те годинипоследния век. Такива устройства бяха наречени "Blazer", направени под формата на подвижни контейнери и поставени извън бронята на танка. Те използваха експлозиви Semtex на базата на RDX като разрушаващ заряд.

По-късно динамичната защита на танковете срещу HEAT снаряди постепенно беше подобрена. В момента в Русия например се използват системите Малахит, които представляват комплекси с електронно управление на детонацията. Такъв екран е в състояние не само ефективно да противодейства на HEAT снаряди, но и да унищожи най-модерните подкалибри на НАТО DM53 и DM63, проектирани специално за унищожаване на руската ERA от предишното поколение.

Как се държи струята под вода

В някои случаи кумулативният ефект на боеприпасите може да бъде намален. Например, кумулативна струя под вода се държи по специален начин. При такива условия той се разпада вече на разстояние от 7 диаметъра на фунията. Факт е, че при високи скорости за струя е толкова "трудно" да пробие вода, колкото за метал.

Съветските кумулативни боеприпаси за използване под вода, например, бяха оборудвани със специални дюзи, които помагат за образуването на струя и са оборудвани с тежести.

Интересни факти

Разбира се, в Русия в момента се работи за подобряване, включително и най-кумулативните оръжия. Съвременните домашни гранати от този сорт, например, са способни да проникнат в слой метал с дебелина повече от метър.

Оръжията от този сорт се използват от различнистрани по света за дълго време. За него обаче все още се носят различни легенди и митове. Така, например, понякога в мрежата можете да намерите информация, че кумулативните струи, когато влязат във вътрешността на резервоар, могат да причинят толкова рязък скок на налягането, че това да доведе до смъртта на екипажа. Често се разказват ужасни истории за този ефект на кумулативни вълни в интернет, включително и от самите военни. Има дори мнение, че руските танкери по време на сраженията умишлено карат с отворени люкове, за да облекчат налягането в случай на кумулативен снаряд.

Въпреки това, според законите на физиката, метална струя не може да предизвика такъв ефект. Снарядите от този тип просто концентрират енергията на експлозията в определена посока. Следователно има много прост отговор на въпроса дали кумулативна струя прогаря или пробива броня. При среща с материала на стените на резервоара той забавя скоростта и наистина оказва много натиск върху него. В резултат на това металът започва да се разпространява отстрани и да се измива на капки с висока скорост в резервоара.

Материалът в този случай се втечнява именно поради налягането. Температурата на кумулативната струя е ниска. В същото време, разбира се, самата тя не създава значителна ударна вълна. Струята е в състояние да пробие през човешкото тяло. Капки течен метал, които са се отделили от самата броня, също имат сериозна разрушителна сила. Дори ударната вълна от експлозията на самия боеприпас не е в състояние да проникне в дупката, направена от струята в бронята. Съответно, неняма излишно налягане вътре в резервоара.

Съгласно законите на физиката, отговорът на въпроса дали кумулативна струя пробива или изгаря бронята е очевиден. При контакт с метал той просто го втечнява и преминава в машината. Не създава прекомерен натиск зад бронята. Следователно отварянето на люка на колата, когато врагът използва такива боеприпаси, разбира се, не си струва. В допълнение, това, напротив, увеличава риска от сътресение или смърт на членовете на екипажа. Взривната вълна от самия снаряд също може да проникне в отворения люк.

Експерименти с вода и желатинова броня

Можете да пресъздадете кумулативния ефект, ако желаете, дори и у дома. За да направите това, имате нужда от дестилирана вода и високоволтова искрова междина. Последното може да бъде направено например от кабел чрез запояване на медна шайба коаксиално с основната жилищна шайба към нейната оплетка. След това централният проводник трябва да бъде свързан към кондензатора.

Ролята на фунията в този експеримент може да се играе от менискус, оформен в тънка хартиена тръба. Отводникът и капилярът трябва да бъдат свързани с тънка еластична тръба. След това изсипете вода в тръбата с помощта на спринцовка. След образуването на менискус на разстояние около 1 см от искровата междина, трябва да стартирате кондензатор и да затворите веригата с проводник, фиксиран върху изолиращ прът.

Много натиск ще се развие в зоната на разпадане с такъв домашен експеримент. Ударната вълна ще се насочи към менискуса и ще го свие.