Kumulativ jet: beskrivning, egenskaper, funktioner, intressanta fakta

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Den kumulativa effekten i militära angelägenheter är att förstärka den destruktiva effekten av en explosion genom att koncentrera den i en viss riktning. Fenomenet av detta slag hos en person som inte är bekant med principen om dess handling orsakar vanligtvis överraskning. På grund av ett litet hål i rustningen, när den träffas av en HEAT-runda, misslyckas tanken ofta helt.

Där används

Faktiskt observerades den kumulativa effekten i sig, förmodligen, av alla människor utan undantag. Det uppstår till exempel när en droppe faller i vatten. I detta fall bildas en tratt och en tunn stråle riktad uppåt på ytan av den senare.

Den kumulativa effekten kan användas till exempel för forskningsändamål. Genom att skapa det på konstgjord väg letar forskare efter sätt att uppnå höga hastigheter av materia - upp till 90 km/s. Denna effekt används även inom industrin – främst inom gruvdrift. Men han fann naturligtvis den största tillämpningen i militära angelägenheter. Ammunition som fungerar enligt denna princip har använts av olika länder sedan början av förra seklet.

Projektildesign

Hur är den här typen av ammunition tillverkad och fungerar? Det finns en kumulativ laddning i sådana skal, på grund av deras speciella struktur. På framsidan av denna typ av ammunition finns en konformad tratt, vars väggar är täckta med ett metallfoder, vars tjocklek kan vara mindre än 1 mm eller flera millimeter. Det finns en sprängkapsel på motsatt sida av detta spår.

Efter den sista triggern, på grund av närvaron av en tratt, uppstår en destruktiv kumulativ effekt. Detonationsvågen börjar röra sig längs laddningsaxeln inuti tratten. Som ett resultat kollapsar den senares väggar. Med en kraftig påverkan i trattens foder ökar trycket kraftigt, upp till 1010 Pa. Sådana värden överstiger vida sträckgränsen för metaller. Därför beter den sig i det här fallet som en vätska. Som ett resultat börjar bildandet av en kumulativ jetstråle, som förblir mycket hård och har en stor skadande förmåga.

Theory

På grund av utseendet av en metallstråle med en kumulativ effekt, inte genom att smälta den senare, utan genom dess skarpa plastiska deformation. Liksom vätska bildar metallen i ammunitionsfodret två zoner när tratten kollapsar:

• faktiskt en tunn metallstråle som rör sig framåt med överljudshastighet längs laddningsaxeln;

• Pest tail, som är "svansen" på strålen, som står för upp till 90 % av trattens metallbeklädnad.

Hastigheten för det kumulativa jetplanet efter explosionendetonator beror på två huvudfaktorer:

• explosiv detonationshastighet;
• trattgeometri.

Vad ammunition kan vara

Ju mindre projektilkonvinkeln är, desto snabbare rör sig strålen. Men vid tillverkning av ammunition i detta fall ställs speciella krav på trattens foder. Om det är av dålig kvalitet kan ett jetplan som rör sig i hög hastighet kollapsa i förväg.

Modern ammunition av denna typ kan tillverkas med trattar, vars vinkel är 30-60 grader. Hastigheten för de kumulativa strålarna från sådana projektiler, som uppstår efter konens kollaps, når 10 km / s. Samtidigt har stjärtdelen, på grund av den större massan, en lägre hastighet - ca 2 km/s.

Ursprunget till termen

Egentligen kommer själva ordet "kumulation" från latinets cumulatio. Översatt till ryska betyder denna term "ackumulering" eller "ackumulering". Det vill säga, i snäckor med en tratt, är energin från explosionen koncentrerad i rätt riktning.

Lite historia

Den kumulativa strålen är alltså en lång tunn formation med en "svans", flytande och samtidigt tät och styv, som rör sig framåt med stor hastighet. Denna effekt upptäcktes för ganska länge sedan - redan på 1700-talet. Det första antagandet att explosionens energi kan koncentreras på rätt sätt gjordes av ingenjören Fratz von Baader. Denna vetenskapsman genomförde också flera experiment relaterade till den kumulativa effekten. i alla fallhan lyckades inte uppnå några betydande resultat vid den tiden. Faktum är att Franz von Baader använde svartkrut i sin forskning, som inte kunde bilda detonationsvågor med den styrka som krävs.

För första gången skapades kumulativ ammunition efter uppfinningen av sprängämnen med hög borst. På den tiden upptäcktes den kumulativa effekten samtidigt och oberoende av flera personer:

• ryske militäringenjören M. Boriskov - 1864;
• kapten D. Andrievsky - 1865;
• European Max von Forster - 1883;
• Amerikanske kemisten C. Munro - 1888

I Sovjetunionen på 1920-talet arbetade professor M. Sukharevsky med den kumulativa effekten. I praktiken mötte militären honom för första gången under andra världskriget. Det hände i början av fientligheterna - sommaren 1941. Tyska kumulativa granater lämnade små smälta hål i rustningen på sovjetiska stridsvagnar. Därför kallades de ursprungligen pansarbränning.

BP-0350A granaten antogs av den sovjetiska armén redan 1942. De utvecklades av inhemska ingenjörer och forskare på grundval av fången tysk ammunition.

Varför det bryter igenom pansar: principen för drift av en kumulativ jet

Under andra världskriget har särdragen i "arbetet" av sådana granater ännu inte studerats väl. Det är därför som namnet "pansarbränning" applicerades på dem. Senare, redan år 49, togs effekten av kumulering i vårt land uppstänga. 1949 skapar den ryske vetenskapsmannen M. Lavrentiev teorin om kumulativa jetplan och får Stalinpriset för detta.

Till slut lyckades forskarna ta reda på att den höga penetreringsförmågan hos skal av denna typ med höga temperaturer absolut inte har något samband. När sprängkapseln exploderar bildas en kumulativ stråle, som vid kontakt med stridsvagnens pansar skapar ett enormt tryck på dess yta på flera ton per kvadratcentimeter. Sådana indikatorer överstiger bland annat metallens sträckgräns. Som ett resultat bildas ett hål som är flera centimeter i diameter i rustningen.

Jets av modern ammunition av den här typen kan genomtränga stridsvagnar och andra pansarfordon bokstavligen. Trycket när de agerar på rustningen är verkligen enormt. Temperaturen på projektilens kumulativa jet är vanligtvis låg och går inte över 400-600 ° C. Det vill säga, det kan faktiskt inte brinna genom pansar eller smälta det.

Den kumulativa projektilen i sig kommer inte i direkt kontakt med materialet i tankväggarna. Det exploderar på en bit. Rörliga delar av den kumulativa strålen efter dess utstötning med olika hastigheter. Därför börjar det sträcka sig under flygningen. När avståndet nås med 10-12 trattdiametrar bryts strålen upp. Följaktligen kan den ha störst destruktiv effekt på stridsvagnens pansar när den når sin maximala längd, men börjar inte kollapsa ännu.

Besegra besättningen

Den kumulativa jetstrålen som har genomborrat rustningen tränger in itankens inre i hög hastighet och kan träffa även besättningsmedlemmarna. I det ögonblick som den passerar genom pansaret bryter metallbitar och dess flytande droppar av från den senare. Sådana fragment har naturligtvis också en stark skadlig effekt.

Ett jetplan som har trängt in i tanken, liksom metallbitar som flyger i hög hastighet, kan också ta sig in i fordonets stridsreserver. I det här fallet kommer den senare att tändas och en explosion inträffar. Så här fungerar HEAT-rundor.

För- och nackdelar

Vilka är fördelarna med kumulativa skal. Först och främst tillskriver militären sina plus det faktum att deras förmåga att penetrera pansar, till skillnad från underkaliber, inte beror på deras hastighet. Sådana projektiler kan också avfyras från ljusvapen. Det är också ganska bekvämt att använda sådana avgifter i reaktiva bidrag. Till exempel, på detta sätt, RPG-7 handhållna anti-tank granatkastare. Den kumulativa jet av sådana vapen pansartankar med hög effektivitet. Den ryska RPG-7 granatkastaren är fortfarande i tjänst idag.

Pansaråtgärden hos en kumulativ jet kan vara mycket destruktiv. Mycket ofta dödar hon en eller två besättningsmedlemmar och orsakar en explosion av ammunitionsförråd.

Den största nackdelen med sådana vapen är besväret med att de används på ett "artilleri"-sätt. I de flesta fall under flygning stabiliseras projektiler genom rotation. I kumulativ ammunition kan det orsaka att jetplanet förstörs. Därför försöker militäringenjörer på alla möjliga sätt minska rotationen av sådanaprojektiler under flygning. Detta kan göras på en mängd olika sätt.

Till exempel kan en speciell foderstruktur användas i sådan ammunition. Dessutom, för skal av denna typ, kompletteras de ofta med en roterande kropp. I vilket fall som helst är det bekvämare att använda sådana laddningar i låghastighets eller till och med stationär ammunition. Dessa kan till exempel vara raketdrivna granater, lätta gevärsgranater, minor, ATGM.

Passivt försvar

Naturligtvis, direkt efter att de formade laddningarna dök upp i arméernas arsenal, började man utveckla medel för att förhindra dem från att träffa stridsvagnar och annan tung militär utrustning. För skydd utvecklades speciella fjärrskärmar, installerade på ett visst avstånd från rustningen. Sådana medel är gjorda av stålgaller och metallnät. Effekten av den kumulativa jetstrålen på pansarvagnens pansar, om sådan finns, upphävs.

Eftersom projektilen exploderar på ett avsevärt avstånd från pansaret när den träffar skärmen hinner jetplanet gå sönder innan det når det. Dessutom kan vissa varianter av sådana skärmar förstöra kontakterna för detonatorn för en kumulativ ammunition, vilket gör att den senare helt enkelt inte exploderar alls.

Vilket skydd kan göras av

Under andra världskriget användes ganska massiva stålskärmar i den sovjetiska armén. Ibland kunde de vara gjorda av 10 mm stål och förlängas med 300-500 mm. Tyskarna använde under kriget överallt lättare stålskydd.rutnät. För närvarande kan vissa hållbara skärmar skydda tankar även från högexplosiva fragmenteringsskal. Genom att orsaka en detonation på ett visst avstånd från rustningen minskar de stötvågens påverkan på maskinen.

Ibland används flerlagers skyddsskärmar även för tankar. Till exempel kan en stålplåt med 8 mm utföras bakom bilen med 150 mm, varefter utrymmet mellan det och pansaret fylls med lätt material - expanderad lera, glasull, etc. Vidare är ett stålnät även utförd över en sådan skärm med 300 mm. Sådana anordningar kan skydda bilen från nästan alla typer av ammunition med BVV.

Reactive Defense

En sådan skärm kallas också för reaktiv rustning. För första gången testades skyddet av denna sort i Sovjetunionen på 40-talet av ingenjör S. Smolensky. De första prototyperna utvecklades i Sovjetunionen på 60-talet. Produktionen och användningen av sådana skyddsmedel i vårt land började först på 80-talet av förra seklet. Denna försening i utvecklingen av reaktiva rustningar förklaras av det faktum att den från början erkändes som föga lovande.

Under mycket lång tid användes inte heller den här typen av skydd av amerikanerna. Israelerna var de första som aktivt använde reaktiv rustning. Ingenjörerna i detta land märkte att under explosionen av ammunitionslager inuti tanken, tränger den kumulativa jetstrålen inte igenom fordonen. Det vill säga motexplosionen kan hålla tillbaka den till viss del.

Israel började aktivt använda dynamiskt skydd mot kumulativa projektiler på 70-taletförra århundradet. Sådana anordningar kallades "Blazer", gjorda i form av avtagbara behållare och placerade utanför tankens rustning. De använde RDX-baserade Semtex-sprängämnen som sprängladdning.

Senare förbättrades det dynamiska skyddet av tankar mot HEAT-skal gradvis. För närvarande, i Ryssland, till exempel, används malakitsystemen, som är komplex med elektronisk kontroll av detonation. En sådan skärm kan inte bara effektivt motverka HEAT-skal, utan också att förstöra den modernaste NATO-subkalibern DM53 och DM63, designad specifikt för att förstöra den ryska ERA av föregående generation.

Hur jetplanen beter sig under vattnet

I vissa fall kan den kumulativa effekten av ammunition minskas. Till exempel beter sig en kumulativ stråle under vatten på ett speciellt sätt. Under sådana förhållanden sönderfaller den redan på ett avstånd av 7 trattdiametrar. Faktum är att i höga hastigheter är det ungefär lika "svårt" för en jet att bryta igenom vatten som för metall.

Sovjetisk kumulativ ammunition för användning under vatten, till exempel, var utrustad med speciella munstycken som hjälper till att bilda en jet och är utrustade med vikter.

Intressanta fakta

Naturligtvis, i Ryssland pågår för närvarande arbete för att förbättra, inklusive de mest kumulativa vapnen. Moderna inhemska granater av denna sort, till exempel, kan penetrera ett metallskikt som är mer än en meter tjockt.

Vapnen av denna sort används av olikaländer i världen under lång tid. Men fortfarande cirkulerar olika legender och myter om honom. Så, till exempel, ibland på webben kan du hitta information om att kumulativa jetstrålar, när de kommer in i det inre av en tank, kan orsaka en så kraftig tryckökning att detta leder till besättningens död. Fruktansvärda historier berättas ofta om denna effekt av kumulativa vågor på Internet, inklusive av militären själva. Det finns till och med en uppfattning att ryska tankfartyg under striderna medvetet kör med öppna luckor för att lätta på trycket i händelse av en kumulativ projektil.

Men enligt fysikens lagar kan en metallstråle inte orsaka en sådan effekt. Projektiler av denna typ koncentrerar helt enkelt explosionens energi i en viss riktning. Det finns därför ett mycket enkelt svar på frågan om ett kumulativt jetplan brinner igenom eller tränger igenom pansar. När man möter materialet i tankens väggar saktar det ner och lägger verkligen mycket press på det. Som ett resultat börjar metallen spridas på sidorna och sköljas ut i droppar med hög hastighet in i tanken.

Materialet är flytande i detta fall just på grund av trycket. Temperaturen på den kumulativa strålen är låg. Samtidigt skapar det förstås ingen nämnvärd stötvåg i sig. Strålen kan tränga igenom människokroppen. Droppar av flytande metall som har lossnat från själva rustningen har också allvarlig destruktiv kraft. Inte ens stötvågen från själva ammunitionens explosion kan tränga in i hålet som gjorts av strålen i rustningen. Följaktligen, nejdet finns inget övertryck inuti tanken.

I enlighet med fysikens lagar är svaret på frågan om huruvida en kumulativ jet genomborrar eller brinner genom pansar alltså uppenbart. Vid kontakt med metall gör den den helt enkelt flytande och passerar in i maskinen. Det skapar inte överdrivet tryck bakom rustningen. Därför är det naturligtvis inte värt att öppna bilens lucka när fienden använder sådan ammunition. Dessutom ökar detta tvärtom risken för hjärnskakning eller dödsfall för besättningsmedlemmar. Sprängvågen från själva projektilen kan också tränga in i den öppna luckan.

Experimentera med vatten och gelatinpansar

Du kan återskapa den kumulativa effekten om du vill, även hemma. För att göra detta behöver du destillerat vatten och ett högspänningsgnistgap. Den senare kan tillverkas till exempel av en kabel genom att löda en kopparbricka koaxiellt med den huvudsakliga bostadsbrickan till dess fläta. Därefter måste mittkabeln anslutas till kondensatorn.

Trattens roll i detta experiment kan spelas av en menisk som bildas i ett tunt pappersrör. Avledaren och kapillären måste förbindas med ett tunt elastiskt rör. Häll sedan vatten i röret med hjälp av en spruta. Efter bildandet av en menisk på ett avstånd av cirka 1 cm från gnistgapet måste du starta en kondensator och stänga kretsen med en ledare fixerad på en isolerande stav.

Mycket tryck kommer att utvecklas i nedbrytningsområdet med ett sådant hemmaexperiment. Stötvågen kommer att gå mot menisken och kollapsa den.