Kumulativ effekt

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 21 november 2017; verifiering kräver 31 redigeringar .

Kumulativ effekt , Munroe - effekt - förstärkning av explosionens verkan  genom att koncentrera den i en given riktning, uppnådd genom att använda en laddning med en konisk urtagning, vars bas är vänd mot målet och detonatorn är placerad på toppen av fördjupning. Ytan av laddningen på sidan av urtaget är täckt med ett metallfoder, vars tjocklek varierar från fraktioner av en millimeter till flera millimeter.

Den kumulativa effekten används för forskningsändamål (förmågan att uppnå höga hastigheter av materia - upp till 90 km/s), i gruvdrift , i militära angelägenheter ( pansargenomträngande granater ).

Verkningsmekanismen för den formade laddningen

Kumulativ jet

Efter explosionen av laddningens detonatorlock uppstår en detonationsvåg som rör sig längs laddningens axel .

Vågen, som fortplantar sig mot konytans beklädnad, kollapsar den i radiell riktning, medan som ett resultat av kollisionen mellan beklädnadens delar ökar trycket i den kraftigt. Trycket på explosionsprodukterna, som når storleksordningen 10 10 Pa (10 5  kgf / cm² ), överstiger avsevärt metallens sträckgräns , därför liknar rörelsen av metallbeklädnaden under inverkan av explosionsprodukterna flödet av en vätska , som dock inte beror på smältning, utan på plastisk deformation .

I likhet med en vätska bildar fodermetallen två zoner: en stor (cirka 70–90 %) långsamt rörlig "stötstöt" och en mindre (cirka 10–30 %) tunn (ungefär tjockleken på fodret) hypersonisk metallstråle som rör sig längs laddningens symmetriaxel , vars hastighet beror på den explosiva detonationshastigheten och trattgeometrin [1] . Vid användning av trattar med små vinklar i toppen är det möjligt att få extremt höga hastigheter, men detta ökar kraven på fodrets kvalitet, eftersom sannolikheten för för tidig förstörelse av strålen ökar. Modern ammunition använder trattar med komplex geometri ( exponentiell , stegad , etc.) med vinklar som sträcker sig från 30 till 60°; hastigheten för den kumulativa jetstrålen når i detta fall 10 km/s.

Processen att pressa en kopparbeklädnadskjol, det är också i form av en färdig produkt och inuti den utrustade ammunitionen i sammanhanget

Eftersom när den kumulativa strålen möter pansaret utvecklas ett mycket högt tryck, en eller två storleksordningar större än metallernas slutliga styrka, samverkar strålen med pansaret i enlighet med hydrodynamikens lagar , det vill säga vid sammanstötning bete sig som idealiska vätskor . Pansarets styrka i dess traditionella mening spelar i det här fallet praktiskt taget ingen roll, och indikatorerna för pansarets densitet och tjocklek kommer ut överst [2] .

Den teoretiska penetreringskraften hos HEAT-projektiler är proportionell mot HEAT-strålens längd och kvadratroten av förhållandet mellan konens (tratt) foderdensiteten och pansardensiteten. Det praktiska penetreringsdjupet för en kumulativ jet i monolitisk pansar för befintlig ammunition varierar i intervallet från 1,5 till 4 kalibrar.

När det koniska skalet kollapsar visar sig hastigheterna för de enskilda delarna av strålen vara olika, och strålen sträcker sig under flygning. Därför ökar en liten ökning av gapet mellan laddningen och målet penetrationsdjupet på grund av strålens förlängning. Men vid betydande avstånd mellan laddningen och målet bryts strålens kontinuitet, vilket minskar den pansargenomträngande effekten. Den största effekten uppnås vid den så kallade "brännvidden", där strålen sträcks maximalt, men ännu inte bruten i separata fragment. För att bibehålla detta avstånd används olika typer av spetsar av lämplig längd.

När man rör sig i ett fast medium centreras en trasig kumulativ stråle själv, och spårdiametern minskar när den rör sig bort från fokuspunkten. När en kumulativ stråle som slits i fragment rör sig i vätskor och gaser, rör sig varje fragment längs sin egen bana, och spårets diameter ökar med avståndet från fokuspunkten. Detta förklarar den kraftiga minskningen av penetrationsförmågan hos kumulativa jetstrålar med hög gradient vid användning av antikumulativa skärmar.

Användningen av en laddning med en kumulativ urtagning utan metallfoder minskar den kumulativa effekten, eftersom en stråle av gasformiga explosionsprodukter verkar istället för en metallstråle; detta uppnår dock en mycket starkare pansareffekt.

Impact core

Stötkärnan  är en kompakt metallform som liknar en mortelstöt , bildad som ett resultat av komprimering av metallbeklädnaden av den formade laddningen av produkterna från dess detonation.

För bildandet av en stötkärna har den kumulativa urtagningen en trubbig vinkel upptill eller formen av ett sfäriskt segment med varierande tjocklek (tjockare vid kanterna än i mitten). Under påverkan av stötvågen kollapsar inte konen utan vänder ut och in. Den resulterande projektilen med en diameter på en fjärdedel och en längd av en kaliber (urtagets ursprungliga diameter) accelererar till en hastighet av 2,5 km / s. Den pansargenomträngande effekten av kärnan är lägre än den för den kumulativa jeten, men den förblir på ett avstånd på upp till 1000 kalibrar. Till skillnad från den kumulativa strålen, som endast består av 10–30 % av fodermassan, går upp till 95 % av dess massa till bildandet av stötkärnan.

Historik

År 1792 föreslog gruvingenjör Franz von Baader att energin från en explosion kunde koncentreras till ett litet område med hjälp av en ihålig laddning. Men i sina experiment använde von Baader svartkrut , som inte kan bilda den nödvändiga detonationsvågen. För första gången var det möjligt att demonstrera effekten av att använda en ihålig laddning endast med uppfinningen av sprängämnen med hög borst . Detta gjordes 1883 av uppfinnaren Max von Foerster [3] .

Den kumulativa effekten återupptäcktes, undersöktes och beskrevs i detalj i hans verk av amerikanen Charles Edward Munro 1888.

I Sovjetunionen, 1925-1926, studerade professor M. Ya. Sukharevsky [4] sprängladdningar med ett hack .

1938 upptäckte Franz Rudolf Thomanek i Tyskland och Henry Hans Mohaupt i Schweiz oberoende effekten av ökad penetreringskraft när man använde en metallkonfoder.

Röntgenpulsfotografering av processen, utförd 1939 - början av 1940-talet i laboratorier i Tyskland, USA och Storbritannien, gjorde det möjligt att avsevärt förfina principerna för den formade laddningen (traditionell fotografering är omöjlig på grund av flamblixtar och en stor mängd rök under detonation).

Kumulativ ammunition användes först i stridsförhållanden den 10 maj 1940 under anfallet på Fort Eben-Emal (Belgien). Sedan, för att underminera befästningarna, använde en sabotageavdelning bärbara laddningar i form av halvklot som vägde 12,5 och 50 kg [5] .

En av de obehagliga överraskningarna under sommaren 1941 för Röda arméns tankfartyg var de tyska truppernas användning av kumulativa granater och granater [6] . Hål med smälta kanter hittades på havererade stridsvagnar, så granaten kallades "pansarbrännande". Den 23 maj 1942 testades en projektil för en 76 mm regementspistol utvecklad av NII -6 baserad på en tillfångatagen tysk projektil på Sofrinsky-övningsplatsen. Enligt testresultaten, den 27 maj 1942, togs den första sovjetiska kumulativa projektilen BP-353A i bruk [7] .

1949 blev Mikhail Alekseevich Lavrentiev en pristagare av Stalinpriset för skapandet av teorin om kumulativa jetplan.

På 1950-talet gjordes enorma framsteg för att förstå principerna för bildandet av en kumulativ jet. Metoder för att förbättra formade laddningar med passiva insatser (linser) föreslås, optimala former av kumulativa trattar bestäms, en stegad konfoder används för att kompensera för projektilens rotation och speciella sammansättningar av sprängämnen utvecklas. Många av de fenomen som upptäcktes under de avlägsna åren studeras än i dag.

Kumulativ ammunition och deras skadliga faktorer

Trots den relativt svaga pansarhandlingen dödar en kumulativ granat, när den träffar tornet, i regel en eller flera medlemmar av besättningen på det pansarfordonet, kan inaktivera vapen och undergräva ammunitionslasten . Att träffa motorrummet gjorde bilen till ett stillastående mål, och om bränsleledningar påträffades i vägen för det kumulativa jetplanet, skulle bränslet antändas.

Viktor Murakhovsky noterar att det finns en utbredd myt att formade laddningar infekterar med övertryck och temperatur, men detta är inte sant. Nederlaget för ett skyddat mål uppnås genom verkan av en kort kumulativ stråle med liten diameter, som skapar ett tryck på flera ton per kvadratcentimeter (som överstiger metallernas sträckgräns) och tränger igenom ett litet hål på cirka 8 mm i rustning. Hela den visuellt observerade explosionen av den formade laddningen inträffar innan pansaret och övertryck och temperatur inte kan tränga igenom ett litet hål och är inte de främsta skadliga faktorerna. Tryck- och temperatursensorerna som är installerade inuti tankarna registrerar inte en betydande högexplosiv eller termisk effekt efter att pansaret genomborrats av en kumulativ stråle [8] . Den främsta skadliga faktorn för den formade laddningen är de lossnade fragmenten och pansardropparna. Om fragment och droppar från trasig rustning träffar stridsvagnsammunitionen kan den antändas och detonera med förstörelsen av pansarfordonet. Om den kumulativa strålen och pansardropparna inte träffar människor och stridsvagnens eld-/explosiva utrustning, så kan i allmänhet en direkt träff av ens en kraftfull laddning inte inaktivera stridsvagnen [8] .

Tunga ATGMs (som 9M120 "Ataka" , " Hellfire "), när de träffar lättklassiga pansarfordon med skottsäkert skydd, kan deras synergistiska verkan förstöra inte bara besättningen utan också delvis eller helt förstöra fordonen. Å andra sidan är effekten av de flesta bärbara PTS på AFV (i avsaknad av detonation av AFV-ammunition) inte så kritisk - här observeras den vanliga effekten av pansarverkan från det kumulativa jetplanet, och besättningen skadas inte av övertryck.

Se även HEAT-fragmenteringsprojektil

Intressanta fakta

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Slobodetsky I. Sh., Aslamazov I. G. Uppgifter i fysik . - M . : Vetenskap. Huvudupplagan av fysisk och matematisk litteratur, 1980. - S. 55-59. — 176 sid. — (Bibliotek "Quantum"). — 150 000 exemplar.  - ISBN-nr, UDC C48 530.1, LBC 22.3 53.
  2. ↑ Viktor Murakhovsky, reservöverste. En annan kumulativ myt (inte tillgänglig länk) . Hämtad 9 september 2011. Arkiverad från originalet 20 maj 2012. 
  3. ↑ Walters WP, Zukas JA Fundamentals of Shaped Charges. - John Wiley & Sons Inc., 1989. - ISBN 0-471-62172-2 .
  4. ↑ Hubert Schardin. Über die Entwicklung der Hohlladung, i: Wehrtechnische Hefte. — 1954.
  5. ↑ James E Mrazek. Eben Emaels fall: förspel till Dunkerque. — Luce, 1971.
  6. ↑ Tyska GG/P 40 HEAT Gevärsgranat - Inert-Ord.net  . Tillträdesdatum: 5 december 2009. Arkiverad från originalet den 16 februari 2012.
  7. ↑ Drabkin A. Jag slogs med Panzerwaffe. "Dubbel lön - trippel död!" . - M . : Yauza, Eksmo, 2007. - (Krig och vi). — 10 000 exemplar.  - ISBN 978-5-699-20524-0 .
  8. ↑ 1 2 Kumulativ effekt och stötkärna. - kumul-effekt-2.html , archive.is  (13 maj 2015). Hämtad 7 november 2016.
  9. ↑ EN ANNAN KUMULATIV MYT . Militärpatriotisk sajt "Courage". Datum för åtkomst: 29 februari 2016. Arkiverad från originalet 4 mars 2016.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
 Typer av artilleriammunition
Huvudsyfte:
Speciell anledning:
Hjälpsyfte
  • Vagnprov
  • platta test
  • Praktisk
  • Pedagogisk
  • enda
Dessutom klassificeras BP i underkaliber / överkaliber / överkaliber , aktiv / aktiv-reaktiv / reaktiv