smūgio šerdis
(Kumuliacinio poveikio ir poveikio šerdies reiškiniai)
Šiuo metu visi, kurie bent kiek domisi kariniais reikalais, žino apie vadinamųjų kumuliacinių sviedinių, skirtų prasiskverbti per šarvus, egzistavimą. Gerai žinoma apie didelę tokių kriauklių prasiskverbimo galią. Net granata rankinis granatsvaidis RPG-7 gali prasiskverbti 100 mm. šarvai. ATGM sistemų raketos gali prasiskverbti iki 500 m. šarvai. Atrodytų, amžiną ginčą tarp šarvų ir sviedinio galiausiai laimėjo sviedinys. Juk sukurti tanką su tokio storio šarvais beveik neįmanoma. Bet kaip visada, už kiekvieną veiksmą yra reakcija. Greitai išsiaiškinta, kad jei sviedinio sprogimas bus sukeltas anksčiau laiko, t.y. tam tikru atstumu nuo šarvų, tada kumuliacinis efektas išnyksta. Kaitrinė srovė išsisklaido. Tankų šonai buvo pradėti apsaugoti plonais metalo ir net gumos lakštais, išdėstytais tam tikru atstumu nuo pagrindinių šarvų. Svarbiausia, kad saugiklis veiktų. Šiai priešpriešai buvo išrasti vadinamieji tandeminiai sviediniai, t.y. viename sviedinyje vienas po kito yra du sviediniai. Pirmasis perveria ekraną, antrasis - pagrindinius šarvus. Į šią apgaulę buvo rastas vertas atsakymas – aktyvūs šarvai. Paveikus tanko korpusą kaupiamąja srove, sprogsta ant šarvų uždėti sprogstamieji konteineriai, kurių smūginė banga neutralizuoja kumuliacinės srovės smūgį. Ginčas tarp apvalkalo ir šarvų tęsiasi.
Maždaug prieš 15 metų atsirado ir pats terminas „smūginis šerdis“, ir amunicija, kurios šarvus pramušantis efektas pagrįstas vadinamosios „smūginės šerdies“ principu. Šiuo principu veikiančių artilerijos sviedinių autoriui dar nėra žinoma, tačiau inžinerinė amunicija, būtent tokio tipo prieštankinės minos, egzistavo jau seniai. Taigi dar 1983 m., pradėtas naudoti 
Sovietų armija gavo prieštankinę priešlėktuvinę miną TM-83. Švedija turi panašią 14 tipo kasyklą (žr. paveikslėlį). Šių kasyklų analogų yra ir kitose šalyse. Šios minos yra kelių metrų atstumu nuo kelio, kuriuo atvažiuoja tankas. Minai sprogus susidaro smūginė šerdis, kuri išlaiko prasiskverbimo galimybes iki 30-40 metrų atstumu nuo sprogimo vietos. Bandant tanko T-72 šarvų atsparumą minai TM-83, buvo nustatyta, kad smūginė šerdis pramušė šoninį ekraną, šoną, priešingą pusę, priešingą šoninį ekraną. Tankas buvo 15 metrų atstumu nuo kasyklos. Skylės skersmuo buvo 3-3,5 cm.
Įdomiausia dėl smūginės šerdies yra tai, kad sprogimas turėtų įvykti didesniu nei 1-1,5 metro atstumu nuo šarvų. smūgio šerdis jis susidaro tiksliai maždaug 1-2 metrų atstumu nuo šovinio sprogimo vietos ir tada nepakitęs skrenda apie 30-40 metrų, po to dėl trinties į orą praranda kinetinę energiją, aukštos temperatūros ir išsisklaido.
Kumuliacinio efekto reiškinį atsitiktinai atrado anglų sprogmenų mokslininkas Forsteris 1883 m., tyrinėdamas tuo metu madingo sprogstamojo dinamito sprogstamąsias savybes. Praktinį kumuliacinio efekto pritaikymą vokiečių amunicijos konstruktoriai surado 1938 m. Pirmą kartą HEAT ratai 1941 metų pabaigoje panaudojo vokiečių šauliai prieš sovietų tankus, kai paaiškėjo visiškas vokiečių 37 mm nepajėgumas. ir 
47 mm. prieštankiniai pabūklai pralaužti T-34 ir KV šarvus. Paveikslėlyje - plunksnuotas virškalibro šarvus pradurtas kumuliacinis sviedinys, skirtas vokiškam 37 mm. prieštankinis pistoletas
Tačiau smūgio branduolio fizika, kaip ir paties kumuliacinio poveikio fizika, nebuvo iki galo išaiškinta. Vienareikšmiško atsakymo nėra – kas yra kumuliacinė srovė, smūginė šerdis. Kai kurie ekspertai mano, kad esant įtakai aukštas spaudimas ir temperatūra sprogimo srityje medžiaga pereina į plazmos būseną, o tai paaiškina didelę jos kinetinę energiją. Kiti teisingai prieštarauja, kad energija neatsiranda iš niekur, o gali tik pereiti iš vienos formos į kitą. Ir potenciali energija duotas kiekis sprogmenų aiškiai neužtenka medžiagai pereiti į plazmos būseną. Tačiau reiškinys egzistuoja! Tačiau pagal visus aerodinamikos dėsnius net Maybug negali skristi, bet vis tiek skrenda, niekšas!
Yra viena maža teorija, kuri, jei ji nevisiškai paaiškina kumuliacijos ir smūgio šerdies reiškinį, tai gana aiškiai iliustruoja šiuos reiškinius. Kiekvienas savo gyvenime dažnai matė lietų, matė, kaip lietaus lašai krenta į balas. Matėme, kaip toje vietoje, kur lašas nukrito iš balos, iššoko vandens čiurkšlė, kaip iš jos nulipo lašelis, tęsdamas judėjimą aukštyn. Toks lašelis turi gana didelį greitį. Bet kokiu atveju jautriai trenkia basomis kojomis. Atrodytų, kai lietaus lašas įkrenta į balą, šis lašas turėtų tiesiog patekti į vandens gelmes, ištirpti savo gimtojoje aplinkoje.
Tyrėjas F. Killingas, filmuodamas greitaeigiu kino kamera reiškinius, vykstančius tuo momentu, kai vandens lašas atsitrenkia į vandens paviršių, aptiko tą patį kumuliacijos reiškinį kaip ir sprogstant kaupiamosios amunicijos, tik su priešingu ženklu. Neįmanoma ištirti, kas atsitinka sprogus sviediniui dėl daugelio techninių priežasčių. Bet vanduo leidžia sekti visas šio proceso fazes.Labai supaprastintai panagrinėkime procesus, kurie vyksta lašui įkritus į vandenį. Negalime nagrinėti išsamiai ir visuose tarpiniuose etapuose, nes juos riboja straipsnio dydis. Filme Killing lašelių kritimo proceso raida ir kumuliacinės srovės bei smūgio šerdies susidarymas stebimas daugiau nei 100 vaizdų.
Pirmas etapas mūsų nedomina. Lašas artėja prie paviršiaus. Tačiau čia įdomu tai, kad skrydžio kritimas turi ne tokią formą, kaip visi galvoja, o sustorėjusio disko išvaizda. Lašas turi „ašaros formą“ tik tuo metu, kai jis atsiskiria nuo čiaupo).
Antras etapas. Lašas yra įterptas į vandens paviršių. Jis vis dar išlaiko vientisumą ir elgiasi kaip akmuo. Prasideda piltuvo formavimo procesas.
Praleidžiame tarpinius etapus, nes jie mūsų neįdomūs ir tik detaliai aprašo lašo elgesio pasikeitimą nuo elgsenos kaip akmuo iki visiško jo sunaikinimo.
Trečias etapas. Matome parabolinį piltuvą. Vandens slėgis aplink piltuvą gerokai viršija vandens slėgį apskritai vandens aplinka. Šį momentą galima prilyginti sprogstamojo sprogimo proceso pradžios momentui. Tie. nuo to momento šoviniuose ir vandenyje vykstantys reiškiniai yra tapatūs.
Ketvirtas etapas. Vandens mikrolašeliai, veikiami slėgio, veržiasi į geometrinį parabolės centrą. Tai yra kaupimo dėmesys. Amunicijos sprogimo atveju tai yra maksimalaus slėgio vieta.
Penktas etapas. Lašeliai susilieja į vieną srovę, kylančią dideliu greičiu. Tai yra kaupiamasis srautas. Kai šoviniai sprogsta, tokia srovė perskrodžia šarvus. Kiekvienas, kuris matė skyles iš HEAT sviedinių, negalėjo nepastebėti, kad tokio korpuso šarvuose esanti skylė yra daug mažesnė nei jo kalibras. Natūralu. Purkštuko storis yra daug mažesnis nei piltuvo skersmuo.
Šeštas etapas. Tie mikrolašeliai, kurie atsidūrė priešakinėje srovės dalyje, gauna pakankamai didelę kinetinę energiją ir veržiasi toli aukštyn. Susidaro šoko branduolys. Stebėdami, kaip lašas krenta į vandenį, šiuo metu matome, kad lašas šokinėja gana toli nuo vietos, kur krito lietaus lašas.
Septintas etapas, finalas. Smūgio šerdis tęsia judėjimą, o likę vandens lašeliai, išnaudoję savo energiją, pradeda grįžti atgal į vandens aplinką.
Čia gana aiškiai matyti, kad kumuliacinė srovė egzistuoja gana trumpai ir neišvengiamai subyra. Todėl, jei sviediniui kliudo širma, tai kumuliacinė srovė, susidariusi sviediniui susidūrus su ekranu, praėjusi kelią į šarvus, jau yra sunaikinta ir neužteko vietos suformuoti smūgio šerdį. . Jei šovinys susprogdinamas pakankamu atstumu nuo ekrano, tada susidariusi smūginė šerdis, turinti didelę kinetinę energiją, lengvai pramuša tiek ekraną, tiek šarvus.
Šaltiniai
1. Inžinerinė amunicija. Medžiagos dalies ir taikymo vadovas. Užsisakykite vieną. SSRS gynybos ministerijos karinė leidykla. Maskva. 1976 m
2. B.V.Varenyševas ir kiti Vadovėlis. Karo inžinerijos mokymas. SSRS gynybos ministerijos karinė leidykla. Maskva. 1982 m
3.E.S.Kolibernovas ir kt.Karininko žinynas inžinerijos kariuomenės. SSRS gynybos ministerijos karinė leidykla. Maskva. 1989 m
4.E.S.Kolibernovas ir kt.Inžinerinė mūšio parama. SSRS gynybos ministerijos karinė leidykla. Maskva. 1984 m
5. V. I. Murakhovskis, S. L. Fedosejevas. Pėstininkų ginklas. „Arsenal-Press“ Maskva. 1992 m
6. Žurnalas „Technika ir ginklai“. Nr.1-97 (Indeksas NTI 65811).
7. CD „Artilerija iš Alpha lo Omega“. 2 leidimas.
---***---
kraštinės pastabos. Gal kas nors iš skaitytojų informuos apie artilerijos sviedinius, kuriuose naudojamas smūgio šerdies efektas? Kalibrai, markės, kuriuose įrankiuose jie naudojami. Metodas, užtikrinantis sviedinio detonaciją griežtai išmatuotu atstumu nuo šarvų. Informacijos šaltiniai. Tiesiog nesikreipkite į literatūros šaltinius. Ten ta-ah-ah-kam jie gali parašyti!
Ir štai dar vieno lašo istorija:
"Vieną sekmadienio žiemos vakarą Briscoe namuose visi tarnai buvo atleisti, pasidarė šalta. Panelė Briscoe priėjo prie krosnies ir atidarė jos dureles pažiūrėti, ar ji gerai dega. Visa šeima išgirdo garsą, panašų į silpnas šūvis iš pistoleto, o panelė Briscoe sušuko: – Mane kažkas įsmeigė!
Kai jie pribėgo prie jos, ji stovėjo priešais atviras krosnelės duris, iš siaubo laikė krūtinę ir kartojo:
"Tai buvo kaip stiprus sąkandis. Man kažkas atsitrenkė – štai!
Atsegus suknelę matėsi maža raudona dėmė. Visi nustebo, ketino jį patepti jodu ir iškviesti gydytoją. Jų siaubui mergina nukrito ir mirė greičiau nei per tris minutes. Šiuo metu kraujo nebuvo – tik maža raudona punkcija.
Gydytojo atlikta autopsija parodė, kad buvo perpjauta didelė arterija ir smarkiai plyšę vidiniai audiniai. Bet iš pradžių jokio svetimkūnio, jokios „kulkos“ nepavyko rasti. Galiausiai rentgeno spinduliai atskleidė nedidelį nepermatomą objektą kūne. Nauja skrodimas parodė, kad tai buvo maža metalinė „kepurė“ keistos formos, savo dydžiu ir forma panašus į vynuogių sėklą, apgaubtas plonu metaliniu „sijonėliu“. Niekas tokių dalykų nėra matęs“.
„Iš kūno pašalintas vario gabalas visiškai nepriminė jokios detonatoriaus dalies. kriaušės formos kieto vario „kulka“., vynuogių sėklos dydžio, apsuptas plonu metaliniu disku, kabančiu kaip sijonas nuo kriaušės vidurio"
„Iki šiol tokių sunkių kulkų susidarymo niekas nepastebėjo ir neaprašė, jų susidarymas yra asocijuojamas ir sąlygotas. įdubos buvimas varinio vamzdžio apačioje"
Policijos ekspertai nesėkmingai glumino šią bylą, kol garsus eksperimentinis fizikas Robertas Woodas ėmėsi bylos. Jis spėjo, kad kartu su anglimi netyčia į krosnį pateko detonatorius, apžiūrėjo kelis detonatorius, pastatė instaliaciją „vynuogių sėkloms“ gaudyti.
.
„Klausimas, kaip tiksliai susidaro vientisa kulka, buvo išspręstas „iššaunant“ detonatorius, užtaisytus skirtingu kiekiu sprogstamosios medžiagos į ilgą cilindrinį vamzdelį, prikimštą vatos, su pertvaromis kas du colius (5 cm). Kulka rasta tarp paskutiniųjų. permuštas ir pirmasis nepažeistas diskas Kai „kulka“ iššaunama maždaug 6000 pėdų per sekundę greičiu ( 1830 metrų per sekundę!!!), prasiskverbia į vatą, ji yra apgaubta tankiu kamuoliuku - jis taip sakant susipina savo "kokoną", o šis apsaugotas nuo trinties prieš medžiagą, per kurią skrenda.
Ši medžiaga buvo paimta iš paieškos sistemos svetainės: http://xlt.narod.ru/default.html, kurią išleido leidykla „Mole Men“, ir yra Williamo Seabrooko knygos apie Robertą Woodą ištrauka. Tiesą sakant, mediena eksperimentiškai atrado UY (in 1935 m
Praktinio kumuliacinės amunicijos panaudojimo aušroje, Antrojo pasaulinio karo metais, jie gana oficialiai buvo vadinami „šarvuočiais“, nes tuo metu kumuliacinio efekto fizika buvo neaiški. Ir nors pokariu buvo tiksliai nustatyta, kad kumuliacinis efektas neturi nieko bendra su „perdegimu“, šio mito atgarsiai vis dar aptinkami filistinų aplinkoje. Tačiau apskritai galime manyti, kad „šarvus deginantis mitas“ mirė saugiai. Tačiau „šventa vieta niekada nebūna tuščia“ ir iš karto atsirado kitas mitas, pakeitęs vieną mitą apie kaupiamąją amuniciją ...
Šį kartą įsibėgėjo fantazijų apie kaupiamosios amunicijos poveikį šarvuočių ekipažams gamyba. Pagrindiniai vizionierių postulatai yra tokie:
- tankų įgulos tariamai žūva dėl perteklinio slėgio, kurį šarvuotajame objekte sukuria kaupiamoji amunicija, prasilaužus šarvus;
Ekipažai, laikantys liukus atidarytus, tariamai išliks gyvi dėl „laisvo išėjimo“ dėl viršslėgio.
Pateikiame tokių pareiškimų pavyzdžių iš įvairių forumų, „ekspertų“ svetainių ir spausdintų leidinių(išsaugota originalų rašyba, tarp cituojamų yra labai autoritetingų spausdintų leidimų):
“ – Klausimas žinovams. Kokie žalingi veiksniai daro įtaką įgulai, kai tankas patenka į kaupiamąją amuniciją?
- Visų pirma perteklinis slėgis. Visi kiti veiksniai yra kartu“;
„Manant, kad pats kumuliacinis reaktyvinis lėktuvas ir pramuštų šarvų skeveldros retai pataikė daugiau nei į vieną įgulos narį, sakyčiau, kad pagrindinė žalojantis veiksnys buvo perteklinis slėgis... sukeltas kumuliacinės srovės...“;
„Atkreiptinas dėmesys ir į tai, kad forminių užtaisų didelė žalojamoji galia atsiranda dėl to, kad srovei deginant korpusą, tanką ar kitą transporto priemonę, reaktyvinis lėktuvas veržiasi į vidų, kur užpildo visą erdvę (pavyzdžiui, bake). ) ir daro didelę žalą žmonėms...“;
„Tanko vadas seržantas V. Rusnakas prisiminė: „Labai baisu, kai kaupiamasis sviedinys pataiko į tanką. „Perdega“ šarvai bet kur. Jei bokšto liukai atidaryti, tada didelė galia slėgis išmeta žmones iš bako ... "
„... mažesnis mūsų tankų tūris neleidžia sumažinti DIDĖJIMO SLĖGIO (smūgio bangos faktorius neatsižvelgiama) įgulai, o būtent slėgio padidėjimas juos žudo...“
„Kaip skaičiuojama, dėl ko turėtų įvykti tikroji mirtis, jei lašai neužmušė, pavyzdžiui, gaisras neįvyko, o slėgis yra per didelis arba jis tiesiog plyšta į gabalus uždaroje erdvėje? arba kaukolė plyšta iš vidaus. Yra kažkas sudėtingo dėl šio perteklinio slėgio. Dėl to liukas buvo atidarytas“;
„Atviras liukas kartais gelbsti tai, kad sprogimo banga gali pro jį išmesti tanklaivį. Kaupiamoji čiurkšlė gali tiesiog praskristi per žmogaus kūną, pirma, antra, kai per labai trumpą laiką slėgis labai padidėja + viskas aplink įkaista, labai mažai tikėtina, kad ji išgyvens. Anot liudininkų, tanklaiviai drasko bokštą, akys iškrenta iš lizdų “;
„Kai į šarvuotą objektą atsitrenkia kumuliacinė granata, įgulai įtakos turi per didelis slėgis, šarvų skeveldros ir kaupiamasis čiurkšlė. Tačiau atsižvelgiant į tai, kad ekipažai ėmėsi priemonių, kurios neleidžia susidaryti pertekliniam slėgiui transporto priemonės viduje, pavyzdžiui, atidaromi liukai ir skylės, šarvų fragmentai ir kaupiamasis purkštukas išlieka veiksniai, darantys įtaką personalui..
Turbūt užteks „karo siaubo“ tiek kariniais reikalais besidomintiems piliečiams, tiek pačiam kariškiui. Imkimės reikalo – paneigti šiuos klaidingus įsitikinimus. Pirmiausia pasvarstykime, ar iš esmės įmanomas tariamai „mirtinas slėgis“ šarvuotų objektų viduje dėl kumuliacinės amunicijos smūgio. Atsiprašau išmanančių skaitytojų už teorinę dalį, jie gali ją praleisti.
KUMULIACINIO EFEKTO FIZIKA
Kumuliacinės amunicijos veikimo principas pagrįstas fizikiniu energijos kaupimosi (kumuliacijos) poveikiu susiliejančiose detonacinėse bangose, susidarančiose, kai detonuojamas sprogstamasis užtaisas su piltuvo formos įduba. Dėl to įdubos židinio kryptimi susidaro didelio greičio sprogimo produktų srautas, kaupiamasis srautas. Dar XIX amžiuje buvo pastebėtas sviedinio šarvą pradurto sviedinio šarvus pradurimo efekto padidėjimas esant sprogstamojo užtaiso įdubai (Monro efektas, 1888), o 1914 m. buvo išduotas pirmasis šarvus pradurto kaupiamojo sviedinio patentas. gavo.
Ryžiai. 1. Vokiečių RPG „Panzerfaust“ 3-IT600 tandeminis kaupiamasis šovinys. 1 - antgalis; 2 - išankstinis įkrovimas; 3 - galvos saugiklis; 4 - teleskopinis strypas; 5 - pagrindinis įkrovimas su fokusuojančiu objektyvu; 6 - apatinis saugiklis.
Ryžiai. 2. Forminio krūvio detonacijos impulsinis rentgeno vaizdas. 1 - šarvuotas barjeras; 2 - formos krūvis; 3 - kaupiamasis įdubimas (piltuvas) su metaliniu pamušalu; 4 – užtaiso detonacijos produktai; 5 - grūstuvas; 6 – reaktyvinė galvutė; 7 - kliūties medžiagos pašalinimas.
Sprogstamojo užtaiso įdubos metalinis pamušalas leidžia iš pamušalo medžiagos suformuoti didelio tankio kumuliacinę srovę. Iš išorinių apkalos sluoksnių susidaro vadinamasis grūstuvas (kumuliacinės srovės uodegos dalis). Vidiniai pamušalo sluoksniai sudaro purkštuko galvutę. Sunkiųjų kaliųjų metalų (pavyzdžiui, vario) pamušalas sudaro ištisinę kaupiamąją srovę, kurios tankis yra 85–90% medžiagos tankio, galinčią išlaikyti vientisumą esant dideliam pailgėjimui (iki 10 piltuvo skersmenų).
Metalinės kumuliacinės srovės greitis jo galvoje siekia 10-12 km/s. Šiuo atveju kaupiamosios srovės dalių judėjimo greitis išilgai simetrijos ašies nėra vienodas ir yra iki 2 km / s uodegoje (vadinamasis greičio gradientas). Veikiant greičio gradientui, laisvo skrydžio srovė ištempiama ašine kryptimi, kartu mažėjant skerspjūviui. Esant didesniam nei 10-12 forminio įkrovimo piltuvo skersmenų atstumui, srovė pradeda skaidytis į skeveldras ir jos skverbiamasis poveikis smarkiai sumažėja.
Eksperimentai fiksuojant kumuliacinę čiurkšlę su porėta medžiaga jos nesunaikinant parodė, kad nėra perkristalizacijos efekto, t.y. metalo temperatūra nesiekia lydymosi taško, yra net žemiau pirmosios rekristalizacijos taško. Taigi kaupiamoji srovė yra skystos būsenos metalas, įkaitintas iki santykinai žemos temperatūros. Metalo temperatūra kumuliacinėje srovėje neviršija 200-400°C (kai kurie ekspertai viršutinė riba apskaičiuota 600°).
Susidūrus su kliūtimi (šarvu), kaupiamasis srautas sulėtėja ir perduoda slėgį kliūtims. Purkštuko medžiaga plinta kryptimi, priešinga jos greičio vektoriui. Ties riba tarp čiurkšlės medžiagų ir užtvaros susidaro slėgis, kurio vertė (iki 12–15 t/kv.cm) dažniausiai viena ar dviem dydžiais viršija barjerinės medžiagos ribinį stiprumą. Todėl barjerinė medžiaga pašalinama („išplaunama“) iš aukšto slėgio zonos radialine kryptimi.
Šiuos makrolygmens procesus apibūdina hidrodinaminė teorija, visų pirma, jiems galioja Bernulio lygtis, taip pat ta, kurią gavo Lavrentjevas M.A. forminių krūvių hidrodinamikos lygtis. Tuo pačiu metu apskaičiuotas barjero įsiskverbimo gylis ne visada sutampa su eksperimentiniais duomenimis. Todėl į pastaraisiais dešimtmečiais kumuliacinės srovės sąveikos su kliūtimi fizika tiriama submikrolygyje, remiantis smūgio kinetinės energijos palyginimu su medžiagos tarpatominių ir molekulinių ryšių nutraukimo energija. Gauti rezultatai naudojami kuriant naujų tipų tiek kaupiamąją amuniciją, tiek šarvuotąsias užtvaras.
Kumuliacinės amunicijos šarvinį poveikį užtikrina greitaeigis kaupiamasis čiurkšlė, prasiskverbusi pro barjerą ir antrinius šarvų fragmentus. Purkštuko temperatūra yra pakankama, kad užsidegtų milteliai, degalų garai ir hidrauliniai skysčiai. Žalingas kumuliacinės srovės poveikis, antrinių fragmentų skaičius mažėja didėjant šarvų storiui.
HEAT-HAPE AMUNICIJOS DIDŽIAI SROGIAI VEIKLA
Dabar daugiau apie viršslėgį ir smūginę bangą. Pati kaupiamoji srovė nesukelia jokios reikšmingos smūgio bangos dėl mažos masės. Smūgio banga sukuriama sprogus amunicijos užtaisui (stipraus sprogimo veiksmas). Smūgio banga NEGALI prasiskverbti už storai šarvuotos užtvaros per kumuliacine srove pradurtą skylę, nes tokios skylės skersmuo yra nereikšmingas, per ją neįmanoma perduoti jokio reikšmingo impulso. Atitinkamai perteklinis slėgis negali būti sukurtas šarvuoto objekto viduje.
Ryžiai. 3. Įleidimo (A) ir išleidimo (B) angos, pradurtos kaupiamąja srove storai šarvuotoje užtvaroje. Šaltinis:
Forminio užtaiso sprogimo metu susidarę dujiniai produktai yra veikiami 200-250 tūkstančių atmosferų slėgio ir įkaista iki 3500-4000 ° temperatūros. Sprogimo produktai, besiplečiantys 7–9 km/s greičiu, atsitrenkia į aplinką, suspaudžiant tiek aplinką, tiek joje esančius objektus. Vidutinis sluoksnis, esantis šalia įkrovos (pavyzdžiui, oras), akimirksniu suspaudžiamas. Stengiantis plėstis, šis suspaustas sluoksnis intensyviai suspaudžia kitą sluoksnį ir t.t. Šis procesas per elastingą terpę sklinda vadinamosios SMŪGĖS BANGOS pavidalu.
Riba, skirianti paskutinį suspaustą sluoksnį nuo normalios terpės, vadinama smūginės bangos frontu. Smūgio bangos priekyje smarkiai padidėja slėgis. Pradiniu smūginės bangos susidarymo momentu slėgis jos priekyje siekia 800-900 atmosferų. Kai smūginė banga atitrūksta nuo detonacijos produktų, kurie praranda galimybę plėstis, ji toliau savarankiškai sklinda per terpę. Paprastai atskyrimas vyksta 10-12 sumažintų įkrovos spindulių atstumu.
Stiprų sprogstamąjį užtaiso poveikį žmogui užtikrina slėgis smūgio bangos priekyje ir specifinis impulsas. Specifinis impulsas yra lygus smūgio bangos atliekamam judesiui bangos fronto ploto vienetui. Žmogaus kūnas per trumpą laiką smūginės bangos veikimą veikia slėgis jos priekyje ir gauna judėjimo impulsą, dėl kurio susidaro sumušimai, pažeidžiamas išorinis sluoksnis, Vidaus organai ir skeletas.
Smūginės bangos susidarymo mechanizmas sprogstamojo užtaiso sprogimo ant paviršių metu skiriasi tuo, kad be pagrindinės smūginės bangos susidaro ir nuo paviršiaus atsispindėjusi smūginė banga, kuri derinama su pagrindine. Šiuo atveju slėgis kombinuotame smūginės bangos fronte kai kuriais atvejais beveik padvigubėja. Pavyzdžiui, detonuojant ant plieno paviršiaus, slėgis smūginės bangos fronte bus 1,8-1,9 lyginant su to paties užtaiso detonavimu ore. Būtent šis efektas atsiranda detonuojant forminius užtaisus prieštankiniai ginklai ant tankų šarvuočių ir kitos įrangos.
Ryžiai. 4. Naikinimo zonos pavyzdys, kai 2 kg sumažintos kumuliacinės amunicijos labai sprogstamasis veiksmas atsitrenkia į dešinės pusės bokšto projekcijos centrą. Raudona spalva rodo mirtinos žalos zoną, geltona – trauminio pažeidimo zoną. Skaičiavimas atliktas pagal visuotinai priimtą metodiką (neatsižvelgiant į smūginės bangos srauto į liuko angas poveikį).
Ryžiai. 5. Smūginės bangos fronto sąveika su manekenu šalme parodyta, kai trijų metrų atstumu detonuojamas 1,5 kg C4 užtaisas. Sritys, kuriose perteklinis slėgis viršija 3,5 atmosferos, pažymėtos raudonai. Šaltinis: NRL skaičiavimo fizikos ir skysčių dinamikos laboratorija
Dėl mažų tankų ir kitų šarvuočių matmenų, taip pat forminių užtaisų detonacijos šarvų paviršiuje, didelį sprogstamąjį poveikį ekipažui transporto priemonės ATVIRTŲ LIUKŲ atveju užtikrina palyginti nedideli užtaisai. formos užtaiso šovinių. Pavyzdžiui, atsitrenkus į tanko bokšto šoninės projekcijos centrą, smūginės bangos kelias nuo detonacijos taško iki liuko angos bus apie metrą, jei atsitrenks į priekinę bokšto dalį, mažiau nei 2 m, ir mažiau nei metras į laivagalį.
Į dinaminės apsaugos elementus patekus kumuliacinei srovei, kyla antrinės detonacijos ir smūginės bangos, kurios per atvirų liukų angas gali pridaryti papildomos žalos ekipažui.
Ryžiai. 6. Daugiafunkcinės versijos kumuliacinės amunicijos RPG „Panzerfaust“ 3-IT600 žalingas poveikis šaudant į pastatus (statinius). Šaltinis: Dynamit Nobel GmbH
Ryžiai. 7. BTR M113, sunaikintas po Hellfire ATGM smūgio.
Slėgis smūginės bangos fronte vietiniuose taškuose gali tiek mažėti, tiek didėti sąveikaujant su įvairiais objektais. Smūgio bangos sąveika net su objektais mažas dydis Pavyzdžiui, kai žmogaus galva įdėta į šalmą, atsiranda daug vietinių slėgio pokyčių. Paprastai toks reiškinys pastebimas, kai smūgio bangos kelyje yra kliūtis ir smūgio bangos prasiskverbimas (kaip sakoma – „nutekėjimas“) į daiktus per atviras angas.
Taigi teorija nepatvirtina hipotezės apie destruktyvų tanko viduje esančios kaupiamosios amunicijos viršslėgio poveikį. Kumuliacinės amunicijos smūginė banga susidaro sprogstamojo užtaiso sprogimo metu ir gali prasiskverbti į baką tik per liukus. Todėl liukai TURI BŪTI UŽDARYTI. Kas to nepadarys, rizikuoja gauti stiprų smegenų sukrėtimą ar net mirti nuo didelio sprogstamojo veiksmo, kai detonuojamas forminis užtaisas.
Kokiomis aplinkybėmis galimas pavojingas slėgio padidėjimas uždarų objektų viduje? Tik tais atvejais, kai sprogstamojo užtaiso kumuliacinis ir labai sprogus veikimas užtvaroje išmuša skylę, kurios pakanka sprogimo produktams įtekėti ir viduje sukuria smūginę bangą. Sinergetinis efektas pasiekiamas derinant kaupiamąją čiurkšlę ir didelio sprogstamojo užtaiso ant plonų šarvuotų ir trapių užtvarų derinį, o tai lemia struktūrinį medžiagos sunaikinimą, užtikrinantį sprogimo produktų tekėjimą per barjerą. Pavyzdžiui, vokiško „Panzerfaust 3-IT600“ granatsvaidžio daugiafunkcėje versijoje šoviniai, prasiverždami pro gelžbetoninę sieną, patalpoje sukuria 2–3 barų viršslėgį.
Sunkiosios ATGM (pvz., 9M120, Hellfire), pataikius į lengvą šarvuotą kovos mašiną su neperšaunama apsauga, jų sinergetinis veikimas gali ne tik sunaikinti ekipažą, bet ir iš dalies ar visiškai sunaikinti transporto priemones. Kita vertus, daugumos nešiojamų PTS įtaka AFV nėra tokia liūdna – čia stebimas įprastas kumuliacinės reaktyvinės srovės šarvų efektas, o įgula nepažeidžiama per didelio slėgio.
PRAKTIKA
Teko šaudyti iš 115 mm ir 125 mm tankų pabūklų su kaupiamuoju sviediniu, iš kaupiamosios granatos į įvairius taikinius, įskaitant akmeninę-betoninę dėžę, savaeigis agregatas ISU-152 ir šarvuočiai BTR-152. Senas šarvuotas transporteris, pilnas skylių kaip sietelis, buvo sunaikintas dėl didelio sprogstamojo sviedinio veikimo, kitais atvejais taikinių viduje nerasta „smūgio bangos gniuždymo poveikio“.
Keletą kartų apžiūrėjau sudaužytus tankus ir pėstininkų kovos mašinas, dažniausiai nukentėjusias nuo RPG ir SGD. Jei nėra kuro ar amunicijos sprogimo, smūgio bangos poveikis taip pat nepastebimas. Be to, tarp išgyvenusių ekipažų, kurių transporto priemones apgadino RPG, nebuvo jokių smūgių. Buvo skeveldrų žaizdų, gilių nudegimų nuo metalo purslų, tačiau nebuvo jokių sviedinių smūgių nuo per didelio slėgio.
Ryžiai. 8. Trys sukauptų RPG raundų BMP smūgiai. Nepaisant tankios skylių grupės, lūžių nepastebėta.
Koks yra kaupiamasis efektas ir kaip jis padeda pralaužti storus šiuolaikinių tankų šarvus.
Įrengimas kaupiamojo srauto gavimui Aukštos įtampos generatorius su įtampa iki 10 kV Aukštos įtampos kondensatorius (6,3 kV), kurio talpa 0,5 μF Statinis voltmetras (iki 7,5 kV) Aukštos įtampos iškroviklis iš bendraašio kabelio Plastikinis kapiliaras su popieriumi įdėklas Distiliuotas vanduo 1–5 cm storio želatinos batonėlių rinkinys
Dmitrijus Mamontovas Aleksandras Priščepenka
1941 metais sovietų tanklaiviai susidūrė su nemalonia staigmena – vokiškais HEAT sviediniais, kurie šarvuose paliko skylutes išsilydžiusiais kraštais. Jie buvo vadinami šarvų deginimu (vokiečiai vartojo terminą Hohlladungsgeschoss – „sviedinys su įpjova užtaise“). Tačiau Vokietijos monopolija truko neilgai, jau 1942 m. tarnyboje buvo priimtas sovietinis BP-350A analogas, pastatytas „atvirkštinės inžinerijos“ metodu (išmontuojant ir tiriant pagrobtus vokiškus sviedinius) - „šarvuotį. degantis" sviedinys, skirtas 76 mm pabūklams. Tačiau iš tikrųjų sviedinių veikimas buvo susijęs ne su deginimu per šarvus, o su visiškai kitokiu efektu.
Argumentai dėl prioritetų
Sąvoka „kaupimas“ (lot. cumulatio – kaupimas, sumavimas) reiškia bet kokio veiksmo sustiprinimą dėl papildymo (kaupimo). Kumuliacijos metu dėl specialios įkrovos konfigūracijos dalis sprogimo produktų energijos sutelkiama viena kryptimi. Pirmenybę nustatant kumuliacinį efektą pretenduoja keli žmonės, kurie jį atrado nepriklausomai vienas nuo kito. Rusijoje – karo inžinierius, generolas leitenantas Michailas Boreskovas, 1864 m. naudojęs užtaisą su įduba sapierių darbui, ir kapitonas Dmitrijus Andrievskis, 1865 m. sukūręs detonatoriaus užtaisą dinamitui susprogdinti iš kartoninės rankovės, užpildytos paraku su įduba. užpildytas pjuvenomis. JAV chemikas Charlesas Munro, kuris, kaip sako legenda, 1888 m. susprogdino piroksilino užtaisą su išspaustomis raidėmis šalia plieninės plokštės, o tada atkreipė dėmesį į tas pačias raides, „atspindinčias“ ant plokštelė; Europoje Maxas von Forsteris (1883).
XX amžiaus pradžioje kumuliacija buvo tiriama abiejose vandenyno pusėse – JK tai padarė 1915 m. išleistos knygos, skirtos šiam tikslui, autorius Arthuras Marshallas. 1920 m., studijuodamas mokesčius sprogmenų su įduba (nors ir be metalinio pamušalo) SSRS tyrinėjo žinomas sprogmenų tyrinėtojas profesorius M.Ya. Sucharevskis. Tačiau vokiečiai pirmieji panaudojo kaupiamąjį poveikį karinei mašinai, kuri XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio viduryje, vadovaujant Franzui Tomanekui, pradėjo kryptingą kumuliacinių šarvus pradurtų sviedinių kūrimą.
Maždaug tuo pačiu metu Henry Mohaupt tą patį darė Jungtinėse Valstijose. Būtent jis Vakaruose laikomas sprogstamojo užtaiso įdubos metalinio pamušalo idėjos autoriumi. Dėl to 1940-aisiais vokiečiai jau buvo ginkluoti tokiais sviediniais.
mirties piltuvas
Kaip veikia kaupiamasis poveikis? Idėja labai paprasta. Amunicijos galvutėje yra piltuvo formos įduba, išklota milimetro (maždaug) metalo sluoksniu, kurio viršuje yra aštrus kampas (varpelis į taikinį). Sprogmens detonacija prasideda nuo tos pusės, kuri yra arčiausiai piltuvo viršaus. Detonacinė banga piltuvą „sulenkia“ į sviedinio ašį, o kadangi sprogimo produktų slėgis (beveik pusė milijono atmosferų) viršija pamušalo plastinės deformacijos ribą, pastarasis pradeda elgtis kaip kvaziskystis. . Toks procesas neturi nieko bendra su lydymu, tai yra būtent „šaltas“ medžiagos srautas. Iš griūvančio piltuvo išspaudžiama labai greita kaupiamoji srovė, o likusi dalis (grūstuvė) iš sprogimo taško skrenda lėčiau. Energijos pasiskirstymas tarp purkštuko ir grūstuvo priklauso nuo kampo piltuvo viršuje: esant mažesniam nei 90 laipsnių kampui, srovės energija yra didesnė, o esant didesniam nei 90 laipsnių kampui grūstuvė aukštesnė. Žinoma, tai labai supaprastintas paaiškinimas – čiurkšlės formavimo mechanizmas priklauso nuo naudojamo sprogmens, nuo pamušalo formos ir storio.
Viena iš kumuliacinio poveikio atmainų. Smūgio šerdies formavimui kumuliacinės įdubos viršuje yra bukas kampas (arba sferinė forma). Veikiamas detonacinės bangos dėl formos ir kintamo sienelės storio (storesnės link krašto) pamušalas „nesugriūva“, o apsiverčia iš vidaus. Gautas ketvirčio skersmens ir vieno kalibro ilgio sviedinys (pradinis įpjovos skersmuo) įsibėgėja iki 2,5 km/s. Šarvo skverbtis į šerdį yra mažesnė nei kumuliacinės srovės, tačiau ji išlaikoma per beveik tūkstantį įdubos skersmenų. Skirtingai nuo kaupiamojo purkštuko, kuris iš grūstuvės „atima“ tik 15% savo masės, smūginė šerdis susidaro iš viso pamušalo.
Piltuvui subyrėjus, plona (palyginama su apvalkalo storiu) čiurkšlė įsibėgėja iki sprogstamojo detonacijos greičio (o kartais net ir didesnio), tai yra apie 10 km/s ar daugiau. Ši srovė neperdega per šarvus, o prasiskverbia į juos, panašiai kaip vandens čiurkšlė, veikiama slėgio, plauna smėlį. Tačiau reaktyvinio formavimosi metu skirtingos jo dalys įgauna skirtingą greitį (galinės yra mažesnės), todėl kaupiamasis čiurkšlė negali nuskristi toli – ima temptis ir irti, prarasdamas gebėjimą prasiskverbti pro šarvus. Didžiausias srovės veiksmo efektas pasiekiamas tam tikru atstumu nuo krūvio (jis vadinamas židiniu). Struktūriniu požiūriu optimalų šarvų įsiskverbimo būdą užtikrina tarpas tarp įdubos įtaise ir sviedinio galvutės.
Skystas sviedinys, skysti šarvai
Kumuliacinės srovės greitis gerokai viršija garso sklidimo šarvų medžiagoje greitį (apie 4 km/s). Todėl purkštuko ir šarvų sąveika vyksta pagal hidrodinamikos dėsnius, tai yra, jie elgiasi kaip skysčiai. Teoriškai čiurkšlės įsiskverbimo į šarvus gylis yra proporcingas purkštuko ilgiui ir kvadratinė šaknis nuo pamušalo medžiagos ir šarvų tankių santykio. Praktikoje šarvų įsiskverbimas paprastai yra net didesnis nei teoriškai apskaičiuotos vertės, nes purkštukas ilgėja dėl galvos ir galinių dalių greičių skirtumo. Paprastai šarvų storis, kurį gali prasiskverbti suformuotas užtaisas, yra 6–8 jo kalibrai, o užtaisams, kurių pamušalai pagaminti iš tokių medžiagų kaip nusodrintas uranas, ši vertė gali siekti 10. Ar įmanoma padidinti šarvų įsiskverbimą didinant purkštuko ilgis? Taip, bet dažnai tai neturi didelės prasmės: purkštukas tampa pernelyg plonas ir sumažėja jo šarvų efektas.
Už ir prieš
Kaupiamoji amunicija turi savo privalumų ir trūkumų. Privalumai yra tai, kad, skirtingai nuo subkalibrinių sviedinių, jų šarvų įsiskverbimas nepriklauso nuo paties sviedinio greičio: kaupiamieji gali būti šaudomi net iš lengvųjų ginklų, kurie nesugeba pagreitinti sviedinio iki didelio greičio, taip pat. naudoti tokius užtaisus raketinėse granatose.
Beje, „artilerijos“ kumuliacijos panaudojimas yra kupinas sunkumų. Faktas yra tas, kad dauguma sviedinių skrydžio metu stabilizuojasi sukimosi būdu, ir tai daro itin neigiamą poveikį kaupiamosios srovės susidarymui – ji lenkia ir ardo. Dizaineriai siekia sumažinti sukimosi efektą Skirtingi keliai— pavyzdžiui, taikant specialią pamušalo tekstūrą (bet tuo pačiu šarvų įsiskverbimas sumažinamas iki 2-3 kalibrų).
Prancūziškuose korpusuose naudojamas dar vienas sprendimas – sukasi tik korpusas, o ant guolių sumontuotas forminis užtaisas praktiškai nesisuka. Tačiau tokius apvalkalus sunku pagaminti, be to, jie nevisiškai išnaudoja kalibro galimybes (o šarvų įsiskverbimas yra tiesiogiai susijęs su kalibru).
Mūsų surinkta instaliacija visiškai neatrodo kaip grėsmingo ginklo analogas ir mirtinas tankų priešas - kaupiamieji šarvus pradurti sviediniai. Nepaisant to, tai gana tikslus kumuliacinės srovės modelis. Žinoma, skalėje – ir garso greitis vandenyje mažesnis už detonacijos greitį, ir vandens tankis mažesnis už pamušalo tankį, ir tikrų sviedinių kalibras didesnis. Mūsų sąranka puikiai tinka tokiems reiškiniams kaip reaktyvinis fokusavimas demonstruoti.
Atrodytų, dideliu greičiu iš lygiavamzdžių pabūklų šaudomi sviediniai nesisuka – jų skrydis stabilizuoja plunksną, tačiau tokiu atveju iškyla problemų: esant dideliam sviedinio greičiui, susitinkant su šarvuočiais, reaktyvinis lėktuvas nespėja susifokusuoti. Todėl forminiai užtaisai yra veiksmingiausi naudojant mažo greičio arba paprastai nejudančius šovinius: lengvųjų ginklų sviedinius, raketines granatas, ATGM ir minas.
Kitas trūkumas yra tas, kad kaupiamoji čiurkšlė sunaikinama dėl sprogstamosios dinaminės apsaugos, taip pat praplaukiant per kelis palyginti plonus šarvų sluoksnius. Dinaminei apsaugai įveikti buvo sukurta tandeminė amunicija: pirmasis užtaisas pakerta jo sprogmenį, o antrasis pramuša pagrindinius šarvus.
Vanduo vietoj sprogmenų
Norint imituoti kaupiamąjį poveikį, nebūtina naudoti sprogmenų. Tam naudojome įprastą distiliuotą vandenį. Vietoj sprogimo sukursime smūginę bangą naudodami aukštos įtampos išlydį vandenyje. Iškroviklį padarėme iš TV kabelio RK-50 arba RK-75 gabalo, kurio išorinis skersmuo 10 mm. Prie pynimo (koaksialiai su centrine šerdimi) buvo prilituota varinė poveržlė su 3 mm skyle. Kitas kabelio galas buvo nuimtas iki 6–7 cm, o centrinė (aukštos įtampos) šerdis prijungta prie kondensatoriaus.
Esant geram purkštuko fokusavimui, želatinoje įmuštas kanalas praktiškai nepastebimas, o su defokusuota srove atrodo kaip nuotraukoje dešinėje. Nepaisant to, „šarvų įsiskverbimas“ šiuo atveju yra apie 3–4 kalibrus. Nuotraukoje - 1 cm storio želatinos strypas prasiskverbia kaupiamąja srove "per".
Piltuvo vaidmenį mūsų eksperimente atlieka meniskas – būtent tokią įgaubtą formą vandens paviršius įgauna kapiliaru (plonu vamzdeliu). Pageidautina didelis gylis„piltuvas“, o tai reiškia, kad vamzdžio sienelės turi būti gerai sudrėkintos. Stiklas neveiks – hidraulinis smūgis iškrovimo metu jį sunaikina. Polimeriniai vamzdeliai blogai drėkina, tačiau šią problemą išsprendėme naudodami popierinį įdėklą.
Vanduo iš čiaupo nėra geras – tai geras srovės laidininkas, kuris praeis per visą tūrį. Vartokime distiliuotą vandenį (pvz., iš ampulių injekcijoms), kuriame nėra ištirpusių druskų. Tokiu atveju visa iškrovos energija išleidžiama gedimo srityje. Įtampa apie 7 kV, iškrovos energija apie 10 J.
Želatinos šarvai
Iškroviklį ir kapiliarą sujungkime elastingo vamzdelio segmentu. Vanduo turi būti pilamas į vidų švirkštu: kapiliare neturėtų būti burbuliukų - jie iškraipys „žlugimo“ vaizdą. Įsitikinus, kad meniskas susiformavo maždaug 1 cm atstumu nuo kibirkštinio tarpo, įkrauname kondensatorių ir uždarome grandinę laidininku, pririštu prie izoliacinio strypo. Suskirstymo srityje išsivystys didelis spaudimas, susidaro smūginė banga (SW), kuri „nubėga“ iki menisko ir jį „suardo“.
Kaupiamąją čiurkšlę galite aptikti bakstelėję ją į delną, ištiestą pusės metro ar metro aukštyje virš instaliacijos, arba paskleidę vandens lašus ant lubų. Plika akimi labai sunku pamatyti ploną ir greitą kaupiamąją čiurkšlę, todėl apsiginklavome speciali įranga, būtent CASIO Exilim Pro EX-F1 kamera. Ši kamera itin patogi fiksuoti greitai judančius procesus – ji leidžia filmuoti iki 1200 kadrų per sekundę greičiu. Pirmieji bandomieji kadrai parodė, kad beveik neįmanoma nufotografuoti paties purkštuko susidarymo - iškrovos kibirkštis „apakina“ fotoaparatą.
Bet jūs galite šaudyti į „šarvus įsiskverbimą“. Pralaužti foliją nepavyks – vandens srovės greitis per mažas aliuminiui suskystinti. Todėl nusprendėme kaip šarvus naudoti želatiną. Kai kapiliaras yra 8 mm skersmens, mums pavyko pasiekti daugiau nei 30 mm, tai yra 4 kalibrų, „šarvus įsiskverbimą“. Greičiausiai, šiek tiek paeksperimentuodami su purkštuko fokusavimu, galėtume pasiekti daugiau ir net galbūt prasiskverbti į dviejų sluoksnių želatinos šarvus. Tad kai kitą kartą redakciją užpuls želatinos tankų armija, būsime pasiruošę atmušti.
Dėkojame CASIO atstovybei už suteiktą CASIO Exilim Pro EX-F1 kamerą eksperimentui fotografuoti.
Federalinio valstybės biudžeto švietimo
aukštoji institucija profesinis išsilavinimas
"Tula Valstijos universitetas»
institutas tikslios sistemos juos. V.P. Gryazevas
Kėdė " Dujų dinamika »
įgyvendinimas kursinis darbas tema:
„AMUNICIJOS FORMAVIMO AKCIJA
"IMPACT CORE"
pagal discipliną
Ginklų veiksmas
Ir amunicija
Mokymo kryptis: 170100 - Šaudmenys ir saugikliai
Specialybė: 170100 – Šaudmenys ir saugikliai
Mokymosi dieninė forma
Tūlas 2012 m
Laboratorinių darbų gaires sudarė Dujų dinamikos katedros profesorius, technikos mokslų daktaras. L.N. Knyazeva ir aptarė Mechanikos inžinerijos fakulteto Dujų dinamikos katedros posėdyje,
protokolas Nr. ___, datuotas "___" ________ 201___
Laboratorinių darbų gairės buvo peržiūrėtos ir patvirtintos VM fakulteto Dujų dinamikos katedros posėdyje,
Protokolas Nr. ___, datuotas "___" ________ 201__
Valstybės Dūmos departamento vadovas _______________________ A.N. Čukovas
Amunicijos, kuri sudaro „šoko šerdį“, poveikis
DARBO TIKSLAS IR TIKSLAI
Darbo tikslas – ištirti šaudmenų, formuojančių kompaktiškus „smūginės šerdies“ tipo šaudmenis, veikimo principą, apskaičiuoti pradinis greitis smogiamąjį elementą, jo masę ir persmelktų šarvų storį.
PAGRINDINĖS TEORINĖS NUOSTATOS
Pastaraisiais dešimtmečiais išaugo susidomėjimas kinetiniais ginklais, kurie sujungia kumuliacinio reaktyvinio lėktuvo įsiskverbimą su kinetinės energijos sviedinio energijos įvedimu. Kalbėsime apie vadinamuosius sviedinius, susidariusius iš sprogimo arba smūgio šerdies (1 pav.). Su pakankama tikimybe galima teigti, kad jei trečdalis šarvus pradurtų sviedinių yra kumuliaciniai sviediniai, antrasis trečdalis yra KE (kinetinės energijos) sviediniai, tai likusi rinkos dalis. šarvus pradurtos priemonės sudaryti sviedinius, susidariusius po sprogimo. Apskritai šios klasės naikinimo ginklams (SP) ir šaudmenims (AP) vis dar nėra stabilaus ir visiškai tikslaus visuotinai priimto pavadinimo. Kartais jie vadinami šoviniais su sprogstamu būdu suformuotu sviediniu EFP (Explosively Formed Projectile), šoviniais su sviediniu formuojančiu užtaisu (SPS), šoviniais su savaime besiformuojančiu sviediniu SFP (Self Formatting Projectiledom 8P). Tiksliausia, nors ir šiek tiek sudėtinga, būtų pavadinti šiuos BP tiksliai nukreiptus kumuliacinius šaudmenis, kurie sudaro tolimojo nuotolio šaudmenis (PE). Dažniausiai naudojamas pavadinimas yra šaudmenys su smūgine šerdimi.
Smūginė šerdis naudojama įvairiose užsienio inžinerinės amunicijos konstrukcijose. Taigi, su NATO šalimis naudojama priešlėktuvinė mina MAH F1, kuri turi kovinė galvutė smūginės šerdies principu (šarvo prasiskverbimas - 70 mm iš 40 m atstumo). Šios minos efektyviai blokuoja kelius ir stato užtvaras. Smūgio šerdis taip pat naudojama amerikiečių prieštankinė mina su ilgo nuotolio WAM (Wide Area Mine), kuri naudoja akustinius ir seisminius jutiklius, kad aptiktų pravažiuojančius šarvuočius. Aptikus minos taikinį su reaktyvinis variklis(RD) pakyla iki optimalaus aukščio ir nuskaito plotą. Aptikus šarvuotą taikinį, jis smogiamas iš viršaus. Kasant WAM šaudmenis reikia eilės tvarka mažiau nei priešvėžinėms ir priešdugninėms minoms, o tai yra vienas pagrindinių šio pavyzdžio pranašumų.
1 pav. Smūgio šerdis ir įgaubtas diskas (piltuvas), iš kurio jis susidaro.
Aviacijos kasetinių ginklų, skirtų kovai su šarvuočiais, srityje JAV, Vokietijoje, Prancūzijoje, Didžiojoje Britanijoje įgyvendintos programos, skirtos sukurti konteinerius su SPBE, paleistas už oro gynybos aprėpties ribų.
Šiuolaikinės tendencijos karo veiksmų vykdymas prisidėjo prie SPBE aprūpintų artilerijos sviedinių kūrimo užsienyje (SADARM, Skeet - JAV, SMArt-155 - Vokietija, BONUS - Švedija ir kt.).
SPBE techninio sprendimo esmė tiksliausiai ir vaizdingiausiai išreiškiama santrumpa SADARM (Sense And Destroy Armor – aptikti ir sunaikinti šarvuotą taikinį). Aukštą SADARM tipo SPBE kovinį efektyvumą užtikrina trys pagrindiniai techniniai sprendimai, kurie organiškai sujungti viename įrenginyje. Jie susiję su kaupiamojo vieneto vykdymo forma (akumuliacinis PPS – formos užtaisas, sudarantis ilgo nuotolio PE), sprogstamojo įtaiso (TPB) rūšį (nesąlytis su siauru spinduliavimo modeliu), taip pat BE orientacijos ir judėjimo pobūdis jo autonominio skrydžio į žemės paviršių po išmetimo iš kasetės metu (transliacinis-sukimasis su elemento išilginės ašies kampiniu išdėstymu vertikalios atžvilgiu).
Kaip kaupiamasis pamušalas (KO) SADARM tipo kovinio elemento sprogstamųjų medžiagų užtaise, žemas kūgis (kūgio atsidarymo kampas 150 ... h 0 = (0,1...0,3)d 3, kur d3įkrovos skersmuo) pamušalas. Kaupiami krūviai su tokiais įdėklais sprogimo metu sudaro mažo gradiento tempimo kumuliacinę čiurkšlę (CS) ir negradientinę PE (smūgio šerdį), kurios greitis Vpe = 2,0 ... 2,5 km / s ir didelė masė ( apie 90% pamušalo masės). Su 100 ... 200 mm užtaiso kalibru atsirandantis PE pagal greitį ir kinetinę energiją yra panašus į artileriją šarvus pradurtas sviedinys, todėl tokie užtaisai dažnai vadinami sviedinio formavimu. Jie užtikrina šarvų įsiskverbimą (0,5...l,l)d 3 lygyje, kuris yra žymiai mažesnis nei HEAT AP su aukštais kūginiais paviršiais šarvų įsiskverbimas, pasiekiamas optimaliu (židinio) atstumu nuo barjero (1 pav.). 2). bet skiriamasis bruožas SAZ – tai nurodyto šarvų įsiskverbimo lygio išsaugojimas veikiant taikinį iš kelių šimtų (iki tūkstančio) kalibrų atstumų, kai kumuliaciniai BP su aukštais kūginiais antdėklais nepajėgia pataikyti net į lengvai šarvuotą mašiną (žr. 2 pav. ). Kai PPS veikia mažiausiai apsaugotą viršutinę bako dalį, reikalingas įsiskverbimo lygis pasiekiamas esant protingam BE kalibrui (100 mm), o atsiranda galingas superbarjerinis efektas (UV, skilimo srautas, padegamasis veiksmas). , žymiai viršijantis tą, kurią užtikrina įprastinis kaupiamasis AKS. Naudojant PPS pataikyti į santykinai mažus taikinius iš didelių atstumų, taip pat labai svarbu, kad esant esamam trumpojo jungimo apsaugos gamybos technologiniam lygiui, gana realu užtikrinti didelę tikimybę pataikyti į PE. suformuotas iš anksto nukreipto PPS į viršutinę šarvuoto taikinio projekciją.