Kumulativni mlaznjak: opis, karakteristike, karakteristike, zanimljive činjenice

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Kumulativni efekat u vojnim poslovima je jačanje destruktivnog efekta eksplozije koncentrisanjem u određenom pravcu. Fenomen ove vrste kod osobe koja nije upoznata sa principom njegovog djelovanja obično izaziva iznenađenje. Zbog male rupe na oklopu, kada ga pogodi HEAT metka, tenk često potpuno pokvari.

Gdje se koristi

Zapravo, sam kumulativni efekat su primetili, verovatno, svi ljudi bez izuzetka. Javlja se, na primjer, kada kap padne u vodu. U ovom slučaju, na površini potonjeg formira se lijevak i tanak mlaz usmjeren prema gore.

Kumulativni efekat se može koristiti, na primjer, u istraživačke svrhe. Vještačkim stvaranjem, naučnici traže načine da postignu velike brzine materije - do 90 km/s. Ovaj efekat se takođe koristi u industriji – uglavnom u rudarstvu. Ali on je, naravno, najveću primjenu našao u vojnim poslovima. Municiju koja radi na ovom principu koriste različite zemlje od početka prošlog veka.

Dizajn projektila

Kako se pravi i radi ova vrsta municije? U takvim školjkama postoji kumulativni naboj, zbog njihove posebne strukture. Na prednjoj strani ove vrste municije nalazi se lijevak u obliku konusa, čiji su zidovi prekriveni metalnom oblogom čija debljina može biti manja od 1 mm ili nekoliko milimetara. Na suprotnoj strani ovog zareza nalazi se detonator.

Nakon posljednjeg okidača, zbog prisustva lijevka, dolazi do destruktivnog kumulativnog efekta. Detonacijski val počinje se kretati duž ose punjenja unutar lijevka. Kao rezultat toga, zidovi potonjeg se ruše. Sa snažnim udarom u oblogu lijevka, pritisak naglo raste, do 1010 Pa. Takve vrijednosti daleko premašuju granicu tečenja metala. Stoga se u ovom slučaju ponaša kao tečnost. Kao rezultat, počinje formiranje kumulativnog mlaza, koji ostaje vrlo tvrd i ima veliku štetnu sposobnost.

Teorija

Zbog pojave mlaza metala sa kumulativnim efektom, ne topljenjem potonjeg, već njegovom oštrom plastičnom deformacijom. Poput tečnosti, metal obloge municije formira dve zone kada se levak sruši:

• zapravo tanak metalni mlaz koji se kreće naprijed nadzvučnom brzinom duž ose punjenja;
• Rep štetočina, koji je "rep" mlaza, koji čini do 90% metalne obloge lijevka.

Brzina kumulativnog mlaza nakon eksplozijedetonator zavisi od dva glavna faktora:

• brzina eksplozivne detonacije;
• geometrija lijevka.

Koja bi municija mogla biti

Što je manji ugao konusa projektila, to se mlaz brže kreće. Ali u proizvodnji municije u ovom slučaju, posebni zahtjevi se postavljaju na oblogu lijevka. Ako je lošeg kvaliteta, mlaz koji se kreće velikom brzinom može se naknadno srušiti prije vremena.

Savremena municija ovog tipa može se napraviti sa levcima, čiji je ugao 30-60 stepeni. Brzina kumulativnih mlazova takvih projektila, koji nastaju nakon kolapsa stošca, doseže 10 km / s. Istovremeno, repni dio, zbog veće mase, ima manju brzinu - oko 2 km/s.

Porijeklo pojma

Zapravo, sama riječ "kumulacija" dolazi od latinskog cumulatio. Prevedeno na ruski, ovaj izraz znači "akumulacija" ili "akumulacija". Odnosno, u čaurama sa levkam, energija eksplozije je koncentrisana u pravom smeru.

Malo istorije

Dakle, kumulativni mlaz je duga tanka formacija sa "repom", tečna i istovremeno gusta i kruta, koja se kreće naprijed velikom brzinom. Ovaj efekat je otkriven dosta davno - još u 18. veku. Prvu pretpostavku da se energija eksplozije može koncentrirati na pravi način iznio je inženjer Fratz von Baader. Ovaj naučnik je takođe sproveo nekoliko eksperimenata vezanih za kumulativni efekat. kako godtada nije uspio postići značajnije rezultate. Činjenica je da je Franz von Baader u svom istraživanju koristio crni barut, koji nije mogao da formira detonacione talase potrebne jačine.

Prvi put, kumulativna municija je stvorena nakon pronalaska eksploziva visoke dlake. U to vreme, kumulativni efekat je istovremeno i nezavisno otkrilo nekoliko ljudi:

• Ruski vojni inženjer M. Boriskov - 1864.;

• Kapetan D. Andrievsky - 1865.;

• Evropski Max von Forster - 1883.;
• Američki hemičar C. Munro - 1888.

U Sovjetskom Savezu 1920-ih, profesor M. Sukharevsky je radio na kumulativnom efektu. U praksi, vojska se s njim prvi put suočila tokom Drugog svetskog rata. To se dogodilo na samom početku neprijateljstava - u ljeto 1941. godine. Nemačke kumulativne granate ostavile su male istopljene rupe u oklopu sovjetskih tenkova. Stoga su se prvobitno zvali sagorevanjem oklopa.

Grade BP-0350A usvojila je sovjetska vojska već 1942. godine. Razvili su ih domaći inženjeri i naučnici na osnovu zarobljene nemačke municije.

Zašto probija oklop: princip rada kumulativnog mlaza

Tokom Drugog svetskog rata, karakteristike "rada" ovakvih granata još uvek nisu dobro proučene. Zbog toga je na njih primijenjen naziv “paljenje oklopa”. Kasnije, već 49. godine, efekat kumulacije u našoj zemlji je zahvaćenzatvori. Godine 1949. ruski naučnik M. Lavrentijev stvara teoriju kumulativnih mlaznica i za to dobija Staljinovu nagradu.

Na kraju, istraživači su uspjeli otkriti da visoka prodorna sposobnost školjki ovog tipa s visokim temperaturama nije apsolutno ni na koji način povezana. Kada detonator eksplodira, formira se kumulativni mlaz koji u dodiru sa oklopom tenka stvara ogroman pritisak na njegovu površinu od nekoliko tona po kvadratnom centimetru. Takvi pokazatelji premašuju, između ostalog, granicu tečenja metala. Kao rezultat, u oklopu se formira rupa prečnika nekoliko centimetara.

Mlazovi moderne municije ovog tipa sposobni su da probiju tenkove i druga oklopna vozila bukvalno kroz i kroz. Pritisak kada djeluju na oklop je zaista ogroman. Temperatura kumulativnog mlaza projektila je obično niska i ne prelazi 400-600 °C. Odnosno, ne može zapravo propaliti oklop ili ga istopiti.

Sam kumulativni projektil ne dolazi u direktan kontakt sa materijalom zidova rezervoara. Eksplodira na nekoj udaljenosti. Pokretni dijelovi kumulativnog mlaza nakon njegovog izbacivanja različitim brzinama. Stoga se tokom leta počinje istezati. Kada se udaljenost dostigne za 10-12 prečnika lijevka, mlaz se raspada. Shodno tome, može imati najveći destruktivni efekat na oklop tenka kada dostigne svoju maksimalnu dužinu, ali još ne počne da se urušava.

Porazite posadu

Kumulativni mlaz koji je probio oklop prodire u njegaunutrašnjost tenka velikom brzinom i može pogoditi čak i članove posade. U trenutku prolaska kroz oklop, od njega se odvajaju komadi metala i njegove tečne kapi. Takvi fragmenti, naravno, imaju i jako štetno dejstvo.

Mlaznjak koji je prodro u tenk, kao i komadi metala koji lete velikom brzinom, takođe mogu ući u borbene rezerve vozila. U tom slučaju, potonji će zasvijetliti i doći će do eksplozije. Ovako rade HEAT runde.

Za i protiv

Koje su prednosti kumulativnih školjki. Prije svega, vojnici svojim plusevima pripisuju to što, za razliku od podkalibarskih, njihova sposobnost probijanja oklopa ne ovisi o njihovoj brzini. Takvi projektili mogu biti ispaljeni i iz lakih topova. Također je prilično zgodno koristiti takve naknade u reaktivnim grantovima. Na primjer, na ovaj način, ručni protutenkovski bacač granata RPG-7. Kumulativni mlaz takvog oružja oklop tenkova sa visokom efikasnošću. Ruski bacač granata RPG-7 je i danas u upotrebi.

Oklopno djelovanje kumulativnog mlaza može biti vrlo destruktivno. Vrlo često, ona ubije jednog ili dva člana posade i izazove eksploziju zaliha municije.

Glavni nedostatak ovakvog oružja je neugodnost njihove upotrebe na "artiljerijski" način. U većini slučajeva u letu projektili se stabiliziraju rotacijom. U kumulativnoj municiji može uzrokovati uništenje mlaza. Stoga vojni inženjeri pokušavaju na sve moguće načine smanjiti rotaciju takvihprojektili u letu. To se može učiniti na različite načine.

Na primjer, specijalna tekstura obloge može se koristiti u takvoj municiji. Također, za školjke ove vrste često se dopunjuju rotirajućim tijelom. U svakom slučaju, pogodnije je koristiti takva punjenja u niskoj brzini ili čak stacionarnoj municiji. To mogu biti, na primjer, raketne granate, lake granate, mine, ATGM-ovi.

Pasivna odbrana

Naravno, odmah nakon što su se oblikovana punjenja pojavila u arsenalu vojski, počela su se razvijati sredstva za sprečavanje udara na tenkove i drugu tešku vojnu opremu. Za zaštitu su razvijeni posebni daljinski ekrani, postavljeni na određenoj udaljenosti od oklopa. Takva sredstva su izrađena od čeličnih rešetki i metalne mreže. Učinak kumulativnog mlaza na oklop tenka, ako postoji, poništava se.

Pošto projektil eksplodira na značajnoj udaljenosti od oklopa kada udari u ekran, mlaz ima vremena da se razbije prije nego što ga stigne. Osim toga, neke vrste takvih ekrana mogu uništiti kontakte detonatora kumulativne municije, zbog čega potonja jednostavno uopće ne eksplodira.

Od čega se može napraviti zaštita

Tokom Drugog svetskog rata, prilično masivni čelični ekrani su korišćeni u sovjetskoj vojsci. Ponekad su mogli biti izrađeni od čelika debljine 10 mm i produženi za 300-500 mm. Nemci su tokom rata svuda koristili lakšu čeličnu zaštitu.mreže. U ovom trenutku, neki izdržljivi zasloni mogu zaštiti tenkove čak i od visokoeksplozivnih granata. Izazivajući detonaciju na određenoj udaljenosti od oklopa, oni smanjuju uticaj udarnog talasa na mašinu.

Ponekad se za tenkove koriste i višeslojne zaštitne mreže. Na primjer, čelični lim od 8 mm može se izvesti iza automobila za 150 mm, nakon čega se prostor između njega i oklopa popunjava laganim materijalom - ekspandiranom glinom, staklenom vunom itd. Dalje, čelična mreža je također se izvodi preko takvog ekrana za 300 mm. Ovakvi uređaji su u stanju zaštititi automobil od skoro svih vrsta municije sa BVV.

Reaktivna odbrana

Takav ekran se naziva i reaktivni oklop. Po prvi put, zaštitu ove sorte u Sovjetskom Savezu testirao je 40-ih godina inženjer S. Smolenski. Prvi prototipovi razvijeni su u SSSR-u 60-ih godina. Proizvodnja i upotreba ovakvih sredstava zaštite u našoj zemlji počela je tek 80-ih godina prošlog veka. Ovo kašnjenje u razvoju reaktivnog oklopa objašnjava se činjenicom da je u početku bio prepoznat kao neperspektivan.

Ovu vrstu zaštite dugo vremena nisu koristili ni Amerikanci. Izraelci su bili prvi koji su aktivno koristili reaktivni oklop. Inženjeri ove zemlje uočili su da prilikom eksplozije zaliha municije unutar tenka, kumulativni mlaz ne probija vozila do kraja. To jest, kontra-eksplozija je u stanju da je zadrži u određenoj mjeri.

Izrael je počeo aktivno koristiti dinamičku zaštitu od kumulativnih projektila 70-ih godinaprošlog veka. Takvi uređaji su nazvani "Blazer", napravljeni u obliku uklonjivih kontejnera i postavljeni izvan oklopa tenka. Koristili su eksploziv Semtex na bazi RDX-a kao eksplozivno punjenje.

Kasnije, dinamička zaštita tenkova od HEAT granata je postepeno poboljšana. Trenutno se u Rusiji, na primjer, koriste malahitni sistemi, koji su kompleksi s elektronskom kontrolom detonacije. Takav ekran je u stanju ne samo da se efikasno suprotstavi HEAT granatama, već i da uništi najsavremenije NATO potkalibarske DM53 i DM63, dizajnirane posebno za uništavanje ruske ERA prethodne generacije.

Kako se mlaz ponaša pod vodom

U nekim slučajevima, kumulativni efekat municije može biti smanjen. Na primjer, kumulativni mlaz pod vodom ponaša se na poseban način. U takvim uslovima se raspada već na udaljenosti od 7 prečnika levka. Činjenica je da je pri velikim brzinama "teško" za mlaz da probije vodu kao i za metal.

Sovjetska kumulativna municija za upotrebu pod vodom, na primjer, bila je opremljena posebnim mlaznicama koje pomažu u formiranju mlaza i opremljene su utezima.

Zanimljive činjenice

Naravno, u Rusiji se trenutno radi na poboljšanju, uključujući i najkumulativnije oružje. Moderne domaće granate ove vrste, na primjer, sposobne su da probiju sloj metala debljine više od metra.

Oružje ove vrste koriste različitizemalja svijeta već duže vrijeme. Međutim, o njemu i dalje kruže razne legende i mitovi. Tako, na primjer, ponekad na webu možete pronaći informacije da kumulativni mlaznici, kada uđu u unutrašnjost tenka, mogu uzrokovati tako oštar skok pritiska da to dovodi do smrti posade. O ovom efektu kumulativnih talasa na internetu se često pričaju strašne priče, uključujući i same vojske. Postoji čak i mišljenje da ruski tankeri tokom borbi namjerno voze otvorenim otvorima kako bi smanjili pritisak u slučaju kumulativnog projektila.

Međutim, prema zakonima fizike, metalni mlaz ne može izazvati takav efekat. Projektili ovog tipa jednostavno koncentrišu energiju eksplozije u određenom smjeru. Postoji, dakle, vrlo jednostavan odgovor na pitanje da li kumulativni mlaz probija ili probija oklop. Prilikom susreta sa materijalom zidova rezervoara, on usporava i zaista stvara veliki pritisak na njega. Kao rezultat toga, metal počinje da se širi po stranama i ispire se u kapima velikom brzinom u rezervoar.

Materijal je u ovom slučaju ukapljen upravo zbog pritiska. Temperatura kumulativnog mlaza je niska. Istovremeno, naravno, sam ne stvara nikakav značajan udarni talas. Mlaz je u stanju da probije ljudsko tijelo. Kapi tečnog metala koje su sišle sa samog oklopa takođe imaju ozbiljnu razornu moć. Čak ni udarni val od eksplozije same municije ne može prodrijeti u rupu koju je napravio mlaz u oklopu. Shodno tome, nenema viška pritiska unutar rezervoara.

Prema zakonima fizike, tako je očigledan odgovor na pitanje da li kumulativni mlaz probija ili sagoreva oklop. U kontaktu sa metalom, on ga jednostavno ukapljuje i prelazi u mašinu. Ne stvara preveliki pritisak iza oklopa. Stoga se otvaranje otvora automobila kada neprijatelj koristi takvu municiju, naravno, ne isplati. Osim toga, ovo, naprotiv, povećava rizik od potresa mozga ili smrti članova posade. Talas eksplozije iz samog projektila također može prodrijeti u otvoreni otvor.

Eksperimenti sa vodom i želatinskim oklopom

Možete ponovo stvoriti kumulativni efekat ako želite, čak i kod kuće. Da biste to učinili, potrebna vam je destilirana voda i visokonaponski razmak. Potonji se može napraviti, na primjer, od kabla lemljenjem bakrene podloške koaksijalno s glavnom stambenom podloškom na njenu pletenicu. Zatim, središnja žica mora biti spojena na kondenzator.

Ulogu lijevka u ovom eksperimentu može odigrati meniskus formiran u tankoj papirnoj cijevi. Odvodnik i kapilara moraju biti povezani tankom elastičnom cijevi. Zatim sipajte vodu u cijev pomoću šprica. Nakon formiranja meniskusa na udaljenosti od oko 1 cm od iskrišta, potrebno je pokrenuti kondenzator i zatvoriti strujni krug provodnikom pričvršćenim na izolacijsku šipku.

Veliki pritisak će se razviti u području kvara sa takvim kućnim eksperimentom. Udarni talas će krenuti prema meniskusu i kolabirati ga.