Kumulativni mlaznjak: opis, karakteristike, značajke, zanimljive činjenice

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Kumulativni učinak u vojnim poslovima je jačanje razornog učinka eksplozije koncentriranjem u određenom smjeru. Fenomen ove vrste kod osobe koja nije upoznata s principom njezina djelovanja obično izaziva iznenađenje. Zbog male rupe na oklopu, kada ga pogodi HEAT metka, tenk često potpuno zakaže.

Gdje se koristi

Zapravo, sam kumulativni učinak primijetili su, vjerojatno, svi ljudi bez iznimke. Javlja se, na primjer, kada kap padne u vodu. U tom slučaju na površini potonjeg nastaje lijevak i tanki mlaz usmjeren prema gore.

Kumulativni učinak može se koristiti, na primjer, u istraživačke svrhe. Umjetno ga stvarajući, znanstvenici traže načine kako postići velike brzine materije - do 90 km/s. Ovaj učinak se također koristi u industriji – uglavnom u rudarstvu. Ali on je, naravno, najveću primjenu našao u vojnim poslovima. Municiju koja djeluje na ovaj princip koriste različite zemlje od početka prošlog stoljeća.

Dizajn projektila

Kako se proizvodi i radi ova vrsta streljiva? U takvim školjkama postoji kumulativni naboj, zbog njihove posebne strukture. Na prednjoj strani ove vrste streljiva nalazi se lijevak u obliku stožaca, čije su stijenke prekrivene 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 prisutnosti lijevka, dolazi do destruktivnog kumulativnog učinka. Detonacijski val počinje se kretati duž osi naboja unutar lijevka. Kao rezultat toga, zidovi potonjeg se urušavaju. S jakim udarcem u oblogu lijevka, tlak se naglo povećava, do 1010 Pa. Takve vrijednosti daleko premašuju granicu tečenja metala. Stoga se u ovom slučaju ponaša kao tekućina. Kao rezultat, počinje formiranje kumulativnog mlaza, koji ostaje vrlo tvrd i ima veliku štetnu sposobnost.

Teorija

Zbog pojave mlaza metala s kumulativnim učinkom, ne topljenjem potonjeg, već njegovom oštrom plastičnom deformacijom. Poput tekućine, metal obloge streljiva formira dvije zone kada se lijevak sruši:

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

Brzina kumulativnog mlaza nakon eksplozijedetonator ovisi o dva glavna čimbenika:

• brzina eksplozivne detonacije;
• geometrija lijevka.

Koje bi streljivo moglo biti

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

Moderno streljivo ove vrste može se izraditi s lijevkama, čiji je kut 30-60 stupnjeva. 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. U prijevodu na ruski, ovaj izraz znači "akumulacija" ili "akumulacija". Naime, u školjkama s lijevkom energija eksplozije je koncentrirana u pravom smjeru.

Malo povijesti

Dakle, kumulativni mlaz je duga tanka formacija s "repom", tečna i istovremeno gusta i kruta, koja se kreće naprijed velikom brzinom. Taj je učinak otkriven dosta davno - još u 18. stoljeću. Prvu pretpostavku da se energija eksplozije može koncentrirati na pravi način iznio je inženjer Fratz von Baader. Ovaj znanstvenik također je proveo nekoliko eksperimenata vezanih za kumulativni učinak. Međutimtada nije uspio postići neke značajnije rezultate. Činjenica je da je Franz von Baader u svom istraživanju koristio crni barut koji nije mogao formirati detonacijske valove potrebne snage.

Prvi put, kumulativno streljivo stvoreno je nakon izuma eksploziva s visokim čekinjama. U to je vrijeme kumulativni učinak istovremeno i neovisno otkrilo nekoliko ljudi:

• ruski vojni inženjer M. Boriskov - 1864.;

• Kapetan D. Andrievsky - 1865.;
• europski Max von Forster - 1883.;
• američki kemičar C. Munro - 1888.

U Sovjetskom Savezu 1920-ih, profesor M. Sukharevsky radio je na kumulativnom učinku. U praksi, vojska se s njim prvi put suočila tijekom Drugog svjetskog rata. Dogodilo se to na samom početku neprijateljstava - u ljeto 1941. godine. Njemačke kumulativne granate ostavile su male otopljene rupe u oklopu sovjetskih tenkova. Stoga su se izvorno nazivali spaljivanjem oklopa.

Grade BP-0350A usvojila je sovjetska vojska već 1942. godine. Razvili su ih domaći inženjeri i znanstvenici na temelju zarobljenog njemačkog streljiva.

Zašto probija oklop: princip rada kumulativnog mlaza

Tijekom Drugog svjetskog rata, značajke "rada" takvih granata još nisu dobro proučene. Zato je za njih primijenjen naziv “paljenje oklopa”. Kasnije, već 49. godine, u našoj zemlji je preuzet učinak kumulacijeZatvoriti. Godine 1949. ruski znanstvenik M. Lavrentijev stvara teoriju kumulativnih mlazova i za to dobiva 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, nastaje kumulativni mlaz koji u dodiru s 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 promjera nekoliko centimetara.

Mlazovi modernog streljiva ovog tipa sposobni su doslovno probiti tenkove i druga oklopna vozila. Pritisak kada djeluju na oklop zaista je ogroman. Temperatura kumulativnog mlaza projektila obično je niska i ne prelazi 400-600 ° C. Odnosno, ne može zapravo izgorjeti kroz oklop ili ga rastopiti.

Sam kumulativni projektil ne dolazi u izravan kontakt s materijalom stijenki spremnika. Eksplodira na nekoj udaljenosti. Pokretni dijelovi kumulativnog mlaza nakon njegovog izbacivanja različitim brzinama. Stoga se tijekom leta počinje rastezati. Kada se udaljenost dosegne za 10-12 promjera lijevka, mlaz se raspada. Sukladno tome, može imati najveći razorni učinak na oklop tenka kada dosegne svoju maksimalnu duljinu, ali se još ne počne urušavati.

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 potonjeg se odlome komadići metala i njegove ukapljene kapi. Takvi fragmenti, naravno, također imaju snažan štetni učinak.

Mlaznjak koji je prodro u tenk, kao i komadi metala koji lete velikom brzinom, također 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 se ispaljivati i iz lakih topova. Također je prilično prikladno koristiti takve naknade u reaktivnim potporama. Na primjer, na ovaj način, ručni protutenkovski bacač granata RPG-7. Kumulativni mlaz takvog oružja oklop tenkova visoke učinkovitosti. Ruski bacač granata RPG-7 i danas je u upotrebi.

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

Glavni nedostatak takvog oružja je neugodnost njihove uporabe na "topnički" način. U većini slučajeva u letu projektili se stabiliziraju rotacijom. U kumulativnom streljivom može uzrokovati uništenje mlaza. Stoga vojni inženjeri na sve moguće načine pokušavaju smanjiti rotaciju takvihprojektili u letu. To se može učiniti na razne načine.

Na primjer, u takvoj municiji može se koristiti posebna tekstura obloge. Također, za školjke ove vrste, često se nadopunjuju rotirajućim tijelom. U svakom slučaju, prikladnije je koristiti takve naboje u niskobrzinskom ili čak stacionarnom streljivu. To mogu biti, na primjer, granate na raketni pogon, granate lakih topova, mine, ATGM-ovi.

Pasivna obrana

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

Budući da projektil eksplodira na znatnoj udaljenosti od oklopa kada udari u zaslon, mlaz se ima vremena razbiti prije nego što ga stigne. Osim toga, neke vrste takvih zaslona mogu uništiti kontakte detonatora kumulativnog streljiva, zbog čega potonje jednostavno uopće ne eksplodira.

Od čega se može napraviti zaštita

Tijekom Drugog svjetskog rata u sovjetskoj vojsci korišteni su prilično masivni čelični zasloni. Ponekad su mogli biti izrađeni od čelika debljine 10 mm i produženi za 300-500 mm. Nijemci su tijekom rata posvuda koristili lakšu čeličnu zaštitu.rešetke. U ovom trenutku, neki izdržljivi zasloni mogu zaštititi tenkove čak i od visokoeksplozivnih granata. Izazivajući detonaciju na određenoj udaljenosti od oklopa, oni smanjuju utjecaj udarnog vala na stroj.

Ponekad se za tenkove koriste i višeslojni zaštitni zasloni. Na primjer, čelični lim od 8 mm može se izvesti iza automobila za 150 mm, nakon čega se prostor između njega i oklopa ispunjava laganim materijalom - ekspandiranom glinom, staklenom vunom itd. Nadalje, čelična mreža je također provodi preko takvog zaslona za 300 mm. Takvi uređaji mogu zaštititi automobil od gotovo svih vrsta streljiva s BVV.

Reaktivna obrana

Takav zaslon se također naziva reaktivnim oklopom. Po prvi put, zaštitu ove sorte u Sovjetskom Savezu testirao je 40-ih godina inženjer S. Smolensky. Prvi prototipovi razvijeni su u SSSR-u 60-ih godina. Proizvodnja i uporaba ovakvih sredstava zaštite u našoj zemlji počela je tek 80-ih godina prošlog stoljeća. 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 primijetili su da tijekom eksplozije zaliha streljiva unutar tenka, kumulativni mlaz ne probija vozila do kraja. Odnosno, protu-eksplozija ga može donekle obuzdati.

Izrael je počeo aktivno koristiti dinamičku zaštitu od kumulativnih projektila 70-ih godinaposljednje stoljeće. Takvi su uređaji nazvani "Blazer", izrađeni u obliku uklonjivih spremnika i postavljeni izvan oklopa tenka. Koristili su eksploziv Semtex baziran na RDX-u kao eksplozivno punjenje.

Kasnije je postupno poboljšana dinamička zaštita tenkova od HEAT granata. Trenutno se u Rusiji, na primjer, koriste Malachite sustavi, koji su kompleksi s elektroničkom kontrolom detonacije. Takav zaslon može ne samo učinkovito suprotstaviti HEAT granatama, već i uništiti najmodernije NATO potkalibre DM53 i DM63, dizajnirane posebno za uništavanje ruske ERA prethodne generacije.

Kako se mlaz ponaša pod vodom

U nekim slučajevima, kumulativni učinak streljiva može se smanjiti. Na primjer, kumulativni mlaz pod vodom ponaša se na poseban način. U takvim uvjetima se raspada već na udaljenosti od 7 promjera lijevka. Činjenica je da je pri velikim brzinama mlaznju "teško" probiti vodu kao i metalu.

Sovjetsko kumulativno streljivo za korištenje pod vodom, na primjer, bilo je opremljeno posebnim mlaznicama koje pomažu u formiranju mlaza i opremljene su utezima.

Zanimljive činjenice

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

Oružje ove vrste koriste različitizemalja svijeta već duže vrijeme. No, 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 spremnika, mogu uzrokovati tako oštar skok tlaka da to dovodi do smrti posade. O ovom učinku kumulativnih valova na Internetu se često pričaju strašne priče, uključujući i same vojske. Postoji čak i mišljenje da ruski tankeri tijekom borbi namjerno voze s otvorenim otvorima kako bi ublažili pritisak u slučaju kumulativnog projektila.

Međutim, prema zakonima fizike, metalni mlaz ne može izazvati takav učinak. Projektili ovog tipa jednostavno koncentriraju energiju eksplozije u određenom smjeru. Postoji, dakle, vrlo jednostavan odgovor na pitanje da li kumulativni mlaz izgara ili probija oklop. Prilikom susreta s materijalom stijenki spremnika, on usporava i stvarno stvara veliki pritisak na njega. Kao rezultat, metal se počinje širiti po stranama i ispirati se u kapima velikom brzinom u spremnik.

Materijal je u ovom slučaju ukapljen upravo zbog pritiska. Temperatura kumulativnog mlaza je niska. Istovremeno, naravno, sam ne stvara nikakav značajan udarni val. Mlaz je u stanju probiti ljudsko tijelo. Kapi tekućeg metala koje su sišle sa samog oklopa također imaju ozbiljnu razornu moć. Čak ni udarni val od eksplozije samog streljiva nije u stanju prodrijeti u rupu koju je napravio mlaz u oklopu. Sukladno tome, nenema viška tlaka unutar spremnika.

Prema zakonima fizike, odgovor na pitanje probija li kumulativni mlaz oklop je dakle očigledan. U kontaktu s metalom, on ga jednostavno ukapljuje i prelazi u stroj. Ne stvara pretjerani pritisak iza oklopa. Stoga se otvaranje otvora automobila kada neprijatelj koristi takvo streljivo, naravno, ne isplati. Osim toga, to, naprotiv, povećava rizik od potresa mozga ili smrti članova posade. Eksplozivni val iz samog projektila također može prodrijeti u otvoreni otvor.

Eksperimenti s vodom i želatinskim oklopom

Kumulativni učinak možete ponovno stvoriti 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 kabela lemljenjem bakrene podloške koaksijalno s glavnom stambenom podloškom na njezinu pletenicu. Zatim se središnja žica mora spojiti 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 ulijte vodu u cijev pomoću šprice. Nakon formiranja meniskusa na udaljenosti od oko 1 cm od iskrišta, trebate pokrenuti kondenzator i zatvoriti krug s vodičem pričvršćenim na izolacijsku šipku.

Veliki pritisak će se razviti u području kvara s takvim kućnim eksperimentom. Udarni val će teći prema meniskusu i kolabirati ga.