Odrzut skumulowany: opis, charakterystyka, cechy, ciekawe fakty

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Skumulowany efekt w sprawach wojskowych polega na wzmocnieniu destrukcyjnego efektu eksplozji poprzez skoncentrowanie go w określonym kierunku. Zjawisko tego rodzaju u osoby niezaznajomionej z zasadą jego działania zwykle wywołuje zdziwienie. Z powodu małej dziury w pancerzu, po trafieniu pociskiem PK, czołg często ulega całkowitej awarii.

Gdzie używane

Właściwie sam skumulowany efekt był obserwowany prawdopodobnie przez wszystkich ludzi bez wyjątku. Dzieje się tak np. gdy kropla wpada do wody. W tym przypadku na powierzchni tego ostatniego tworzy się lejek i cienki strumień skierowany do góry.

Efekt skumulowany można wykorzystać na przykład do celów badawczych. Tworząc ją sztucznie, naukowcy szukają sposobów na osiągnięcie dużych prędkości materii – do 90 km/s. Efekt ten wykorzystywany jest również w przemyśle – głównie w górnictwie. Ale on oczywiście znalazł największe zastosowanie w sprawach wojskowych. Amunicja działająca na tej zasadzie była używana przez różne kraje od początku ubiegłego wieku.

Projektowanie pocisku

Jak powstaje i działa ten rodzaj amunicji? W takich pociskach znajduje się ładunek kumulacyjny, ze względu na ich specjalną strukturę. Z przodu tego typu amunicji znajduje się lejek w kształcie stożka, którego ściany pokryte są metalową okładziną, której grubość może być mniejsza niż 1 mm lub kilka milimetrów. Po przeciwnej stronie tego wycięcia znajduje się detonator.

Po ostatnim wyzwoleniu, ze względu na obecność lejka, pojawia się destrukcyjny efekt kumulacyjny. Fala detonacyjna zaczyna poruszać się wzdłuż osi ładunku wewnątrz lejka. W rezultacie mury tego ostatniego zapadają się. Przy silnym uderzeniu w wyściółkę lejka ciśnienie gwałtownie wzrasta, do 1010 Pa. Takie wartości znacznie przekraczają granicę plastyczności metali. Dlatego zachowuje się w tym przypadku jak ciecz. W rezultacie zaczyna się formowanie skumulowanego strumienia, który pozostaje bardzo twardy i ma dużą zdolność niszczenia.

Teoria

Ze względu na pojawienie się strugi metalu z efektem kumulacji, nie przez stopienie tego ostatniego, ale przez jego ostre odkształcenie plastyczne. Podobnie jak ciecz, metal okładziny amunicji tworzy dwie strefy, gdy lejek się zapada:

• w rzeczywistości cienki metalowy strumień poruszający się do przodu z prędkością ponaddźwiękową wzdłuż osi ładunku;

• Ogon szkodnika, który jest „ogonem” odrzutowca, który stanowi do 90% metalowej wyściółki lejka.

Prędkość skumulowanego strumienia po eksplozjidetonator zależy od dwóch głównych czynników:

• prędkość detonacji wybuchowej;
• geometria lejka.

Jaka może być amunicja

Im mniejszy kąt stożka pocisku, tym szybciej porusza się strumień. Ale przy produkcji amunicji w tym przypadku na wyściółkę lejka nakładane są specjalne wymagania. Jeśli jest on złej jakości, odrzutowiec poruszający się z dużą prędkością może następnie zapaść się przed czasem.

Nowoczesną amunicję tego typu można wytwarzać za pomocą lejków, których kąt wynosi 30-60 stopni. Prędkość skumulowanych strumieni takich pocisków, powstających po zawaleniu się stożka, dochodzi do 10 km/s. Jednocześnie część ogonowa, ze względu na większą masę, ma mniejszą prędkość – około 2 km/s.

Pochodzenie terminu

Właściwie samo słowo „kumulacja” pochodzi od łacińskiego cumulatio. W tłumaczeniu na język rosyjski termin ten oznacza „akumulację” lub „akumulację”. Czyli w rzeczywistości w pociskach z lejkiem energia wybuchu jest skoncentrowana we właściwym kierunku.

Trochę historii

Tak więc skumulowany dżet jest długą, cienką formacją z „ogonem”, płynną, a jednocześnie gęstą i sztywną, poruszającą się do przodu z dużą prędkością. Efekt ten został odkryty dość dawno temu - w XVIII wieku. Pierwsze założenie, że energię wybuchu można właściwie skoncentrować, poczynił inżynier Fratz von Baader. Ten naukowiec przeprowadził również kilka eksperymentów związanych z efektem kumulacyjnym. Jednakżenie udało mu się wówczas osiągnąć żadnych znaczących wyników. Faktem jest, że Franz von Baader w swoich badaniach używał czarnego prochu, który nie był w stanie wytworzyć fal detonacyjnych o wymaganej sile.

Po raz pierwszy skumulowana amunicja została stworzona po wynalezieniu materiałów wybuchowych o wysokiej szczeciny. W tamtych czasach skumulowany efekt został odkryty jednocześnie i niezależnie przez kilka osób:

• Rosyjski inżynier wojskowy M. Boryskow - w 1864 r.;
• Kapitan D. Andrievsky - w 1865;
• Europejski Max von Forster - w 1883;
• Amerykański chemik C. Munro - w 1888

W Związku Radzieckim w latach dwudziestych profesor M. Sukharevsky pracował nad efektem kumulacji. W praktyce wojsko po raz pierwszy zmierzyło się z nim podczas II wojny światowej. Stało się to na samym początku działań wojennych - latem 1941 roku. Niemieckie pociski kumulacyjne pozostawiły małe wytopione dziury w pancerzu radzieckich czołgów. Dlatego pierwotnie nazywano je spalaniem zbroi.

Pociski BP-0350A zostały przyjęte przez armię radziecką już w 1942 roku. Zostały opracowane przez krajowych inżynierów i naukowców na podstawie zdobytej niemieckiej amunicji.

Dlaczego przebija się przez zbroję: zasada działania odrzutowca kumulacyjnego

Podczas II wojny światowej cechy „działania” takich pocisków nie zostały jeszcze dobrze zbadane. Dlatego zastosowano wobec nich nazwę „palenie zbroi”. Później, już w 49 roku, efekt kumulacji w naszym kraju został podjętyblisko. W 1949 roku rosyjski naukowiec M. Ławrentiew tworzy teorię odrzutowców kumulacyjnych i otrzymuje za to Nagrodę Stalina.

W końcu naukowcom udało się ustalić, że wysoka zdolność penetracji pocisków tego typu w wysokich temperaturach nie jest w żaden sposób powiązana. Kiedy detonator eksploduje, powstaje skumulowany strumień, który w kontakcie z pancerzem czołgu wytwarza na jego powierzchni ogromne ciśnienie rzędu kilku ton na centymetr kwadratowy. Takie wskaźniki przekraczają m.in. granicę plastyczności metalu. W rezultacie w zbroi powstaje otwór o średnicy kilku centymetrów.

Odrzutowce nowoczesnej amunicji tego typu są zdolne do przebijania czołgów i innych pojazdów opancerzonych dosłownie na wskroś. Presja, gdy działają na zbroję, jest naprawdę ogromna. Temperatura skumulowanego strumienia pocisku jest zwykle niska i nie przekracza 400-600 ° C. Oznacza to, że nie może przepalić pancerza ani go stopić.

Sam skumulowany pocisk nie wchodzi w bezpośredni kontakt z materiałem ścianek zbiornika. Eksploduje z pewnej odległości. Ruchome części skumulowanego strumienia po jego wyrzuceniu z różnymi prędkościami. Dlatego podczas lotu zaczyna się rozciągać. Gdy odległość zostanie osiągnięta o 10-12 średnic lejka, strumień załamuje się. W związku z tym może mieć największy destrukcyjny wpływ na pancerz czołgu, gdy osiągnie maksymalną długość, ale jeszcze nie zaczyna się zapadać.

Pokonaj załogę

Skumulowany strumień, który przebił zbroję, przenika do wnętrzawnętrze czołgu z dużą prędkością i może uderzyć nawet członków załogi. W momencie jego przejścia przez zbroję odrywają się od niej kawałki metalu i jego skroplone krople. Takie fragmenty mają oczywiście również silne działanie niszczące.

Odrzutowiec, który przebił się do wnętrza czołgu, a także kawałki metalu lecące z dużą prędkością, mogą również dostać się do rezerw bojowych pojazdu. W takim przypadku ten ostatni zaświeci się i nastąpi eksplozja. Tak działają pociski PK.

Wady i zalety

Jakie są zalety pocisków kumulacyjnych. Przede wszystkim wojskowość przypisuje ich plusom fakt, że w przeciwieństwie do podkalibrów ich zdolność do przebijania pancerza nie zależy od ich prędkości. Takie pociski mogą być również wystrzeliwane z lekkich dział. Wygodne jest też stosowanie takich opłat w grantach reaktywnych. Na przykład w ten sposób ręczny granatnik przeciwpancerny RPG-7. Skumulowany odrzutowiec takiej broni czołgów pancernych o wysokiej wydajności. Rosyjski granatnik RPG-7 jest nadal w służbie.

Działanie opancerzone skumulowanego odrzutowca może być bardzo destrukcyjne. Bardzo często zabija jednego lub dwóch członków załogi i powoduje eksplozję magazynów amunicji.

Główną wadą takiej broni jest niedogodność jej użycia w sposób "artyleryjski". W większości przypadków w locie pociski są stabilizowane przez obrót. W skumulowanej amunicji może spowodować zniszczenie odrzutowca. Dlatego inżynierowie wojskowi starają się w każdy możliwy sposób zmniejszyć rotację takichpociski w locie. Można to zrobić na wiele sposobów.

Na przykład w takiej amunicji można użyć specjalnej tekstury podszewki. Również w przypadku tego typu pocisków często uzupełnia się je korpusem obrotowym. W każdym razie wygodniej jest używać takich ładunków w amunicji o małej prędkości, a nawet stacjonarnej. Mogą to być np. granaty o napędzie rakietowym, lekkie pociski do broni, miny, ppk.

Bierna obrona

Oczywiście, natychmiast po tym, jak ładunki kumulacyjne pojawiły się w arsenale armii, zaczęto opracowywać środki zapobiegające ich uderzaniu w czołgi i inny ciężki sprzęt wojskowy. Dla ochrony opracowano specjalne zdalne ekrany, zainstalowane w pewnej odległości od zbroi. Takie fundusze są wykonane ze stalowych krat i metalowej siatki. Wpływ skumulowanego strumienia na pancerz czołgu, jeśli jest obecny, zostaje zniwelowany.

Ponieważ pocisk eksploduje w znacznej odległości od pancerza po uderzeniu w ekran, odrzutowiec ma czas na rozerwanie się, zanim do niego dotrze. Ponadto niektóre odmiany takich ekranów są w stanie zniszczyć styki detonatora kumulacyjnej amunicji, w wyniku czego ta ostatnia po prostu w ogóle nie eksploduje.

Jaką ochronę można zapewnić

Podczas II wojny światowej w armii sowieckiej używano dość masywnych stalowych ekranów. Czasami mogły być wykonane ze stali 10 mm i przedłużone o 300-500 mm. Niemcy w czasie wojny wszędzie stosowali lżejsze stalowe osłony.siatki. W tej chwili niektóre wytrzymałe ekrany są w stanie chronić czołgi nawet przed pociskami odłamkowo-burzącymi. Wywołując detonację w pewnej odległości od pancerza, zmniejszają wpływ fali uderzeniowej na maszynę.

Czasami do zbiorników stosuje się również wielowarstwowe ekrany ochronne. Na przykład blachę stalową o grubości 8 mm można wykonać za samochodem o 150 mm, po czym przestrzeń między nią a zbroją wypełnia się lekkim materiałem - keramzytem, watą szklaną itp. Ponadto stalowa siatka jest przeprowadzono również nad takim ekranem o 300 mm. Takie urządzenia są w stanie chronić samochód przed prawie wszystkimi rodzajami amunicji z BVV.

Obrona reaktywna

Taki ekran jest również nazywany pancerzem reaktywnym. Po raz pierwszy ochronę tej odmiany w Związku Radzieckim przetestował w latach 40. inżynier S. Smolensky. Pierwsze prototypy powstały w ZSRR w latach 60-tych. Produkcja i stosowanie takich środków ochrony w naszym kraju rozpoczęły się dopiero w latach 80. ubiegłego wieku. To opóźnienie w rozwoju zbroi reaktywnej tłumaczy się tym, że początkowo uznano ją za mało obiecującą.

Przez bardzo długi czas ten rodzaj ochrony również nie był używany przez Amerykanów. Izraelczycy jako pierwsi aktywnie używali pancerza reaktywnego. Inżynierowie z tego kraju zauważyli, że podczas wybuchu zapasów amunicji wewnątrz czołgu skumulowany odrzut nie przebija pojazdów na wskroś. Oznacza to, że przeciwwybuch jest w stanie go w pewnym stopniu powstrzymać.

Izrael zaczął aktywnie wykorzystywać dynamiczną ochronę przed skumulowanymi pociskami w latach 70.ostatni wiek. Takie urządzenia nosiły nazwę „Blazer”, wykonane w formie wyjmowanych pojemników i umieszczane na zewnątrz pancerza czołgu. Użyli materiałów wybuchowych Semtex opartych na RDX jako ładunku wybuchowego.

Później dynamiczna ochrona czołgów przed pociskami PK była stopniowo ulepszana. W chwili obecnej np. w Rosji stosowane są systemy malachitowe, czyli kompleksy z elektroniczną kontrolą detonacji. Taka osłona jest w stanie nie tylko skutecznie przeciwdziałać pociskom PK, ale także niszczyć najnowocześniejsze natowskie podkalibry DM53 i DM63, zaprojektowane specjalnie do niszczenia rosyjskiego ERA poprzedniej generacji.

Jak zachowuje się odrzutowiec pod wodą

W niektórych przypadkach skumulowany efekt amunicji może zostać zmniejszony. Na przykład skumulowany strumień pod wodą zachowuje się w szczególny sposób. W takich warunkach rozpada się już w odległości 7 średnic lejka. Faktem jest, że przy dużych prędkościach przebicie się strumienia przez wodę jest tak samo „trudne”, jak w przypadku metalu.

Radziecka amunicja kumulacyjna do użycia pod wodą, na przykład, była wyposażona w specjalne dysze, które pomagają tworzyć strumień i jest wyposażona w obciążniki.

Ciekawe fakty

Oczywiście w Rosji trwają obecnie prace nad udoskonaleniem, w tym broni o największej kumulacji. Na przykład nowoczesne granaty domowe tej odmiany są w stanie przebić warstwę metalu o grubości ponad metra.

Bronie tej odmiany są używane przez różnekrajów świata przez długi czas. Jednak wciąż krążą o nim różne legendy i mity. I tak np. czasami w sieci można znaleźć informację, że skumulowane odrzutowce, wpadając do wnętrza czołgu, mogą spowodować tak gwałtowny wzrost ciśnienia, że prowadzi to do śmierci załogi. Często opowiada się straszne historie o tym wpływie skumulowanych fal w Internecie, także przez samych wojskowych. Istnieje nawet opinia, że rosyjscy czołgiści podczas walk celowo jeżdżą z otwartymi włazami, aby zmniejszyć ciśnienie w przypadku pocisku kumulacyjnego.

Jednak, zgodnie z prawami fizyki, metalowy strumień nie może wywołać takiego efektu. Pociski tego typu po prostu koncentrują energię wybuchu w określonym kierunku. Istnieje więc bardzo prosta odpowiedź na pytanie, czy skumulowany odrzutowiec przepala, czy przebija pancerz. Podczas spotkania z materiałem ścian zbiornika spowalnia i naprawdę wywiera na niego dużą presję. W rezultacie metal zaczyna się rozprzestrzeniać po bokach i wypłukiwać kroplami z dużą prędkością do zbiornika.

W tym przypadku materiał upłynnia się właśnie z powodu ciśnienia. Temperatura skumulowanego strumienia jest niska. Jednocześnie oczywiście sam nie tworzy żadnej znaczącej fali uderzeniowej. Strumień jest w stanie przebić się przez ludzkie ciało. Krople ciekłego metalu, które spadły z samej zbroi, również mają poważną siłę niszczącą. Nawet fala uderzeniowa z wybuchu samej amunicji nie jest w stanie przebić się przez otwór zrobiony przez odrzutowiec w pancerzu. W związku z tym niew zbiorniku nie ma nadciśnienia.

Zgodnie z prawami fizyki odpowiedź na pytanie, czy skumulowany odrzutowiec przebija czy przebija pancerz, jest więc oczywista. W kontakcie z metalem po prostu go upłynnia i przechodzi do maszyny. Nie wytwarza nadmiernego nacisku za pancerzem. Dlatego otwieranie włazu samochodu, gdy wróg używa takiej amunicji, oczywiście nie jest tego warte. Ponadto zwiększa to ryzyko wstrząsu mózgu lub śmierci członków załogi. Fala uderzeniowa z samego pocisku może również przeniknąć przez otwarty właz.

Eksperymenty z wodą i żelatynową zbroją

Możesz odtworzyć efekt kumulacji, jeśli chcesz, nawet w domu. Aby to zrobić, potrzebujesz wody destylowanej i iskiernika wysokiego napięcia. Ta ostatnia może być wykonana na przykład z kabla poprzez lutowanie miedzianej podkładki współosiowo z główną podkładką mieszkalną do jej oplotu. Następnie przewód środkowy musi być podłączony do kondensatora.

Rola lejka w tym eksperymencie może pełnić menisk uformowany w cienkiej papierowej tubie. Ogranicznik i kapilara muszą być połączone cienką elastyczną rurką. Następnie za pomocą strzykawki wlej wodę do tuby. Po utworzeniu menisku w odległości około 1 cm od iskiernika należy uruchomić kondensator i zamknąć obwód przewodem zamocowanym na pręcie izolacyjnym.

Przy takim domowym eksperymencie w strefie awarii pojawi się duża presja. Fala uderzeniowa pobiegnie w kierunku menisku i zawali go.