Kumulatiivinen suihkukone: kuvaus, ominaisuudet, ominaisuudet, mielenkiintoisia faktoja

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kumulatiivinen vaikutus sotilasasioissa on räjähdyksen tuhoavan vaikutuksen vahvistamista keskittämällä se tiettyyn suuntaan. Tällainen ilmiö ihmisessä, joka ei tunne sen toimintaperiaatetta, aiheuttaa yleensä yllätyksen. Panssarissa olevan pienen reiän takia HEAT-laukauksen osuessa tankki usein epäonnistuu kokonaan.

Missä käytetty

Itse asiassa kumulatiivisen vaikutuksen havaitsivat luultavasti kaikki ihmiset poikkeuksetta. Se tapahtuu esimerkiksi kun pisara putoaa veteen. Tällöin jälkimmäisen pinnalle muodostuu suppilo ja ohut ylöspäin suunnattu suihku.

Kumulatiivinen vaikutus voidaan käyttää esimerkiksi tutkimustarkoituksiin. Luomalla sen keinotekoisesti tutkijat etsivät tapoja saavuttaa suuria aineen nopeuksia - jopa 90 km/s. Tätä vaikutusta käytetään myös teollisuudessa - pääasiassa kaivostoiminnassa. Mutta hän tietysti löysi suurimman sovelluksen sotilasasioissa. Tällä periaatteella toimivia ammuksia on käytetty eri maissa viime vuosisadan alusta lähtien.

Projektiilin suunnittelu

Miten tämäntyyppiset ammukset valmistetaan ja toimivat? Tällaisissa kuorissa on kumulatiivinen varaus niiden erityisestä rakenteesta johtuen. Tämän tyyppisten ammusten etuosassa on kartiomainen suppilo, jonka seinät on peitetty metallivuorauksella, jonka paksuus voi olla alle 1 mm tai useita millimetrejä. Tämän loven vastakkaisella puolella on sytytin.

Viimeisen laukaisun jälkeen tapahtuu suppilon läsnäolon vuoksi tuhoisa kumulatiivinen vaikutus. Räjähdysa alto alkaa liikkua varausakselia pitkin suppilon sisällä. Tämän seurauksena jälkimmäisen seinät romahtavat. Voimakkaalla iskulla suppilon vuoraukseen paine nousee jyrkästi, jopa 1010 Pa:iin. Tällaiset arvot ylittävät huomattavasti metallien myötörajan. Siksi se käyttäytyy tässä tapauksessa kuin neste. Tämän seurauksena alkaa kumulatiivisen suihkun muodostuminen, joka pysyy erittäin kovana ja jolla on suuri vauriokyky.

Teoria

Kohtuu kumulatiivisen metallisuihkun esiintymisestä, ei sulattamalla jälkimmäistä, vaan sen terävän plastisen muodonmuutoksen vuoksi. Kuten neste, ammusten vuorauksen metalli muodostaa kaksi vyöhykettä, kun suppilo romahtaa:

• itse asiassa ohut metallisuihku, joka liikkuu eteenpäin yliääninopeudella varausakselia pitkin;

• Tuholaispyrstö, joka on suihkun "häntä", jonka osuus suppilon metallivuorauksesta on jopa 90 %.

Kumulatatiivisen suihkun nopeus räjähdyksen jälkeensytytin riippuu kahdesta päätekijästä:

• räjähteiden räjähdysnopeus;
• suppilon geometria.

Mitä ammuksia voisi olla

Mitä pienempi ammuksen kartiokulma, sitä nopeammin suihku liikkuu. Mutta tässä tapauksessa ammusten valmistuksessa suppilon vuoraukselle asetetaan erityisvaatimuksia. Jos se on huonolaatuinen, suurella nopeudella liikkuva suihku voi myöhemmin romahtaa etuajassa.

Tällaista nykyaikaista ammusta voidaan valmistaa suppiloilla, joiden kulma on 30-60 astetta. Tällaisten ammusten kumulatiivisten suihkujen nopeus, joka syntyy kartion romahtamisen jälkeen, saavuttaa 10 km / s. Samanaikaisesti pyrstöosalla on suuremman massan vuoksi pienempi nopeus - noin 2 km/s.

Termin alkuperä

Itse asiassa itse sana "kumulaatio" tulee latinan sanasta cumulatio. Käännettynä venäjäksi tämä termi tarkoittaa "kertymistä" tai "kertymistä". Eli suppiloisissa kuorissa räjähdyksen energia keskittyy oikeaan suuntaan.

Hieman historiaa

Siten kumulatiivinen suihku on pitkä ohut muodostelma, jossa on "häntä", nestemäinen ja samalla tiheä ja jäykkä, joka liikkuu eteenpäin suurella nopeudella. Tämä vaikutus havaittiin melko kauan sitten - 1700-luvulla. Ensimmäisen oletuksen siitä, että räjähdyksen energia voidaan keskittää oikealla tavalla, teki insinööri Fratz von Baader. Tämä tiedemies suoritti myös useita kokeita, jotka liittyvät kumulatiiviseen vaikutukseen. kuitenkinhän ei tuolloin onnistunut saavuttamaan merkittäviä tuloksia. Tosiasia on, että Franz von Baader käytti tutkimuksessaan mustaa jauhetta, joka ei kyennyt muodostamaan vaaditun vahvuisia räjähdysa altoja.

Ensimmäistä kertaa kumulatiiviset ammukset luotiin korkeaharjasten räjähteiden keksimisen jälkeen. Noihin aikoihin useat ihmiset havaitsivat kumulatiivisen vaikutuksen samanaikaisesti ja itsenäisesti:

• venäläinen sotilasinsinööri M. Boriskov - vuonna 1864;
• Kapteeni D. Andrievsky - vuonna 1865;
• eurooppalainen Max von Forster - vuonna 1883;
• amerikkalainen kemisti C. Munro - vuonna 1888

Neuvostoliitossa 1920-luvulla professori M. Sukharevsky työskenteli kumulatiivisen vaikutuksen parissa. Käytännössä armeija kohtasi hänet ensimmäistä kertaa toisen maailmansodan aikana. Se tapahtui vihollisuuksien alussa - kesällä 1941. Saksalaiset kumulatiiviset kuoret jättivät pieniä sulaneita reikiä Neuvostoliiton tankkien panssariin. Siksi niitä kutsuttiin alun perin panssaripolttoiksi.

Neuvostoliiton armeija otti käyttöön BP-0350A-ammukset jo vuonna 1942. Kotimaiset insinöörit ja tiedemiehet kehittivät ne vangittujen saksalaisten ammusten perusteella.

Miksi se murtaa panssarin läpi: kumulatiivisen suihkun toimintaperiaate

Toisen maailmansodan aikana tällaisten kuorien "työn" ominaisuuksia ei ole vielä tutkittu kunnolla. Siksi heihin käytettiin nimeä "panssaripoltto". Myöhemmin, jo vuonna 49, kumulaation vaikutus maassamme otettiin huomioonkiinni. Vuonna 1949 venäläinen tiedemies M. Lavrentjev loi kumulatiivisten suihkukoneiden teorian ja saa siitä Stalin-palkinnon.

Lopulta tutkijat onnistuivat saamaan selville, että tämän tyyppisten kuorien korkea läpäisykyky korkeissa lämpötiloissa ei liity mitenkään toisiinsa. Sytytin räjähtää, jolloin muodostuu kumulatiivinen suihku, joka joutuessaan kosketuksiin panssarin panssarin kanssa muodostaa sen pintaan v altavan paineen, joka on useita tonneja neliösenttimetriä kohti. Tällaiset indikaattorit ylittävät mm. metallin myötörajan. Tämän seurauksena panssariin muodostuu halkaisij altaan useita senttejä oleva reikä.

Tällaisten nykyaikaisten ammusten suihkukoneet pystyvät lävistämään tankkeja ja muita panssaroituja ajoneuvoja kirjaimellisesti läpi ja läpi. Paine, kun ne vaikuttavat panssariin, on todella v altava. Ammuksen kumulatiivisen suihkun lämpötila on yleensä alhainen eikä ylitä 400-600 ° C. Eli se ei voi itse asiassa palaa panssarin läpi tai sulattaa sitä.

Kumulatiivinen ammus ei itse joudu suoraan kosketukseen säiliön seinämien materiaalin kanssa. Se räjähtää jonkin matkan päässä. Kumulatiivisen suihkun liikkuvat osat sen ulosheiton jälkeen eri nopeuksilla. Siksi lennon aikana se alkaa venyä. Kun etäisyys saavutetaan 10-12 suppilon halkaisijalla, suihku hajoaa. Näin ollen sillä voi olla suurin tuhoisa vaikutus panssarin panssariin, kun se saavuttaa maksimipituutensa, mutta ei ala vielä romahtaa.

Päihitä miehistö

Haarniskaan lävistänyt kumulatiivinen suihku tunkeutuusäiliön sisäosaan suurella nopeudella ja voi osua jopa miehistön jäseniin. Sillä hetkellä, kun se kulkee panssarin läpi, metallinpalaset ja sen nesteytyneet pisarat irtoavat jälkimmäisestä. Tällaisilla palasilla on tietysti myös voimakas vahingollinen vaikutus.

Ajoneuvon taistelureserveihin voi myös päästä tankin sisälle tunkeutunut suihkukone sekä suurella nopeudella lentävät metallipalat. Tässä tapauksessa jälkimmäinen syttyy ja tapahtuu räjähdys. Näin HEAT-kierrokset toimivat.

Hyvät ja huonot puolet

Mitkä ovat kumulatiivisten kuorien edut. Ensinnäkin sotilaallinen omistaa heidän plussalleen sen tosiasian, että toisin kuin alikaliiperisten, niiden kyky tunkeutua panssariin ei riipu niiden nopeudesta. Tällaisia ammuksia voidaan ampua myös kevyistä aseista. On myös varsin kätevää käyttää tällaisia maksuja reaktiivisissa apurahoissa. Esimerkiksi tällä tavalla RPG-7 kädessä pidettävä panssarintorjuntakranaatinheitin. Tällaisten aseiden panssaripanssarisäiliöiden kumulatiivinen suihku teholla. Venäläinen RPG-7-kranaatinheitin on edelleen käytössä tänään.

Kumulatiivisen suihkun panssaroitu toiminta voi olla hyvin tuhoisaa. Hyvin usein hän tappaa yhden tai kaksi miehistön jäsentä ja aiheuttaa ammusvarastojen räjähdyksen.

Tällaisten aseiden suurin haittapuoli on niiden käyttö "tykistötavalla" vaikeuttaa. Useimmissa tapauksissa lennon aikana ammukset vakautuvat pyörittämällä. Kumulatiivisissa ammuksissa se voi aiheuttaa suihkun tuhoutumisen. Siksi sotilasinsinöörit yrittävät kaikin mahdollisin tavoin vähentää tällaisten kiertoaammukset lennossa. Tämä voidaan tehdä useilla tavoilla.

Esimerkiksi erityistä vuorausrakennetta voidaan käyttää tällaisissa ammuksissa. Myös tämän tyyppisille kuorille niitä täydennetään usein pyörivällä rungolla. Joka tapauksessa on kätevämpää käyttää tällaisia panoksia hitaissa tai jopa kiinteissä ammuksissa. Tällaisia voivat olla esimerkiksi rakettikäyttöiset kranaatit, kevyet tykkien ammukset, miinat, ATGM:t.

Passiivinen puolustus

Tietenkin heti sen jälkeen, kun muotoiltu panokset ilmestyivät armeijoiden arsenaaliin, alettiin kehittää keinoja estää niitä osumasta tankkeihin ja muihin raskaisiin sotilasvarusteisiin. Suojaamiseksi kehitettiin erityiset etänäytöt, jotka asennettiin jonkin etäisyyden päähän panssarista. Tällaiset rahastot on valmistettu teräsritilistä ja metalliverkosta. Kumulatiivisen suihkun vaikutus panssarin panssariin, jos se on olemassa, mitätöityy.

Koska ammus räjähtää huomattavan etäisyyden päässä panssarista osuessaan näyttöön, suihkulla on aikaa hajota ennen kuin se saavuttaa sen. Lisäksi jotkin tällaisten seulojen lajikkeet pystyvät tuhoamaan kumulatiivisen ammuksen sytyttimen koskettimet, minkä seurauksena jälkimmäinen ei yksinkertaisesti räjähdä ollenkaan.

Mistä suojasta voidaan tehdä

Toisen maailmansodan aikana Neuvostoliiton armeijassa käytettiin melko massiivisia teräsverkkoja. Joskus ne voitiin valmistaa 10 mm teräksestä ja pidentää 300-500 mm. Saksalaiset käyttivät sodan aikana kaikkialla kevyempää terässuojaa.ruudukot. Tällä hetkellä jotkin kestävät suojat pystyvät suojaamaan tankkeja jopa räjähdysherkiltä sirpaloituksilta. Aiheuttamalla räjähdyksen jollain etäisyydellä panssariasta ne vähentävät iskuaallon vaikutusta koneeseen.

Joskus monikerroksisia suojaverkkoja käytetään myös säiliöissä. Esimerkiksi 8 mm teräslevy voidaan viedä auton taakse 150 mm, minkä jälkeen sen ja panssarin välinen tila täytetään kevyellä materiaalilla - paisutettu savi, lasivilla jne. Lisäksi teräsverkko on suoritetaan myös tällaisen näytön yli 300 mm. Tällaiset laitteet pystyvät suojaamaan autoa melkein kaikilta BVV:n ammuksilta.

Reaktiivinen puolustus

Tällaista näyttöä kutsutaan myös reaktiiviseksi haarniskaksi. Ensimmäistä kertaa tämän lajikkeen suojelua Neuvostoliitossa testasi 40-luvulla insinööri S. Smolensky. Ensimmäiset prototyypit kehitettiin Neuvostoliitossa 60-luvulla. Tällaisten suojakeinojen tuotanto ja käyttö maassamme alkoi vasta viime vuosisadan 80-luvulla. Tämä viive reaktiivisen panssarin kehityksessä selittyy sillä, että se pidettiin alun perin lupaamattomana.

Amerikkalaiset eivät myöskään käyttäneet tämäntyyppistä suojausta hyvin pitkään aikaan. Israelilaiset käyttivät ensimmäisiä aktiivisesti reaktiivisia panssareita. Tämän maan insinöörit huomasivat, että panssarin sisällä olevien ammusten varastojen räjähtämisen aikana kumulatiivinen suihku ei tunkeudu ajoneuvoihin läpi ja läpi. Eli vastaräjähdys pystyy hillitsemään sen jossain määrin.

Israel alkoi käyttää aktiivisesti dynaamista suojaa kumulatiivisia ammuksia vastaan 70-luvullaviime vuosisata. Tällaisia laitteita kutsuttiin "Blazeriksi", jotka tehtiin irrotettavien säiliöiden muodossa ja asetettiin tankin panssarin ulkopuolelle. He käyttivät RDX-pohjaisia Semtex-räjähteitä räjähdyspanoksena.

Myöhemmin säiliöiden dynaamista suojaa HEAT-kuoria vastaan parannettiin vähitellen. Tällä hetkellä esimerkiksi Venäjällä käytetään malakiittijärjestelmiä, jotka ovat komplekseja, joissa on elektroninen räjähdyksen ohjaus. Tällainen näyttö ei ainoastaan pysty torjumaan tehokkaasti HEAT-kuoret, vaan myös tuhoamaan nykyaikaisimmat Naton alikaliiperiset DM53 ja DM63, jotka on suunniteltu erityisesti tuhoamaan edellisen sukupolven Venäjän ERA.

Kuinka suihkukone käyttäytyy veden alla

Joissakin tapauksissa ammusten kumulatiivista vaikutusta voidaan vähentää. Esimerkiksi kumulatiivinen suihku veden alla käyttäytyy erityisellä tavalla. Tällaisissa olosuhteissa se hajoaa jo 7 suppilon halkaisijan etäisyydellä. Tosiasia on, että suurilla nopeuksilla suihkun on suunnilleen yhtä "kovaa" murtautua veden läpi kuin metallin.

Esimerkiksi veden alla käytettävät Neuvostoliiton kumulatiiviset ammukset varustettiin erikoissuuttimilla, jotka auttavat muodostamaan suihkun, ja ne on varustettu painoilla.

Mielenkiintoisia faktoja

Tietenkin Venäjällä parannetaan parhaillaan työtä, mukaan lukien eniten kumulatiivisia aseita. Esimerkiksi tämän lajikkeen nykyaikaiset kotikranaatit pystyvät läpäisemään yli metrin paksuisen metallikerroksen.

Erilaiset käyttävät tämän lajikkeen aseitamaailman maissa pitkään. Hänestä liikkuu kuitenkin edelleen erilaisia legendoja ja myyttejä. Joten esimerkiksi joskus verkosta voit löytää tietoa siitä, että kumulatiiviset suihkut voivat, kun ne saapuvat säiliön sisälle, aiheuttaa niin jyrkän painepiikin, että tämä johtaa miehistön kuolemaan. Tästä kumulatiivisten a altojen vaikutuksesta Internetissä kerrotaan usein kauheita tarinoita, myös armeija itse. On jopa olemassa mielipide, että venäläiset tankkerit ajavat taistelun aikana tarkoituksella avoimilla luukuilla lieventääkseen painetta kumulatiivisen ammuksen sattuessa.

Fysiikan lakien mukaan metallisuihku ei kuitenkaan voi aiheuttaa tällaista vaikutusta. Tämän tyyppiset ammukset yksinkertaisesti keskittävät räjähdyksen energian tiettyyn suuntaan. Siksi on hyvin yksinkertainen vastaus kysymykseen siitä, palaako kumulatiivinen suihku panssarin läpi vai lävistääkö se sen. Kun se kohtaa säiliön seinämien materiaalin, se hidastuu ja aiheuttaa siihen todella paljon painetta. Tämän seurauksena metalli alkaa levitä sivuille ja huuhtoutuu tippoina suurella nopeudella säiliöön.

Materiaali nesteytyy tässä tapauksessa juuri paineen takia. Kumulatiivisen suihkun lämpötila on alhainen. Samalla se ei tietenkään itse aiheuta merkittävää shokkia altoa. Suihku pystyy tunkeutumaan ihmiskehon läpi. Myös itse panssariosasta irronneilla nestemäisillä metallipisaroilla on vakavaa tuhoavaa voimaa. Jopa itse ammuksen räjähdyksen aiheuttama iskua alto ei pysty tunkeutumaan suihkun panssariin tekemään reikään. Vastaavasti eisäiliössä ei ole ylipainetta.

Fysiikan lakien mukaan vastaus kysymykseen siitä, lävistääkö kumulatiivinen suihku panssarin läpi vai palaako se läpi, on siis ilmeinen. Joutuessaan kosketuksiin metallin kanssa se yksinkertaisesti nesteyttää sen ja siirtyy koneeseen. Se ei aiheuta liiallista painetta panssarin taakse. Siksi auton luukun avaaminen, kun vihollinen käyttää tällaisia ammuksia, ei tietenkään ole sen arvoista. Lisäksi tämä päinvastoin lisää miehistön jäsenten aivotärähdyksen tai kuoleman riskiä. Itse ammuksen räjähdysa alto voi myös tunkeutua avoimeen luukkuun.

Kokeet veden ja gelatiinipanssarin kanssa

Voit luoda kumulatiivisen vaikutuksen uudelleen, jos haluat, jopa kotona. Tätä varten tarvitset tislattua vettä ja suurjännitteisen kipinävälin. Jälkimmäinen voidaan valmistaa esimerkiksi kaapelista juottamalla kuparialuslevy koaksiaalisesti pääaluslevyn kanssa sen punoksiin. Seuraavaksi keskijohto on kytkettävä kondensaattoriin.

Suppilon rooli tässä kokeessa voi olla ohueen paperiputkeen muodostettu meniski. Pidätin ja kapillaari on yhdistettävä ohuella joustavalla putkella. Kaada seuraavaksi vettä putkeen ruiskulla. Kun meniski on muodostunut noin 1 cm:n etäisyydelle kipinävälistä, sinun on käynnistettävä kondensaattori ja suljettava piiri johtimella, joka on kiinnitetty eristetankoon.

Hävitysalueelle syntyy paljon paineita tällaisella kotikokeella. Iskua alto juoksee kohti meniskiä ja romahtaa sen.