Kumulativni curek: opis, značilnosti, značilnosti, zanimiva dejstva

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Kumulativni učinek v vojaških zadevah je krepitev uničujočega učinka eksplozije s koncentracijo v določeni smeri. Pojav te vrste pri osebi, ki ne pozna načela njegovega delovanja, običajno povzroči presenečenje. Zaradi majhne luknje v oklepu, ko zadene HEAT krog, tank pogosto popolnoma odpove.

Kje se uporablja

Pravzaprav so sam kumulativni učinek opazili verjetno vsi ljudje brez izjeme. Pojavi se na primer, ko kapljica pade v vodo. V tem primeru se na površini slednjega oblikuje lijak in tanek curek, usmerjen navzgor.

Kumulativni učinek se lahko uporabi na primer za raziskovalne namene. Z umetnim ustvarjanjem znanstveniki iščejo načine za doseganje visokih hitrosti snovi – do 90 km/s. Ta učinek se uporablja tudi v industriji – predvsem v rudarstvu. Toda največjo uporabo je seveda našel v vojaških zadevah. Strelivo, ki deluje po tem principu, uporabljajo različne države že od začetka prejšnjega stoletja.

Oblikovanje projektila

Kako je ta vrsta streliva izdelana in deluje? V takšnih školjkah je zaradi njihove posebne strukture kumulativni naboj. Na sprednji strani te vrste streliva je stožčasti lijak, katerega stene so prekrite s kovinsko oblogo, katere debelina je lahko manjša od 1 mm ali več milimetrov. Na nasprotni strani te zareze je detonator.

Po zadnjem sprožilcu se zaradi prisotnosti lijaka pojavi destruktivni kumulativni učinek. Detonacijski val se začne premikati vzdolž osi naboja znotraj lijaka. Posledično se stene slednjega porušijo. Z močnim udarcem v oblogo lijaka se tlak močno poveča, do 1010 Pa. Takšne vrednosti daleč presegajo mejo tečenja kovin. Zato se v tem primeru obnaša kot tekočina. Posledično se začne nastajanje kumulativnega curka, ki ostane zelo trd in ima veliko poškodovalno sposobnost.

Teorija

Zaradi videza curka kovine s kumulativnim učinkom, ne s taljenjem slednjega, temveč z njegovo ostro plastično deformacijo. Kot tekočina, kovina obloge streliva tvori dve coni, ko se lijak sesede:

• pravzaprav tanek kovinski curek, ki se premika naprej z nadzvočno hitrostjo vzdolž osi polnjenja;
• Rep škodljivcev, ki je "rep" curka, ki predstavlja do 90% kovinske obloge lijaka.

Hitrost kumulativnega curka po eksplozijidetonator je odvisen od dveh glavnih dejavnikov:

• hitrost eksplozivne detonacije;
• geometrija lijaka.

Kakšno strelivo bi lahko bilo

Manjši kot je konus izstrelka, hitreje se giblje curek. Toda pri izdelavi streliva v tem primeru so za oblogo lijaka naložene posebne zahteve. Če je slabe kakovosti, se lahko letalo, ki se giblje z veliko hitrostjo, predčasno zruši.

Sodobno strelivo te vrste je mogoče izdelati z lijaki, katerih kot je 30-60 stopinj. Hitrost kumulativnih curkov takšnih izstrelkov, ki nastanejo po padcu stožca, doseže 10 km / s. Hkrati ima repni del zaradi večje mase nižjo hitrost - približno 2 km / s.

Izvor izraza

Pravzaprav sama beseda "kumulacija" izvira iz latinskega cumulatio. Prevedeno v ruščino ta izraz pomeni "akumulacija" ali "akumulacija". To pomeni, da je v školjkah z lijakom energija eksplozije koncentrirana v pravo smer.

Malo zgodovine

Tako je kumulativni curek dolga tanka tvorba z "repom", tekoča in hkrati gosta in toga, ki se premika naprej z veliko hitrostjo. Ta učinek je bil odkrit že dolgo nazaj - v 18. stoletju. Prvo domnevo, da se lahko energija eksplozije koncentrira na pravi način, je podal inženir Fratz von Baader. Ta znanstvenik je izvedel tudi več poskusov, povezanih s kumulativnim učinkom. Vendartakrat mu ni uspelo doseči pomembnejših rezultatov. Dejstvo je, da je Franz von Baader pri svojih raziskavah uporabil črni smodnik, ki ni mogel oblikovati detonacijskih valov zahtevane jakosti.

Prvič je bilo kumulativno strelivo ustvarjeno po izumu eksploziva z visoko ščetinami. V tistih dneh je kumulativni učinek hkrati in neodvisno odkrilo več ljudi:

• ruski vojaški inženir M. Boriskov - leta 1864;

• Kapitan D. Andrievsky - leta 1865;

• Evropski Max von Forster - leta 1883;
• ameriški kemik C. Munro - leta 1888

V Sovjetski zvezi je v dvajsetih letih 20. stoletja profesor M. Sukharevsky delal na kumulativnem učinku. V praksi se je vojska z njim prvič soočila med drugo svetovno vojno. Zgodilo se je na samem začetku sovražnosti - poleti 1941. Nemške kumulativne granate so pustile majhne stopljene luknje v oklepu sovjetskih tankov. Zato so jih prvotno imenovali oklepni.

Gradje BP-0350A je sovjetska vojska sprejela že leta 1942. Razvili so jih domači inženirji in znanstveniki na podlagi ujetega nemškega streliva.

Zakaj prebija oklep: princip delovanja kumulativnega curka

Med drugo svetovno vojno značilnosti "dela" takih granat še niso dobro raziskane. Zato je bilo zanje uporabljeno ime "gorevanje oklepa". Kasneje, že v letu 49, se je učinek kumulacije pri nas prevzelblizu. Leta 1949 je ruski znanstvenik M. Lavrentiev ustvaril teorijo kumulativnih curkov in za to prejel Stalinovo nagrado.

Na koncu je raziskovalcem uspelo ugotoviti, da visoka prodorna sposobnost tovrstnih školjk pri visokih temperaturah nikakor ni povezana. Ko detonator eksplodira, nastane kumulativni curek, ki ob stiku z oklepom tanka ustvari ogromen pritisk na njegovo površino nekaj ton na kvadratni centimeter. Takšni kazalniki med drugim presegajo mejo tečenja kovine. Posledično se v oklepu oblikuje luknja s premerom nekaj centimetrov.

Reaktivna letala sodobnega streliva te vrste so sposobna prebiti tanke in druga oklepna vozila dobesedno skozi in skozi. Pritisk, ko delujejo na oklep, je res ogromen. Temperatura kumulativnega curka izstrelka je običajno nizka in ne presega 400-600 ° C. To pomeni, da ne more dejansko prežgati oklep ali ga stopiti.

Kumulativni projektil sam ne pride v neposreden stik z materialom sten rezervoarja. Eksplodira na neki razdalji. Premikajoči se deli kumulativnega curka po njegovem izmetu z različnimi hitrostmi. Zato se med letom začne raztezati. Ko je razdalja dosežena za 10-12 premerov lijaka, se curek zlomi. V skladu s tem ima lahko največji uničujoč učinek na oklep tanka, ko doseže največjo dolžino, vendar se še ne začne sesedati.

Porazi posadko

Kumulativni curek, ki je prebil oklep, prodre vanjnotranjost rezervoarja pri visoki hitrosti in lahko zadene celo člane posadke. V trenutku prehoda skozi oklep se od slednjega odlomijo kosi kovine in njene utekočinjene kapljice. Takšni drobci imajo seveda tudi močan škodljiv učinek.

Lek, ki je prodrl v tank, pa tudi kosi kovine, ki letijo z veliko hitrostjo, lahko pridejo tudi v bojne rezerve vozila. V tem primeru se bo slednji zasvetil in prišlo bo do eksplozije. Tako delujejo krogi HEAT.

Prednosti in slabosti

Kakšne so prednosti kumulativnih lupin. Prvič, vojaški svojim plusom pripisujejo dejstvo, da za razliko od podkalibrskih, njihova sposobnost prebijanja oklep ni odvisna od njihove hitrosti. Takšne izstrelke je mogoče izstreliti tudi iz lahkih pušk. Prav tako je zelo priročno uporabiti takšne dajatve v reaktivnih donacijah. Na primer, na ta način ročni protitankovski izstrelitev granat RPG-7. Kumulativni curek takšnega orožja oklepni tanki z visokim izkoristkom. Ruski lanser granat RPG-7 je še danes v uporabi.

Oklopno delovanje kumulativnega curka je lahko zelo uničujoče. Zelo pogosto ubije enega ali dva člana posadke in povzroči eksplozijo zalog s strelivom.

Glavna pomanjkljivost takšnega orožja je neprijetnost njihove uporabe na "topniški" način. V večini primerov se izstrelki med letom stabilizirajo z rotacijo. V kumulativnem strelivu lahko povzroči uničenje curka. Zato vojaški inženirji na vse možne načine poskušajo zmanjšati rotacijo takšnihprojektili v letu. To je mogoče storiti na različne načine.

Pri takem strelivu se lahko na primer uporabi posebna tekstura obloge. Tudi za lupine te vrste so pogosto dopolnjene z vrtljivim telesom. Vsekakor je takšne naboje bolj priročno uporabljati v nizkohitrostnem ali celo mirujočem strelivu. To so lahko na primer granate na raketni pogon, granate za lahke pištole, mine, ATGM.

Pasivna obramba

Seveda so se takoj po tem, ko so se oblikovane naboje pojavile v arzenalu vojsk, začela razvijati sredstva, ki jim preprečujejo, da bi udarila tanke in drugo težko vojaško opremo. Za zaščito so bili razviti posebni oddaljeni zasloni, nameščeni na določeni razdalji od oklepa. Takšna sredstva so izdelana iz jeklenih rešetk in kovinske mreže. Učinek kumulativnega curka na oklep tanka, če je prisoten, je izničen.

Ker izstrelek eksplodira na precejšnji razdalji od oklepa, ko zadene zaslon, ima curek čas, da se zlomi, preden ga doseže. Poleg tega so nekatere vrste takšnih zaslonov sposobne uničiti kontakte detonatorja kumulativnega streliva, zaradi česar slednji preprosto ne eksplodira.

Iz kakšne zaščite je mogoče izdelati

Med drugo svetovno vojno so v sovjetski vojski uporabljali precej masivne jeklene mreže. Včasih so bili lahko izdelani iz 10 mm jekla in podaljšani za 300-500 mm. Nemci so med vojno povsod uporabljali lažjo jekleno zaščito.mreže. Trenutno so nekateri vzdržljivi zasloni sposobni zaščititi tanke tudi pred visokoeksplozivnimi drobci. S tem, ko povzročijo detonacijo na neki razdalji od oklepa, zmanjšajo vpliv udarnega vala na stroj.

Včasih se za rezervoarje uporabljajo tudi večslojni zaščitni zasloni. Na primer, jeklena pločevina za 8 mm se lahko izvede za avtomobilom za 150 mm, nato pa se prostor med njo in oklepom napolni z lahkim materialom - ekspandirano glino, stekleno volno itd. Nadalje je jeklena mreža izvedemo tudi čez tak zaslon za 300 mm. Takšne naprave lahko zaščitijo avto pred skoraj vsemi vrstami streliva z BVV.

Reaktivna obramba

Takšen zaslon se imenuje tudi reaktivni oklep. Prvič je zaščito te sorte v Sovjetski zvezi v 40-ih letih testiral inženir S. Smolensky. Prvi prototipi so bili razviti v ZSSR v 60. letih. Proizvodnja in uporaba tovrstnih zaščitnih sredstev pri nas se je začela šele v 80. letih prejšnjega stoletja. Ta zamuda pri razvoju reaktivnega oklepa je razložena z dejstvom, da je bil sprva priznan kot neobetaven.

Takšne zaščite že dolgo niso uporabljali tudi Američani. Izraelci so bili prvi, ki so aktivno uporabljali reaktivni oklep. Inženirji te države so opazili, da med eksplozijo zalog streliva v tanku kumulativni curek ne prebije vozil skozi in skozi. To pomeni, da ga protieksplozija do neke mere lahko zadrži.

Izrael je v 70. letih začel aktivno uporabljati dinamično zaščito pred kumulativnimi izstrelkiprejšnjega stoletja. Takšne naprave so se imenovale "Blazer", izdelane v obliki odstranljivih posod in nameščene zunaj oklepa tanka. Uporabili so eksploziv Semtex na osnovi RDX kot porušitveni naboj.

Pozneje se je dinamična zaščita tankov pred HEAT granati postopoma izboljševala. Trenutno se v Rusiji na primer uporabljajo sistemi Malachite, ki so kompleksi z elektronskim nadzorom detonacije. Tak zaslon je sposoben ne le učinkovito zoperstaviti HEAT granatom, ampak tudi uničiti najsodobnejša Natova podkalibra DM53 in DM63, zasnovana posebej za uničenje ruske ERA prejšnje generacije.

Kako se curek obnaša pod vodo

V nekaterih primerih se lahko kumulativni učinek streliva zmanjša. Na primer, kumulativni curek pod vodo se obnaša na poseben način. V takih pogojih se razpade že na razdalji 7 premerov lijaka. Dejstvo je, da je pri velikih hitrostih curek približno tako "težko" prebiti vodo kot kovino.

Sovjetsko kumulativno strelivo za uporabo pod vodo, na primer, je bilo opremljeno s posebnimi šobami, ki pomagajo pri oblikovanju curka in so opremljene z utežmi.

Zanimiva dejstva

Seveda v Rusiji trenutno potekajo dela za izboljšanje, vključno z najbolj kumulativnim orožjem. Sodobne domače granate te sorte so na primer sposobne prodreti v plast kovine, debelo več kot meter.

Orožje te sorte uporabljajo različnidržave sveta že dolgo časa. Vendar o njem še vedno krožijo različne legende in miti. Tako lahko na primer včasih na spletu najdete informacije, da lahko kumulativni curki, ko vstopijo v notranjost rezervoarja, povzročijo tako močan pritisk, da to vodi v smrt posadke. O tem učinku kumulativnih valov na internetu se pogosto pripovedujejo strašne zgodbe, tudi s strani same vojske. Obstaja celo mnenje, da ruski tankerji med bojem namerno vozijo z odprtimi loputami, da bi razbremenili pritisk v primeru kumulativnega izstrelka.

Vendar po zakonih fizike kovinski curek ne more povzročiti takšnega učinka. Projektili te vrste preprosto koncentrirajo energijo eksplozije v določeni smeri. Obstaja torej zelo preprost odgovor na vprašanje, ali kumulativni curek prežge ali prebije oklep. Pri srečanju z materialom sten rezervoarja se le-ta upočasni in res močno pritiska nanj. Posledično se kovina začne širiti po straneh in se po kapljicah pri visoki hitrosti izpira v rezervoar.

Material se v tem primeru utekočini ravno zaradi pritiska. Temperatura kumulativnega curka je nizka. Hkrati pa seveda sam ne ustvarja nobenega pomembnega udarnega vala. Curek je sposoben prebiti skozi človeško telo. Resno uničevalno moč imajo tudi kapljice tekoče kovine, ki so padle s samega oklepa. Tudi udarni val zaradi eksplozije samega streliva ne more prodreti v luknjo, ki jo naredi curek v oklepu. V skladu s tem nev rezervoarju ni nadtlaka.

Po zakonih fizike je tako očiten odgovor na vprašanje, ali kumulativni curek prebije ali zažge oklep. Ob stiku s kovino jo preprosto utekočini in preide v stroj. Ne ustvarja pretiranega pritiska za oklepom. Zato odpiranje lopute avtomobila, ko sovražnik uporablja takšno strelivo, seveda ni vredno. Poleg tega to, nasprotno, povečuje tveganje za pretres možganov ali smrt članov posadke. Blatni val iz samega izstrelka lahko prodre tudi v odprto loputo.

Poskusi z vodo in želatino

Po želji lahko poustvarite kumulativni učinek tudi doma. Za to potrebujete destilirano vodo in visokonapetostno iskrišče. Slednjega je mogoče izdelati na primer iz kabla s spajkanjem bakrene podložke koaksialno z glavno stanovanjsko podložko na njeno pletenico. Nato je treba osrednjo žico priključiti na kondenzator.

Vlogo lijaka v tem poskusu lahko igra meniskus, oblikovan v tanki papirnati cevi. Odvodnik in kapilara morata biti povezana s tanko elastično cevjo. Nato z brizgo nalijte vodo v cev. Po tvorbi meniskusa na razdalji približno 1 cm od iskre, morate zagnati kondenzator in zapreti vezje s prevodnikom, pritrjenim na izolacijsko palico.

S takim domačim poskusom se bo na območju razčlenitve razvil velik pritisk. Udarni val bo stekel proti meniskusu in ga zrušil.