Kumulatiivne joa: kirjeldus, omadused, omadused, huvitavad faktid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Sõjaliste asjade kumulatiivne mõju on plahvatuse hävitava mõju tugevdamine, koondades selle teatud suunas. Seda laadi nähtus inimeses, kes selle toimimispõhimõtet ei tunne, põhjustab tavaliselt üllatust. Soomuses oleva väikese augu tõttu ebaõnnestub tank sageli HEAT-paundi tabamisel täielikult.

Kus kasutatud

Tegelikult täheldasid kumulatiivset mõju ilmselt eranditult kõik inimesed. See tekib näiteks siis, kui tilk vette kukub. Sel juhul moodustub viimase pinnale lehter ja õhuke ülespoole suunatud juga.

Kumulatiivset efekti saab kasutada näiteks uurimistöö eesmärgil. Seda kunstlikult luues, otsivad teadlased võimalusi saavutada aine suur kiirus – kuni 90 km/s. Seda efekti kasutatakse ka tööstuses – peamiselt kaevandamisel. Kuid ta leidis loomulikult kõige suurema rakenduse sõjalistes küsimustes. Sellel põhimõttel töötavat laskemoona on erinevad riigid kasutanud alates eelmise sajandi algusest.

Mürsu disain

Kuidas seda tüüpi laskemoona valmistatakse ja see töötab? Sellistes kestades on nende erilise struktuuri tõttu kumulatiivne laeng. Seda tüüpi laskemoona esiosas on koonusekujuline lehter, mille seinad on kaetud metallvoodriga, mille paksus võib olla alla 1 mm või mitu millimeetrit. Selle sälgu vastasküljel on detonaator.

Pärast viimast päästikut tekib lehtri olemasolu tõttu hävitav kumulatiivne mõju. Detonatsioonilaine hakkab lehtri sees liikuma mööda laengu telge. Selle tulemusena lagunevad viimase seinad. Lehtri vooderdise tugeva löögi korral suureneb rõhk järsult, kuni 1010 Pa. Sellised väärtused ületavad oluliselt metallide voolavuspiiri. Seetõttu käitub see antud juhul nagu vedelik. Selle tulemusena hakkab moodustuma kumulatiivne joa, mis jääb väga kõvaks ja millel on suur kahjustamisvõime.

Teooria

Tänu kumulatiivse efektiga metallijoa väljanägemisele, mitte viimase sulamise, vaid selle terava plastilise deformatsiooni tõttu. Nagu vedelik, moodustab laskemoona voodri metall lehtri kokkuvarisemisel kaks tsooni:

• tegelikult õhuke metallijoa, mis liigub piki laengu telge ülehelikiirusel edasi;
• Kahjuri saba, mis on joa "saba", mis moodustab kuni 90% lehtri metallvoodrist.

Kumulatiivse joa kiirus pärast plahvatustdetonaator sõltub kahest peamisest tegurist:

• lõhkeaine detonatsioonikiirus;
• lehtri geomeetria.

Mis laskemoon võiks olla

Mida väiksem on mürsu koonuse nurk, seda kiiremini joa liigub. Kuid laskemoona valmistamisel kehtestatakse sel juhul lehtri vooderdusele erinõuded. Kui see on halva kvaliteediga, võib suurel kiirusel liikuv joa enne tähtaega kokku kukkuda.

Seda tüüpi kaasaegset laskemoona saab valmistada lehtritega, mille nurk on 30-60 kraadi. Selliste mürskude kumulatiivsete jugade kiirus, mis tekib pärast koonuse kokkuvarisemist, ulatub 10 km / s. Samal ajal on sabaosa suurema massi tõttu väiksem kiirus - umbes 2 km / s.

Termini päritolu

Tegelikult pärineb sõna "kumulatsioon" ladinakeelsest sõnast cumulatio. Vene keelde tõlgituna tähendab see termin "kuhjumist" või "kogunemist". See tähendab, et tegelikult on lehtriga kestades plahvatuse energia koondunud õiges suunas.

Natuke ajalugu

Seega on kumulatiivne joa pikk õhuke "sabaga" moodustis, vedel ja samal ajal tihe ja jäik, mis liigub edasi suure kiirusega. See efekt avastati üsna kaua aega tagasi – juba 18. sajandil. Esimese oletuse, et plahvatuse energiat saab õigel viisil koondada, tegi insener Fratz von Baader. See teadlane viis läbi ka mitmeid kumulatiivse mõjuga seotud katseid. Kuidtal ei õnnestunud sel ajal märkimisväärseid tulemusi saavutada. Fakt on see, et Franz von Baader kasutas oma uurimistöös musta pulbrit, mis ei suutnud moodustada vajaliku tugevusega detonatsioonilaineid.

Esimest korda loodi kumulatiivne laskemoon pärast kõrgharjastega lõhkeainete leiutamist. Neil päevil avastasid kumulatiivse efekti samaaegselt ja sõltumatult mitu inimest:

• Vene sõjaväeinsener M. Boriskov - 1864. aastal;

• Kapten D. Andrievski – aastal 1865;
• Euroopa Max von Forster – aastal 1883;
• Ameerika keemik C. Munro – aastal 1888

Nõukogude Liidus 1920. aastatel töötas professor M. Sukharevski kumulatiivse efekti kallal. Praktikas seisid sõjaväelased temaga esimest korda silmitsi Teise maailmasõja ajal. See juhtus vaenutegevuse alguses - 1941. aasta suvel. Saksa kumulatiivsed mürsud jätsid Nõukogude tankide soomustesse väikesed sulanud augud. Seetõttu nimetati neid algselt soomust põletavateks.

Mürsud BP-0350A võeti Nõukogude armee poolt kasutusele juba 1942. aastal. Need töötasid välja kodumaised insenerid ja teadlased püütud Saksa laskemoona põhjal.

Miks see soomust läbi murrab: kumulatiivse reaktiivlennuki tööpõhimõte

Teise maailmasõja ajal ei ole selliste kestade "töö" tunnuseid veel hästi uuritud. Seetõttu hakati neile kandma nimetust "soomust põletav". Hiljem, juba 49. aastal, võeti üles kumulatsiooni mõju meie riigisSulge. 1949. aastal loob vene teadlane M. Lavrentjev kumulatiivsete reaktiivlennukite teooria ja saab selle eest Stalini preemia.

Lõpuks õnnestus teadlastel välja selgitada, et seda tüüpi kestade kõrge läbitungimisvõime kõrgetel temperatuuridel pole absoluutselt kuidagi seotud. Detonaatori plahvatamisel tekib kumulatiivne joa, mis kokkupuutel tanki soomukiga tekitab selle pinnale tohutu surve, mis ulatub mitu tonni ruutsentimeetri kohta. Sellised näitajad ületavad muuhulgas metalli voolavuspiiri. Selle tulemusena tekib soomusse mitme sentimeetri läbimõõduga auk.

Seda tüüpi kaasaegse laskemoona reaktiivlennukid suudavad läbistada tanke ja muid soomusmasinaid sõna otseses mõttes läbi ja lõhki. Surve, kui nad soomust mõjutavad, on tõesti tohutu. Mürsu kumulatiivse joa temperatuur on tavaliselt madal ja ei ületa 400–600 ° C. See tähendab, et see ei saa tegelikult soomust läbi põleda ega seda sulatada.

Kumulatiivne mürsk ise ei puutu otseselt kokku tanki seinte materjaliga. See plahvatab teatud kaugusel. Kumulatiivse joa liikuvad osad pärast selle väljutamist erinevatel kiirustel. Seetõttu hakkab see lennu ajal venima. Kui vahemaa on saavutatud 10–12 lehtri läbimõõduga, puruneb joa. Sellest tulenev alt võib sellel olla suurim hävitav mõju tanki soomustele, kui see saavutab maksimaalse pikkuse, kuid ei hakka veel kokku kukkuma.

Lüüa meeskond

Soomust läbistanud kumulatiivne joa tungib sissetanki sisemust suurel kiirusel ja võib tabada isegi meeskonnaliikmeid. Selle soomuse läbimise hetkel murduvad viimasest metallitükid ja selle veeldatud piisad. Sellistel kildudel on loomulikult ka tugev kahjustav toime.

Sõiduki lahingureservi võivad sattuda ka tanki sisse tunginud reaktiivlennuk, aga ka suurel kiirusel lendavad metallitükid. Sel juhul süttib viimane ja toimub plahvatus. HEAT ringid töötavad nii.

Pussid ja miinused

Millised on kumulatiivsete kestade eelised. Esiteks omistavad sõjaväelased oma plussidele asjaolu, et erinev alt alakaliibriga omadest ei sõltu nende soomust läbistav võime nende kiirusest. Selliseid mürske saab tulistada ka kergrelvadest. Selliseid tasusid on üsna mugav kasutada ka reaktiivtoetustes. Näiteks sellisel viisil käeshoitav tankitõrje granaadiheitja RPG-7. Selliste relvade kõrge efektiivsusega soomustankide kumulatiivne joa. Vene RPG-7 granaadiheitja on endiselt kasutusel.

Kumulatiivse reaktiivlennuki soomustatud toime võib olla väga hävitav. Väga sageli tapab ta ühe või kaks meeskonnaliiget ja põhjustab laskemoonavarude plahvatuse.

Selliste relvade peamiseks puuduseks on nende kasutamise ebamugavus "suurtükiväe" viisil. Enamasti lennu ajal mürsud stabiliseeritakse pöörlemise teel. Kumulatiivse laskemoona korral võib see põhjustada reaktiivlennuki hävimise. Seetõttu püüavad sõjaväeinsenerid igal võimalikul viisil selliste rotatsiooni vähendadamürsud lennus. Seda saab teha mitmel viisil.

Näiteks saab sellise laskemoona puhul kasutada spetsiaalset voodritekstuuri. Samuti on seda tüüpi kestade puhul neid sageli täiendatud pöörleva korpusega. Igal juhul on selliseid laenguid mugavam kasutada väikese kiirusega või isegi statsionaarses laskemoonas. Need võivad olla näiteks rakettgranaadid, kergrelvade mürsud, miinid, ATGM-id.

Passiivne kaitse

Muidugi hakati kohe pärast kujuliste laengute ilmumist armeede arsenali välja töötama vahendeid, et takistada nende tabamist tankidele ja muule raskele sõjatehnikale. Kaitseks töötati välja spetsiaalsed kaugekraanid, mis paigaldati soomust mõnele kaugusele. Sellised fondid on valmistatud terasest restidest ja metallvõrgust. Kumulatiivse joa mõju tanki soomustele, kui see on olemas, tühistatakse.

Kuna mürsk plahvatab ekraanile jõudes soomukist märkimisväärsel kaugusel, on reaktiivlennul aega enne selleni jõudmist puruneda. Lisaks on mõned selliste ekraanide sordid võimelised hävitama kumulatiivse laskemoona detonaatori kontakte, mille tulemusena viimane lihts alt ei plahvata.

Millisest kaitsest saab teha

Teise maailmasõja ajal kasutati Nõukogude armees üsna massiivseid terasekraane. Mõnikord võiksid need olla 10 mm terasest ja pikendatud 300-500 mm võrra. Sakslased kasutasid sõja ajal kõikjal kergemat terasest kaitset.võred. Praegu on mõned vastupidavad ekraanid võimelised kaitsma tanke isegi plahvatusohtlike killukestade eest. Põhjustades detonatsiooni teatud kaugusel soomust, vähendavad need lööklaine mõju masinale.

Mõnikord kasutatakse mitmekihilisi kaitseekraane ka tankide puhul. Näiteks 8 mm teraslehte saab teha auto taha 150 mm võrra, misjärel selle ja soomuse vaheline ruum täidetakse kerge materjaliga - paisutatud savi, klaasvill jne. Lisaks on terasvõrk. samuti läbi sellise ekraani 300 mm võrra. Sellised seadmed suudavad BVV-ga kaitsta autot peaaegu igat tüüpi laskemoona eest.

Reaktiivne kaitse

Sellist ekraani nimetatakse ka reaktiivsoomuseks. Esimest korda katsetas selle sordi kaitset Nõukogude Liidus 40. aastatel insener S. Smolensky. Esimesed prototüübid töötati välja NSV Liidus 60ndatel. Selliste kaitsevahendite tootmine ja kasutamine meie riigis algas alles eelmise sajandi 80ndatel. See viivitus reaktiivsoomuki väljatöötamisel on seletatav asjaoluga, et seda peeti algselt vähetõotavaks.

Väga pikka aega ei kasutanud seda tüüpi kaitset ka ameeriklased. Iisraellased olid esimesed, kes kasutasid aktiivselt reaktiivsoomust. Selle riigi insenerid märkasid, et tanki sees olevate laskemoonavarude plahvatuse ajal ei torga kumulatiivne joa sõidukeid läbi ega läbi. See tähendab, et vastuplahvatus suudab seda mingil määral ohjeldada.

Iisrael hakkas 70ndatel aktiivselt kasutama dünaamilist kaitset kumulatiivsete mürskude vastueelmisel sajandil. Selliseid seadmeid nimetati "Blazeriks", mis valmistati eemaldatavate konteinerite kujul ja asetati tanki soomust väljapoole. Nad kasutasid lõhkelaenuna RDX-põhiseid Semtexi lõhkeaineid.

Hiljem täiustati järk-järgult paakide dünaamilist kaitset HEAT kestade eest. Praegu kasutatakse Venemaal näiteks Malahhiit süsteeme, mis on detonatsiooni elektroonilise juhtimisega kompleksid. Selline ekraan ei suuda mitte ainult tõhus alt võidelda HEAT kestade vastu, vaid ka hävitada kõige moodsamad NATO alamkaliibrid DM53 ja DM63, mis on loodud spetsiaalselt eelmise põlvkonna Venemaa ERA hävitamiseks.

Kuidas jet vee all käitub

Mõnel juhul saab laskemoona kumulatiivset mõju vähendada. Näiteks vee all olev kumulatiivne joa käitub erilisel viisil. Sellistes tingimustes laguneb see juba 7 lehtri läbimõõdu kaugusel. Tõsiasi on see, et suurel kiirusel on joal umbes sama "raske" veest läbi murda kui metallil.

Näiteks vee all kasutamiseks mõeldud nõukogude kumulatiivne laskemoon oli varustatud spetsiaalsete düüsidega, mis aitavad moodustada joa ja on varustatud raskustega.

Huvitavaid fakte

Muidugi, Venemaal tehakse praegu tööd, et parandada, sealhulgas kõige kumulatiivsemaid relvi. Näiteks tänapäevased seda sorti kodumaised granaadid on võimelised läbistama rohkem kui meetri paksust metallikihti.

Seda sorti relvi kasutavad erinevadmaailma riikides pikka aega. Tema kohta liigub aga siiani erinevaid legende ja müüte. Nii võib näiteks mõnikord veebist leida teavet selle kohta, et kumulatiivsed joad võivad paagi sisemusse sattudes põhjustada nii järsu rõhutõusu, et see viib meeskonna surmani. Sellest kumulatiivsete lainete mõjust räägitakse Internetis sageli kohutavaid lugusid, sealhulgas sõjaväelaste endi poolt. On isegi arvamus, et Vene tankerid sõidavad lahingute ajal teadlikult lahtiste luukidega, et kumulatiivse mürsu korral survet leevendada.

Füüsikaseaduste järgi ei saa metallijoa aga sellist efekti tekitada. Seda tüüpi mürsud lihts alt koondavad plahvatuse energia teatud suunas. Seetõttu on väga lihtne vastus küsimusele, kas kumulatiivne joa põleb läbi või torkab soomust läbi. Paagi seinte materjaliga kokku puutudes see aeglustab ja avaldab sellele tõesti palju survet. Selle tulemusena hakkab metall külgedelt laiali valguma ja suurel kiirusel tilkhaaval paaki välja uhtuma.

Materjal vedeldub sel juhul just surve tõttu. Kumulatiivse joa temperatuur on madal. Samas ei tekita see muidugi ise mingit märkimisväärset lööklaine. Joa suudab tungida läbi inimkeha. Tõsise hävitava jõuga on ka soomuselt end alt maha tulnud vedela metalli tilgad. Isegi laskemoona plahvatusest tulenev lööklaine ise ei suuda tungida soomusjoa tehtud auku. Vastav alt sellele eipaagi sees ei ole ülerõhku.

Füüsikaseaduste kohaselt on vastus küsimusele, kas kumulatiivne joa läbistab või põleb läbi soomuse, seega ilmne. Metalliga kokkupuutel see lihts alt vedeldab ja läheb masinasse. See ei tekita liigset survet soomuse taha. Seetõttu pole auto luugi avamine, kui vaenlane sellist laskemoona kasutab, loomulikult seda väärt. Lisaks suurendab see vastupidiselt meeskonnaliikmete põrutuse või surma ohtu. Mürsu enda lööklaine võib tungida ka avatud luugi sisse.

Katsed vee ja želatiinist raudrüüga

Soovi korral saate kumulatiivse efekti taastada isegi kodus. Selleks on vaja destilleeritud vett ja kõrgepinge sädemevahet. Viimast saab valmistada näiteks kaablist, jootdes selle põimiku külge koaksiaalselt vaskseibi põhiseibiga. Järgmiseks tuleb keskjuhe ühendada kondensaatoriga.

Selles katses võib lehtri rolli täita õhukeses pabertorus moodustunud menisk. Piirik ja kapillaar peavad olema ühendatud õhukese elastse toruga. Seejärel valage süstla abil torusse vesi. Pärast meniski moodustumist umbes 1 cm kaugusel sädevahest peate käivitama kondensaatori ja sulgema vooluringi isoleervardale kinnitatud juhiga.

Sellise kodukatsega tekib rikkepiirkonnas palju survet. Lööklaine jookseb meniski poole ja kukub selle kokku.