Kumulatiivinen vaikutus

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 21. marraskuuta 2017 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 31 muokkausta .

Kumulatiivinen vaikutus , Munroe - ilmiö - räjähdyksen  vaikutuksen vahvistaminen keskittämällä se tiettyyn suuntaan, saavutetaan käyttämällä panosta , jossa on kartiomainen syvennys, jonka pohja on käännetty kohdetta kohti ja sytytin sijaitsee räjähdyksen yläosassa. syvennys. Syvennyksen puolella olevan panoksen pinta on peitetty metallivuorauksella, jonka paksuus vaihtelee millimetrin murto-osista useisiin millimetreihin.

Kumulatiivista vaikutusta käytetään tutkimustarkoituksiin (kyky saavuttaa suuria aineen nopeuksia - jopa 90 km / s), kaivostoiminnassa , sotilasasioissa ( panssaria lävistävät kuoret ).

Muotoillun varauksen vaikutusmekanismi

Kumulatiivinen jet

Panoksen sytytinkannen räjähdyksen jälkeen syntyy räjähdysaalto , joka liikkuu panoksen akselia pitkin .

Kartion pinnan vuorausta kohti etenevä aalto romuttaa sen säteen suunnassa, kun taas vuorauksen osien törmäyksen seurauksena paine siinä kasvaa jyrkästi. Räjähdystuotteiden paine, joka on luokkaa 10 10 Pa (10 5  kgf / cm² ), ylittää merkittävästi metallin myötörajan , joten metallivuorauksen liike räjähdystuotteiden vaikutuksesta on samanlainen kuin virtaus. nestettä , joka ei kuitenkaan johdu sulamisesta, vaan plastisesta muodonmuutoksesta .

Verhousmetalli muodostaa nesteen tapaan kaksi vyöhykettä: suuren (noin 70–90 %) hitaasti liikkuvan "survin" ja pienemmän (noin 10-30 %) ohuen (noin vuorauksen paksuisen) hyperäänisuihkun , joka liikkuu sitä pitkin . panoksen symmetria-akseli, jonka nopeus riippuu räjähteen räjähdysnopeudesta ja suppilon geometriasta [1] . Käytettäessä suppiloita, joissa on pienet kulmat yläosassa, on mahdollista saavuttaa erittäin suuria nopeuksia, mutta tämä lisää vuorauksen laatuvaatimuksia, koska suihkun ennenaikaisen tuhoutumisen todennäköisyys kasvaa. Nykyaikaisissa ammuksissa käytetään suppiloja, joilla on monimutkainen geometria ( eksponentiaalinen , porrastettu jne.), joiden kulmat ovat 30-60°; kumulatiivisen suihkun nopeus saavuttaa tässä tapauksessa 10 km/s.

Prosessi, jossa kupariverhoushelme puristetaan, se on myös valmiin tuotteen muodossa ja varustettujen ammusten sisällä.

Koska kumulatiivisen suihkun kohtaamisen panssarin kanssa kehittyy erittäin korkea paine, joka on yhden tai kaksi suuruusluokkaa suurempi kuin metallien lopullinen lujuus, suihku on vuorovaikutuksessa panssarin kanssa hydrodynamiikan lakien mukaisesti , eli ne törmäytyvät. käyttäytyvät kuin ihanteelliset nesteet . Panssarin vahvuudella sen perinteisessä merkityksessä ei tässä tapauksessa käytännössä ole merkitystä, ja panssarin tiheyden ja paksuuden indikaattorit tulevat esiin [2] .

HEAT-ammusten teoreettinen läpäisyvoima on verrannollinen HEAT-suihkun pituuteen ja neliöjuuri kartion (suppilon) vuorauksen tiheyden suhteesta panssarin tiheyteen. Olemassa olevien ammusten kumulatiivisen suihkun käytännöllinen tunkeutumissyvyys monoliittiseen panssariin vaihtelee välillä 1,5-4 kaliiperia.

Kun kartiomainen kuori romahtaa, suihkun yksittäisten osien nopeudet osoittautuvat erilaisiksi ja suihku venyy lennossa. Siksi varauksen ja kohteen välisen raon pieni lisäys lisää tunkeutumissyvyyttä suihkun venymisestä johtuen. Kuitenkin merkittävillä etäisyyksillä panoksen ja kohteen välillä suihkun jatkuvuus katkeaa, mikä vähentää panssarin lävistävää vaikutusta. Suurin vaikutus saavutetaan niin kutsutulla "polttovälillä", jolla suihku on maksimaalisesti venytetty, mutta ei vielä hajotettu erillisiksi fragmenteiksi. Tämän etäisyyden ylläpitämiseksi käytetään erilaisia ​​sopivan pituisia kärkiä.

Kiinteässä väliaineessa liikkuessaan katkennut kumulatiivinen suihku keskittyy itsekeskittymään ja radan halkaisija pienenee, kun se siirtyy pois tarkennuspisteestä. Kun palasiksi repeytynyt kumulatiivinen suihku liikkuu nesteissä ja kaasuissa, jokainen fragmentti liikkuu omaa liikerataa pitkin ja radan halkaisija kasvaa etäisyyden myötä tarkennuspisteestä. Tämä selittää suuren gradientin kumulatiivisten suihkujen läpäisykyvyn jyrkän heikkenemisen, kun käytetään kumulatiivisia seuloja.

Panoksen käyttö kumulatiivisella syvennyksellä ilman metallivuorausta vähentää kumulatiivista vaikutusta, koska kaasumaisten räjähdystuotteiden suihku toimii metallisuihkun sijaan; tällä saavutetaan kuitenkin paljon vahvempi panssarivaikutus.

Impact core

Iskusydän on kompakti, survinta  muistuttava metallimuoto , joka muodostuu sen räjähdystuotteiden puristamalla muotoillun panoksen metallivuorausta.

Törmäysytimen muodostamista varten kumulatiivisella syvennyksellä on tylppä kulma yläosassa tai vaihtelevan paksuisen pallomaisen segmentin muoto (reunoista paksumpi kuin keskellä). Iskuaallon vaikutuksesta kartio ei romahda, vaan kääntyy nurinpäin. Tuloksena oleva ammus, jonka halkaisija on neljäsosa ja pituus yhden kaliiperin (syvennyksen alkuperäinen halkaisija), kiihtyy nopeuteen 2,5 km / s. Ytimen panssarilävistysvaikutus on pienempi kuin kumulatiivisen suihkun, mutta se pysyy jopa 1000 kaliiperin etäisyydellä. Toisin kuin kumulatiivisessa suihkussa, joka koostuu vain 10–30 % vuorauksen massasta, jopa 95 % sen massasta menee iskuytimen muodostukseen.

Historia

Vuonna 1792 kaivosinsinööri Franz von Baader ehdotti, että räjähdyksen energia voitaisiin keskittää pienelle alueelle käyttämällä onttopanosta. Kuitenkin von Baader käytti kokeissaan mustaa jauhetta , joka ei pysty muodostamaan tarvittavaa räjähdysaaltoa. Ensimmäistä kertaa onton panoksen käytön vaikutus pystyttiin osoittamaan vain korkeaharjasten räjähteiden keksinnöllä . Tämän teki vuonna 1883 keksijä Max von Foerster [3] .

Amerikkalainen Charles Edward Munro löysi kumulatiivisen vaikutuksen uudelleen, tutki ja kuvasi sitä yksityiskohtaisesti teoksissaan vuonna 1888.

Neuvostoliitossa vuosina 1925-1926 professori M. Ya. Sukharevsky [4] tutki räjähdyspanoksia lovilla .

Vuonna 1938 Franz Rudolf Thomanek Saksassa ja Henry Hans Mohaupt Sveitsissä havaitsivat itsenäisesti lisääntyneen läpäisytehon vaikutuksen käytettäessä metallikartiovuorausta.

Prosessin röntgenpulssikuvaus, joka tehtiin vuosina 1939 - 1940-luvun alussa Saksan, USA:n ja Ison-Britannian laboratorioissa, mahdollisti muotovarauksen periaatteiden merkittävästi jalostamisen (perinteinen valokuvaus on mahdotonta liekkien välähdyksen ja suuri määrä savua räjähdyksen aikana).

Kumulatiivinen ammus käytettiin ensimmäisen kerran taisteluolosuhteissa 10. toukokuuta 1940 Fort Eben-Emalin (Belgia) hyökkäyksen aikana. Sitten linnoitusten heikentämiseksi sabotaasiosasto käytti kannettavia panoksia 12,5 ja 50 kg painavien puolipallojen muodossa [5] .

Yksi kesän 1941 epämiellyttävistä yllätyksistä Puna-armeijan tankkereille oli saksalaisten joukkojen kumulatiivisten kuorien ja kranaattien käyttö [6] . Hylytyneistä tankeista löydettiin reikiä, joissa oli sulaneet reunat, joten kuoria kutsuttiin "panssaripolttoiksi". 23. toukokuuta 1942 NII-6:n kehittämää ammusta 76 mm :n rykmenttiaseelle , joka perustuu vangittuihin saksalaisiin ammuksiin, testattiin Sofrinskyn harjoituskentällä. Testitulosten mukaan 27. toukokuuta 1942 ensimmäinen Neuvostoliiton kumulatiivinen ammus BP-353A otettiin käyttöön [7] .

Vuonna 1949 Mihail Alekseevich Lavrentiev sai Stalin-palkinnon kumulatiivisten suihkukoneiden teorian luomisesta.

1950-luvulla edistyttiin valtavasti kumulatiivisen suihkun muodostumisen periaatteiden ymmärtämisessä. Ehdotetaan menetelmiä muotoiltujen panosten parantamiseksi passiivisilla inserteillä (linsseillä), määritetään kumulatiivisten suppiloiden optimaaliset muodot, käytetään porrastettua kartiovuorausta kompensoimaan ammuksen pyörimistä ja kehitetään erityisiä räjähteiden koostumuksia. Monia noina kaukaisina vuosina löydetyistä ilmiöistä tutkitaan tähän päivään asti.

Kumulatiiviset ammukset ja niiden haitalliset tekijät

Suhteellisen heikosta panssaritoiminnasta huolimatta kumulatiivinen kranaatti, osuessaan torniin, yleensä tappaa yhden tai useamman panssaroidun ajoneuvon miehistön jäsenen, voi poistaa aseet käytöstä ja heikentää ammusten kuormaa . Moottoritilaan osuminen teki autosta paikallaan olevan kohteen, ja jos polttoaineletkuja törmäsi kumulatiivisen suihkun reitillä, polttoaine syttyi palamaan.

Viktor Murakhovsky huomauttaa, että on laajalle levinnyt myytti, jonka mukaan muotoiset varaukset saastuttavat liiallisella paineella ja lämpötilalla, mutta tämä ei pidä paikkaansa. Suojatun kohteen tappio saavutetaan pienen halkaisijan omaavalla lyhyellä kumulatiivisella suihkulla, joka synnyttää useiden tonnejen paineen neliösenttimetriä kohden (joka ylittää metallien myötörajan) ja puhkaisee pienen noin 8 mm:n reiän panssari. Koko visuaalisesti havaittu muotopanoksen räjähdys tapahtuu ennen kuin panssari ja ylipaine ja lämpötila eivät pääse tunkeutumaan pienen reiän läpi eivätkä ole pääasiallisia haitallisia tekijöitä. Säiliöiden sisään asennetut paine- ja lämpötila-anturit eivät tallenna merkittävää voimakasta räjähdys- tai lämpövaikutusta sen jälkeen, kun panssari on lävistetty kumulatiivisella suihkulla [8] . Muotopanoksen pääasiallinen vahingollinen tekijä ovat irronneet panssaripalat ja pisarat. Jos rikkoutuneen panssarin sirpaleet ja pisarat osuvat panssarivaunuun, se voi syttyä ja räjähtää panssaroidun ajoneuvon tuhoutuessa. Jos kumulatiivinen suihku ja panssaripisarat eivät osu ihmisiin ja panssarin tuli-/räjähdysvarusteisiin, ei yleensä edes voimakkaan muotopanoksen suora osuma saa panssarivaunua pois päältä [8] .

Raskaat ATGM :t (kuten 9M120 "Ataka" , " Hellfire "), kun ne osuvat kevyen luokan panssaroituihin ajoneuvoihin, joissa on luodinkestävä suoja, niiden synergistinen toiminta voi tuhota miehistön lisäksi myös ajoneuvot osittain tai kokonaan. Toisaalta useimpien puettavien PTS:ien vaikutus AFV:iin (ilman AFV-ammusten räjähdystä) ei ole niin kriittinen - tässä havaitaan kumulatiivisen suihkun panssarin toiminnan tavallinen vaikutus, eikä miehistöä vahingoita ylipaine.

Katso myös HEAT-fragmentointiammus

Mielenkiintoisia faktoja

• Aluksi kumulatiivisia ammuksia kutsuttiin panssarin lävistykseksi, koska uskottiin (lävistetyn suppilon muodon perusteella), että ne palavat panssarin läpi. Todellisuudessa, kun panos räjäytetään, vuorauksen lämpötila saavuttaa vain 200–600 °C, mikä on paljon alhaisempi kuin sen sulamispiste.
• Yleisesti uskotaan, että kun kumulatiivinen suihku osuu panssarivaunuun tai muuhun panssaroituun kohteeseen, sisällä olevat kuolevat barotraumaan , jossa paine nousi jyrkästi suljetussa tilavuudessa panssarin läpi murtautuessaan, ja tämä on yksi syy siihen, miksi BMP:n maihinnousuryhmä mieluummin ajaa ulkona, ylälevyllä, ei ajoneuvojen sisällä, minkä vuoksi jotkut säiliöalukset haluavat ajaa avoimilla luukuilla paineen lievittämiseksi. Todellisuudessa asia on päinvastoin: räjähtäneen muotopanoksen laajenevat kaasut eivät voi tunkeutua rikkoutuneen panssarin läpi syntyneeseen pieneen reikään, mutta avoimet luukut johtavat iskuaallon "vuotoon" ja miehistön tappioon [9] .

Katso myös

• iskuydin
• räjähdys
• Anti-kumulatiivinen näyttö
• Dynaaminen suojaus
• Faustpatron
• Kädessä pidettävä panssarintorjuntakranaatinheitin
• RPG-43
• HHL-3
• PTAB-2.5-1.5

Muistiinpanot

1. ↑ Slobodetsky I. Sh., Aslamazov I. G. Fysiikan tehtävät . - M . : Tiede. Fysikaalisen ja matemaattisen kirjallisuuden pääpainos, 1980. - S. 55-59. — 176 s. — (Kvanttikirjasto). - 150 000 kappaletta.  - ISBN-numero, UDC C48 530.1, LBC 22.3 53.
2. ↑ Viktor Murakhovsky, reservi eversti. Toinen kumulatiivinen myytti (linkki ei saatavilla) . Haettu 9. syyskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 20. toukokuuta 2012. (määrätön) 
3. ↑ Walters WP, Zukas JA Muotoiltujen maksujen perusteet. - John Wiley & Sons Inc., 1989. - ISBN 0-471-62172-2 .
4. ↑ Hubert Schardin. Über die Entwicklung der Hohlladung, julkaisussa: Wehrtechnische Hefte. – 1954.
5. ↑ James E Mrazek. Eben Emaelin kukistuminen: alkusoitto Dunkerquelle. - Luce, 1971.
6. ↑ Saksalainen GG/P 40 HEAT -kiväärikranaatti - Inert-Ord.net  . Käyttöpäivä: 5. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 16. helmikuuta 2012.
7. ↑ Drabkin A. Taistelin Panzerwaffen kanssa. "Kaksinkertainen palkka - kolminkertainen kuolema!" . - M . : Yauza, Eksmo, 2007. - (Sota ja me). - 10 000 kappaletta.  - ISBN 978-5-699-20524-0 .
8. ↑ 1 2 Kumulatiivinen vaikutus ja iskuydin. - kumul-effekt-2.html , archive.is  (13. toukokuuta 2015). Haettu 7.11.2016.
9. ↑ TOINEN Kumulatiivinen myytti . Sotilas-isänmaallinen sivusto "Rohkeus". Käyttöpäivä: 29. helmikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016. (määrätön)

Kirjallisuus

• Andreev S. G., Babkin A. V., Baum F. A. et al. Luku 17. Kumulaatio // Räjähdysfysiikka / Toimittanut L. P. Orlenko. - 3. painos, tarkistettu ja laajennettu. - M .: Fizmatlit, 2004. - T. 2. - S. 193-350. — 656 s. — ISBN 5-9221-0220-6 .
• Lavrentiev M.A., Shabat B.V. Luku VII. Suihkukoneet. § 29. Kumulatiiviset suihkut // [libgen.org/book/index.php?md5=28C44CC9634910E3ED50BAEE0906269B Hydrodynamiikan ongelmat ja niiden matemaattiset mallit]. - M .: Nauka, 1973. - S. 257-269. — 416 s.  (linkki ei saatavilla)
• Balankin A. S. , Lyubomudrov A. A., Sevryukov I. T. Kumulatiivisen panssarin tunkeutumisen kineettinen teoria. - M . : Neuvostoliiton puolustusministeriön kustantamo. — 271 s.

Linkit

• Teoria panssarin tunkeutumisprosessista kumulatiivisten ja alikaliiperisten kuorien panssarivoimasta
• V. Murakhovsky, Courage 2004 -verkkosivusto. Toinen kumulatiivinen myytti (linkki ei saatavilla) . Käyttöpäivä: 20. toukokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 7. maaliskuuta 2012. (määrätön) 

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)

Tykistön ammusten tyypit
Päätarkoitus:	Betonin lävistys Panssarin lävistys Panssarin lävistävä voimakas räjähdysaine Panssarin lävistävä sytytin Panssarin lävistävä merkki Alakaliiperi Panssarin lävistävä alikaliiperinen ammus Sytyttävä Jäljittimet Kumulatiivinen iskuydin Kumulatiivinen pirstoutuminen pirstoutuminen Räjähdysherkkä sirpaloituminen sirpaloitumispalkki Buckshot Sirpaleet voimakas räjähdysaine termobaarinen Kemiallinen Bakteriologinen Ydin
Erityinen tarkoitus:	Kampanja savu Valaistus Havainto ja kohteen nimeäminen ei tappava
Aputarkoitus	Kuljetuskoe laatta testi Käytännöllinen Koulutuksellinen yksittäinen
Myös verenpaineet luokitellaan alakaliiperiin / ylikaliipereihin / ylikaliipereihin , aktiivisiin / aktiivisiin reaktiivisiin / reaktiivisiin