2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кумулятивные боеприпасы. история создания и принцип действия

Кумулятивное оружие – почему оно появилось, и в чем заключается его секрет

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

С чего все начиналось

Появление танков на поле боя произвело в военном деле революцию. С развитием бронетехники, все страны закономерным образом начали искать инструменты эффективной борьбы с ней на поле. Первоначально с танками боролись пушечным вооружением, затем стали делать подходящие мины и гранаты. С этого момента начинается гонка калибров и брони – чем «злее» становятся пушки, тем жестче и совершеннее становится танковая броня. В итоге артиллерия начинает проигрывать это состязание в вопросе рациональности. Становится очевидно, что такими темпами, танки смогут останавливать только очень большие орудия, которые нуждаются в обслуживании запредельного числа солдат.

Тогда-то и началось развитие кумулятивного оружия, в основу которого легли научные работы американского физика Чарлза Монро, который установил, что энергия взрыва может быть направлена в одну единственную точку. Для этого взрывчатка должна иметь форму конуса.

Развил эту идею немецкий оружейник Франц Томанэк, который додумался до установки металлической выемки, которая брала бы на себя пробивную функцию кумулятивного снаряда. Идеальным материалом для этого стала медь.

В чем секрет

Итак, наш снаряд – это конусообразный заряд взрывчатки, с выемкой покрытой медной облицовкой, обтекателем для улучшения аэродинамики боеприпаса и усиления кумулятивных свойств, а также взрывателем в задней части. При столкновении с целью, взрыватель срабатывает. Энергия взрыва идет в нужном направлении, фактически схлопываясь. Облицовка из меди вылетает вперед и создает струю, скорость которой достигает 10 км/с с давлением 100 тонн на 1 кв.см. Такого воздействия оказывается достаточно для вымывания или пластической деформации брони. Современные кумулятивные снаряды могут пробивать броню толщиной до 1 м.

Следы от попадания кумулятивных снарядов – это небольшие отверстия на броне или постройках, в которые едва пролазит палец. Люди, оказавшиеся за броней или укреплением, поражаются не только взрывной струей, но и осколками, которые вырываются с обратной стороны.

Где же спасение

Кумулятивное оружие стало закономерным противовесом толстой и тяжелой броне на поле боя. Стоит ли удивляться тому, что по мере роста популярности и распространения кумулятивных зарядов в армиях мира, стали появляется и средства защиты от этого оружия. Самым простым способом спасения стала установка защитных экранов. Даже при установке чего-то легкого и непрочного над броней, струя чаще всего теряет свой эффект в момент столкновения в легкой защитой и не наносит вреда броне машины из-за того, что теряет силу. Вторым способом, стала установка активной динамической защиты – кубиков наполненных взрывчаткой, которая создают контрвзрыв, при попадании кумулятивного снаряда и глушат его энергию.

Хочется узнать еще больше интересного об оружии? Тогда читай про револьвер Гуревича – советский водяной пистолет диверсантов для бесшумного устранения врага в его глубоком тылу.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Кумулятивные боеприпасы. история создания и принцип действия

Мировая история развития кумулятивных боеприпасов

Термин кумуляция происходит от латинского cumulatio — «скопление» или cumulo — «накапливаю» и дословно означает увеличение или усиление какого-либо эффекта за счет сложения или накопления нескольких однородных с ним эффектов. Во многих зарубежных работах ссылаются на приоретет открытия кумулятивного эффекта (cavity effect) F.X. Von Baader в 1792 году. Он интересовался вопросами практического усовершенствования мин и предложил коническую и грибообразную выемку во взрывчатом веществе (ВВ), для увеличения взрывного эффекта и экономии пороха. Такие заряды Von Baader описал в Минном журнале и применил на практике в Норвегии. В странах западной Европы приоритет открытия исследования зарядов с выемками (1883 год) обычно связывают с именем Max Von Foerster. Однако в 1864 году русский военный инженер-генерал М. М. Боресков открыл кумулятивный эффект и использовал его практически в саперном деле при разрушении твердых пород. В США с эффектом заряда с выемкой обычно связывают имя профессора Challes E. Munroe, служащего-химика на военно-морской торпедной базе в Ньюпорте, Rhode Island. Munroe обнаружил в 1888 году и описал эффект заряда ВВ с выемкой.

Читать еще:  Ровное дыхание. Новинки выставки Arms & Hunting 2019

Англичанин Arthur Marshall, опубликовал книгу в 1915 году, посвященную эффекту выемки в заряде ВВ. По-видимому, его же статья, опубликованная в 1920 году, была первой попыткой описания истории вопроса, посвященной эффекту выемки в зарядах взрывчатых веществах. Приоретет открытия этого эффекта Marshall приписывает Munroe, а не Von Foster или М.М.Борескову и Д.И.Андриевскому.

В 1923-1926 годах советский ученый, профессор М. Я. Сухаревский провел систематические исследования кумулятивного эффекта. Он работал с кумулятивными зарядами, имеющими выемку без металлической облицовки, и сумел найти зависимость бронебойного действия таких зарядов от формы выемки и других факторов.

По-видимому, первые заряды с кумулятивными облицовками были независимо исследованы Franz Rudolf Thomanek в Германии и Henry Hans Mohaupt в США. Работы по созданию кумулятивных боеприпасов в Германии были начаты 28 ноября 1935 года, когда тогда еще молодой ученый Franz Rudolf Thomanek был вызван в Берлин на аудиенцию к Гитлеру. С этого момента разработчики кумулятивных снарядов столкнулись с проблемой вращения – существенного снижения бронепробития для снарядов, стабилизируемых вращением.

В США кумулятивные боеприпасы начинают свою историю с 18 октября 1940 года, когда Hеnry Mohaupt продемонстрировал для армии США кумулятивную реактивную гранату. Henry Mohaupt — швейцарский изобретатель, известен на Западе, как автор идеи конической кумулятивной облицовки.

В годы Великой отечественной войны в СССР были приняты на вооружение кумулятивные снаряды к 76-миллиметровой пушке и 122-миллиметровой гаубице в 1942 году. Первый отечественный кумулятивный снаряд, принятый на вооружение Советской Армии в январе 1942 года был разработан под руководством К.К.Снитко, хотя и на основе немецких снарядов и взрывателей.

23 августа 1950 года в США R.J.Eichelberger с коллегами был запатентован специальный кумулятивный заряд для боеприпасов, стабилизируемых в полете вращением. Данный патент стал доступен лишь 10 апреля 1973 года. В кумулятивном заряде использовалась специальная «рифленая» кумулятивная металлическая облицовка. Хотя такой кумулятивный заряд и уменьшал в некоторой степени эффект вращения, эффективность таких боеприпасов составляла порядка двух калибров. В то же время и до сих пор этот принцип остается практически единственным методом борьбы с вращением, хотя бронепробитие современных зарядов так и не увеличилась.

Кумулятивный французский 105 мм вращающийся снаряд «Obus G», принятый на вооружение в начале 70-х годов, предназначен для стрельбы из пушки CN-105-F1 танка AMX-30, принятого на вооружение Франции в середине 60-х годов. Кумулятивная боевая часть снаряда установлена на подшипниках для исключения влияния эффекта вращения на бронепробивное действие .

В СССР использование другого подхода к решению этой проблемы, позволило академику АТН РФ, профессору Минину Владилену Федоровичу в середине 70-х годов получить величину бронепробития для кумулятивных снарядов, стабилизируемых вращением, порядка 4 калибров. Этот уровень не превзойден до сегодняшнего дня.

В конце 60-х годов профессором В.Ф.Мининым впервые было показано, что кумулятивный заряд можно создать и на основе циллиндрической облицовки и цилиндрического заряда ВВ. Он показал, что если фазовая скорость точки соударения элементов кумулятивной облицовки на оси симметрии меньше начальной скорости звука в окрестности области соударения, то возмущения могут уходить вперед по облицовке и соударение будет происходить с образованием струи. Таким образом, для образования монолитной кумулятивной струи необходимо, чтобы фазовая скорость точки контакта не превышала скорости звука в материале облицовки.

Читать еще:  Ядерная бомба: атомное оружие на страже мира

Во время Великой отечественной войны немецкие ученые предложили много идей о военном использовании эффекта кумуляции в сдвоенных зарядах для увеличения бронепробития. Однако все они не были реализованы.

В середине 70-х годов в СССР под руководством профессора В.Ф.Минина были начаты работы и впервые получены положительные результаты испытаний кумулятивного тандемного снаряда повышенной эффективности. На сегодня этот снаряд остается единственным в мире тандемным кумулятивным снарядом, обеспечивающим сложение пробития от каждого заряда.

С начала 90-х годов Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Россия (ВНИИЭФ) включился в разработку противотанковых боеприпасов с кумулятивными зарядами. ВНИИЭФ разработал и передал на вооружение тандемный (первый заряд – для борьбы с динамической защитой) кумулятивный заряд для ПТУР «Атака», который при калибре 130 мм обеспечивает бронепробитие более 800 мм .

Развитие кумулятивных зарядов в военном деле можно условно разделить на три этапа.

Первый этап, с открытия эффекта кумуляции и применения простейших кумулятивных зарядов примерно до конца второй мировой войны.

Второй этап, после 1945 года и до настоящего времени характеризуется совершенствованием кумулятивных зарядов.

Третий этап, соответствующий настоящему времени, может быть охарактеризован как этап развития прецезионных кумулятивных зарядов с учетом кристаллической структуры материала кумулятивной облицовки, разработкой тандемных схем построения боеприпасов, трехблочных кумулятивных боеприпасов последовательного действия. Остается актуальной проблема поиска нетрадиционных решений, повышающих эффективность действия кумулятивных зарядов, в том числе кумулятивных боеприпасов стабилизируемых вращением.

. История боевых кумулятивных зарядов еще не закончена.

Российская научно-техническая конференция “НАУКА. ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. ОБОРОНА”, 23-25 апреля 2003 г. Новосибирск, стр. 51-52.

Кумулятивное оружие: история, принцип работы

Кумулятивное оружие — вид боеприпасов, основным назначением которых является кумулятивное действие на объект.

Кумулятивный снаряд, используемый армией США

Что такое кумулятивное оружие

Кумулятивным эффектом (действием) является процесс усиления воздействия на объект после взрыва и высвобождение полученной мощности в заданном направлении.

Чтобы понять, как работает кумулятивный снаряд, надо знать, что высвобожденная, в результате взрыва, энергия достигает скорости до 90 км/с. Используют такие снаряды для поражения бронированных целей или железобетонных конструкций.

Кумулятивные снаряды во время использования формируют направленную струю, которая обладает высокой степенью пробития. При столкновении с объектом из снаряда с помощью взрывчатого вещества выходит кумулятивная струя, которая начинает движение вдоль оси.

Соприкасаясь с объектом, создается высокое давление, которое способно пробить броню. Мощность таких снарядов напрямую зависит от формы, используемых материалов и взрывчатого вещества.

История создания

В 1864 году военный инженер М. Бересков (он стал первым, кто придумал кумулятивный снаряд) открыл кумулятивный эффект, после чего начал испытание и применение разработок в разрушении твердых объектов. Военные были поражены, как действует кумулятивный снаряд на бронированную технику. Именно с этого момента западные ученые начали исследование данного эффекта.

С 1910 по 1926 годы продолжались исследовательские работы и создание разнотипных кумулятивных снарядов и мин. Целью этих опытов было нахождение правильной формы и материла, которые в совместном использовании могли пробивать объекты, имевшие большую толщину бронирования.

В 1935 году молодой немецкий ученый начал работы по созданию кумулятивных артиллерийских снарядов, которые активно использовались в начальном этапе Второй Мировой войны. Увидев потенциал кумулятивных снарядов, советские ученые на примере немецких боеприпасов начали разработку и производство собственного оружия. В 1942 году кумулятивные советские снаряды начали использоваться на артиллерийском оружии калибра 76 и 122 мм.

Читать еще:  Американская штурмовая винтовка м16: история создания, описание и характеристики

Устройство кумулятивного снаряда Второй Мировой войны

В середине 1950 года ученые США запатентовали новый тип кумулятивного снаряда, который обладал высокой стабилизацией во время полета и имел уникальную металлическую облицовку. В этом же году новый тип снарядов был принят на вооружение США.

В 1960 году создали уникальный кумулятивный снаряд имеющий новую структуру и материалы, которые во много раз превосходили кумулятивные снаряды Второй мировой войны. С этого момента были начаты упорные работы по улучшению уже имевшихся разработок.

В 1990 году был создан кумулятивный тандемный снаряд калибра 130 мм и имевший пробитие 800 мм.

Схема устройства кумулятивного снаряда

Кумулятивный снаряд состоит из частей:

  • взрыватель;
  • головка;
  • кумулятивная воронка;
  • кольцо;
  • разрывной заряд;
  • капсюль детонатор;
  • фиксатор;
  • трассер;
  • стабилизатор;
  • корпус;
  • лопасть.

Принцип работы кумулятивного снаряда

Во время Великой Отечественной войны был разработан кумулятивный снаряд, принцип действия которого основывался на направленном взрыве. В нем установлена металлическая конусная воронка, которая имеет толщину стенок до одного сантиметра. Широкий край воронки повернут напрямую к мишени. После столкновения взрывателя с объектом создается давление, которое идет по конусу в центр снаряда.

Растворить броню. Как работают кумулятивные боеприпасы

МОСКВА, 29 июн — РИА Новости, Андрей Коц. Спор снаряда и брони долго определялся калибром и начальной скоростью первого и толщиной последней. Грубо говоря, чем толще броня танка, тем больше нужна пушка, чтобы его уничтожить. В годы Второй мировой эту аксиому опровергли кумулятивные снаряды, буквально прожигающие броню за счет энергии направленного взрыва. О том, как действуют такие боеприпасы и где используются сегодня, — в материале РИА Новости.

Струя огня

В боевой части кумулятивного снаряда сделано воронкообразное углубление, облицованное слоем металла толщиной в один-два миллиметра и ориентированное широким краем к цели. Вокруг воронки — заряд взрывчатого вещества. При его детонации взрывная волна давит на боковые стенки конуса и «схлопывает» их к продольной оси боеприпаса. Создается огромное давление, превращающее металл облицовки в жидкость и толкающее ее к цели. Эта струя движется вперед со скоростью около десяти километров в секунду. Ее давление столь велико, что даже самая крепкая танковая броня «дает течь».

Как только струя попадает в заброневое пространство, внутри боевой машины возникает область повышенного давления (грубо говоря, резко нагревается воздух), что может спровоцировать взрыв боекомплекта. Именно по этой причине в многочисленных вооруженных конфликтах военнослужащие предпочитают ездить на броне, а не в десантном отделении, и танкисты часто держат люки открытыми. Кроме того, экипаж подбитой машины получает множественные травмы: ожоги, контузии, ранения осколками. В годы Второй мировой бывали случаи, когда танкиста буквально разрезало пополам кумулятивной струей, прорвавшейся за броню.

Сегодня против кумулятивных боеприпасов эффективны только комплексы динамической защиты (ДЗ) — всем известные по кадрам из телехроники «кирпичи»-короба со взрывчаткой, которыми обвешивают бронетехнику в зоне боевых действий. При попадании боеприпаса элемент ДЗ направленным взрывом рассеивает кумулятивную струю. Для этого же воюющие стороны иногда обваривают башни и борта танков решетчатыми экранами. Из задача — спровоцировать подрыв кумулятивного снаряда на удалении от брони. Струя расплавленного металла в этом случае доберется до цели сильно ослабленной и не обеспечит сквозное пробитие. Советские танкисты широко пользовались этой «эрзац-броней» в битве за Берлин, где немцы применяли фаустпатроны с кумулятивными выстрелами. Красноармейцы обшивали свои «тридцатьчетверки» всем, что попадется под руку, — даже каркасными сетками от железных кроватей.

Двойной удар

К кумулятивным боеприпасам относятся артиллерийские и танковые снаряды, некоторые авиационные ракеты и бомбы, морские противокорабельные ракеты с фугасно-кумулятивной боевой частью, торпеды, а также гранатометные выстрелы и боезапас противотанковых ракетных комплексов. Их широкому распространению способствует простота устройства и изготовления, низкая стоимость и высокая эффективность.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector