Összesített sugárhajtás: leírás, jellemzők, jellemzők, érdekességek

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A katonai ügyekben a kumulatív hatás a robbanás pusztító hatásának erősítése egy bizonyos irányú koncentrálással. Az efféle jelenség egy olyan személyben, aki nem ismeri a cselekvés elvét, általában meglepetést okoz. A páncélon lévő kis lyuk miatt, amikor egy HEAT lövés eltalálja, a tank gyakran teljesen meghibásodik.

Ahol használt

Valójában magát a kumulatív hatást valószínűleg kivétel nélkül mindenki megfigyelte. Ez például akkor fordul elő, amikor egy csepp vízbe esik. Ilyenkor az utóbbi felületén tölcsér és vékony, felfelé irányuló sugár képződik.

A kumulatív hatás felhasználható például kutatási célokra. Mesterséges létrehozásával a tudósok olyan módszereket keresnek, amelyek segítségével nagy – akár 90 km/s-os – anyagsebesség érhető el. Ezt a hatást az iparban is alkalmazzák - főleg a bányászatban. De természetesen a katonai ügyekben találta a legnagyobb alkalmazást. Ezen az elven működő lőszert a múlt század eleje óta használnak különböző országok.

Lövedéktervezés

Hogyan készülnek és működnek az ilyen típusú lőszerek? Az ilyen kagylókban halmozott töltés van, speciális szerkezetük miatt. Az ilyen típusú lőszerek elején egy kúp alakú tölcsér található, melynek falait fém bélés borítja, amelynek vastagsága 1 mm-nél kisebb vagy több milliméter is lehet. Ennek a bevágásnak a másik oldalán van egy detonátor.

Az utolsó trigger után egy tölcsér jelenléte miatt pusztító kumulatív hatás lép fel. A detonációs hullám a töltéstengely mentén mozogni kezd a tölcsér belsejében. Ennek eredményeként az utóbbi falai összeomlanak. A tölcsér bélésének erős behatása esetén a nyomás meredeken növekszik, akár 1010 Pa-ig. Az ilyen értékek messze meghaladják a fémek folyáshatárát. Ezért ebben az esetben úgy viselkedik, mint egy folyadék. Ennek eredményeként megindul a kumulatív sugár kialakulása, amely nagyon kemény marad és nagy károsító képességgel rendelkezik.

Elmélet

A kumulatív hatású fémsugár megjelenése miatt, nem az utóbbi megolvasztásával, hanem éles képlékeny deformációjával. A folyadékhoz hasonlóan a lőszerbetét féme is két zónát képez, amikor a tölcsér összeomlik:

• valójában egy vékony fémsugár, amely szuperszonikus sebességgel halad előre a töltéstengely mentén;

• Pest farok, amely a sugár „farka”, amely a tölcsér fém bélésének akár 90%-át teszi ki.

A kumulatív sugár sebessége a robbanás utána detonátor két fő tényezőtől függ:

• robbanóanyag detonációs sebessége;
• tölcsér geometriája.

Mi lehet a lőszer

Minél kisebb a lövedék kúpszöge, annál gyorsabban mozog a sugár. De ebben az esetben a lőszer gyártása során különleges követelmények vonatkoznak a tölcsér bélésére. Ha rossz minőségű, a nagy sebességgel mozgó sugár később idő előtt összeeshet.

Az ilyen típusú modern lőszerek tölcsérrel készíthetők, amelyek szöge 30-60 fok. Az ilyen lövedékek kumulatív sugarainak sebessége, amely a kúp összeomlása után keletkezik, eléri a 10 km / s-t. Ugyanakkor a farok része a nagyobb tömeg miatt kisebb sebességgel rendelkezik - körülbelül 2 km / s.

A kifejezés eredete

Valójában maga a „kumuláció” szó a latin cumulatio szóból származik. Oroszra fordítva ez a kifejezés "felhalmozódást" vagy "felhalmozódást" jelent. Vagyis a tölcsérrel ellátott kagylókban a robbanás energiája a megfelelő irányba koncentrálódik.

Egy kis történelem

Így a kumulatív sugár egy hosszú vékony képződmény "farokkal", folyékony, ugyanakkor sűrű és merev, nagy sebességgel halad előre. Ezt a hatást elég régen fedezték fel – még a 18. században. Az első feltételezést, hogy a robbanás energiája megfelelően koncentrálható, Fratz von Baader mérnök tette fel. Ez a tudós több kísérletet is végzett a kumulatív hatással kapcsolatban. azonbanjelentős eredményt ekkor még nem sikerült elérnie. A helyzet az, hogy Franz von Baader fekete port használt kutatásai során, amely nem tudott megfelelő erősségű detonációs hullámokat létrehozni.

A nagy sörtéjű robbanóanyagok feltalálása után először hoztak létre kumulatív lőszert. Akkoriban a kumulatív hatást egyszerre és egymástól függetlenül többen fedezték fel:

• M. Boriskov orosz hadmérnök - 1864-ben;

• D. Andrievszkij kapitány – 1865-ben;

• Európai Max von Forster – 1883-ban;
• C. Munro amerikai kémikus – 1888-ban

A Szovjetunióban az 1920-as években M. Sukharevsky professzor a kumulatív hatáson dolgozott. Gyakorlatilag a katonaság először a második világháború alatt állt vele szemben. Ez az ellenségeskedés kezdetén történt - 1941 nyarán. A német halmozott lövedékek kis megolvadt lyukakat hagytak a szovjet tankok páncéljában. Ezért eredetileg páncélégetőnek hívták őket.

A BP-0350A lövedékeket a szovjet hadsereg már 1942-ben átvette. Ezeket hazai mérnökök és tudósok fejlesztették ki befogott német lőszerek alapján.

Miért töri át a páncélzatot: a kumulatív sugárhajtás működési elve

A második világháború alatt az ilyen kagylók "művének" jellemzőit még nem vizsgálták alaposan. Ezért használták rájuk a „páncélégető” nevet. Később, már 49-ben felvették hazánkban a kumuláció hatásátBezárás. 1949-ben M. Lavrentjev orosz tudós megalkotja a kumulatív sugárhajtású repülőgépek elméletét, és ezért Sztálin-díjat kap.

Végül a kutatóknak sikerült rájönniük, hogy az ilyen típusú kagylók magas hőmérsékletű magas áthatolóképessége semmiképpen sem függ össze. A detonátor felrobbanásakor kumulatív sugár képződik, amely a harckocsi páncéljával érintkezve óriási, több tonna/négyzetcentiméter nyomást hoz létre a felületén. Az ilyen mutatók meghaladják többek között a fém folyáshatárát. Ennek eredményeként több centiméter átmérőjű lyuk keletkezik a páncélban.

Az ilyen típusú modern lőszerekből készült sugárhajtású gépek szó szerint keresztül-kasul képesek átütni a tankokat és más páncélozott járműveket. Valóban hatalmas a nyomás, amikor a páncélra hatnak. A lövedék kumulatív sugarának hőmérséklete általában alacsony, és nem haladja meg a 400-600 ° C-ot. Ez azt jelenti, hogy nem tudja átégni a páncélt, vagy megolvasztani.

Maga a kumulatív lövedék nem érintkezik közvetlenül a tartály falainak anyagával. Bizonyos távolságból felrobban. A kumulatív sugár mozgó részei a kilökődés után különböző sebességgel. Ezért a repülés során nyúlni kezd. Ha a távolságot 10-12 tölcsérátmérővel elérjük, a sugár felszakad. Ennek megfelelően akkor tudja a legnagyobb pusztító hatást kifejteni a harckocsi páncélzatára, amikor eléri maximális hosszát, de még nem kezd összeomlani.

Győzd le a legénységet

A kumulatív sugár, amely áttörte a páncélt, behatola tank belsejét nagy sebességgel, és még a legénység tagjait is eltalálhatja. A páncélon való áthaladás pillanatában az utóbbiról fémdarabok és annak cseppfolyósított cseppjei törnek le. Az ilyen töredékeknek természetesen erős károsító hatása is van.

A tank belsejébe behatolt sugár, valamint a nagy sebességgel repülő fémdarabok is bekerülhetnek a jármű harci tartalékaiba. Ebben az esetben az utóbbi kigyullad, és robbanás következik be. A HEAT körök így működnek.

Érvek és hátrányok

Milyen előnyei vannak a kumulatív shelleknek. Mindenekelőtt a katonaság a pluszjaiknak tulajdonítja azt a tényt, hogy a szubkaliberűekkel ellentétben a páncélok áthatolási képessége nem függ a sebességüktől. Az ilyen lövedékeket könnyű fegyverekből is ki lehet lőni. Nagyon kényelmes az ilyen díjak alkalmazása reaktív támogatásokban is. Ilyen módon például az RPG-7 kézi páncéltörő gránátvető. Az ilyen fegyverek páncélos tankok kumulatív sugárja nagy hatékonysággal. Az orosz RPG-7 gránátvető ma is szolgálatban van.

Egy kumulatív sugárhajtás páncélozott hatása nagyon pusztító lehet. Nagyon gyakran megöl egy vagy két legénységtagot, és robbanást okoz a lőszerraktárban.

Az ilyen fegyverek fő hátránya a „tüzérségi” használatuk kényelmetlensége. A legtöbb esetben repülés közben a lövedékeket forgás stabilizálja. Halmozott lőszer esetén a sugár pusztulását okozhatja. Ezért a katonai mérnökök minden lehetséges módon megpróbálják csökkenteni az ilyenek forgásátlövedékek repülés közben. Ezt többféleképpen megteheti.

Például speciális bélés textúra használható az ilyen lőszerekben. Ezenkívül az ilyen típusú héjakat gyakran kiegészítik egy forgó testtel. Mindenesetre kényelmesebb ilyen tölteteket használni kis sebességű vagy akár álló lőszerben. Ezek lehetnek például rakéta-meghajtású gránátok, könnyű lövedékek, aknák, ATGM-ek.

Passzív védelem

Természetesen közvetlenül azután, hogy a formázott töltetek megjelentek a hadseregek fegyvertárában, olyan eszközöket kezdtek fejleszteni, amelyek megakadályozzák, hogy eltalálják a tankokat és más nehéz katonai felszereléseket. A védelem érdekében speciális távoli képernyőket fejlesztettek ki, amelyeket a páncéltól bizonyos távolságra telepítettek. Az ilyen alapok acélrácsokból és fémhálóból készülnek. A kumulatív sugár hatása a harckocsi páncélzatára, ha van, semmissé válik.

Mivel a lövedék jelentős távolságra felrobban a páncéltól, amikor eléri a képernyőt, a sugárnak van ideje feltörni, mielőtt elérné. Ezenkívül az ilyen képernyők bizonyos fajtái képesek megsemmisíteni a halmozott lőszer detonátorának érintkezőit, aminek következtében az utóbbi egyszerűen nem robban fel.

Miből lehet védelem?

A második világháború alatt a szovjet hadseregben meglehetősen masszív acél képernyőket használtak. Előfordulhat, hogy 10 mm-es acélból készülnek, és 300-500 mm-rel meghosszabbíthatók. A németek a háború alatt mindenhol könnyebb acél védelmet használtak.rácsok. Jelenleg néhány tartós képernyő képes megvédeni a tartályokat még a robbanásveszélyes töredezett lövedékektől is. A páncéltól bizonyos távolságban detonációt okozva csökkentik a lökéshullám gépére gyakorolt hatását.

Néha többrétegű védőernyőket is használnak a tartályokhoz. Például egy 8 mm-es acéllemezt 150 mm-rel az autó mögé lehet vinni, majd a közte és a páncél közötti teret könnyű anyaggal töltik meg - duzzasztott agyag, üveggyapot stb. 300 mm-rel egy ilyen képernyőn is elvégezhető. Az ilyen eszközök képesek megvédeni az autót szinte minden típusú lőszertől a BVV-vel.

Reaktív védelem

Az ilyen képernyőt reaktív páncélnak is nevezik. A fajta védelmét a Szovjetunióban először a 40-es években tesztelte S. Smolensky mérnök. Az első prototípusokat a Szovjetunióban fejlesztették ki a 60-as években. Az ilyen védelmi eszközök előállítása és alkalmazása hazánkban csak a múlt század 80-as éveiben kezdődött. A reaktív páncélok fejlesztésének késése azzal magyarázható, hogy kezdetben kilátástalannak tartották.

Nagyon sokáig ezt a fajta védelmet az amerikaiak sem használták. Az izraeliek voltak az elsők, akik aktívan használtak reaktív páncélt. Ennek az országnak a mérnökei észrevették, hogy a harckocsi belsejében lévő lőszerkészletek felrobbanása során a kumulatív sugár nem szúrja keresztül-kasul a járműveket. Vagyis az ellenrobbanás bizonyos mértékig képes visszatartani.

Izrael a 70-es években kezdett aktívan használni dinamikus védelmet a kumulatív lövedékek ellenmúlt század. Az ilyen eszközöket "Blazer"-nek hívták, eltávolítható tartályok formájában készültek, és a tartály páncélján kívül helyezték el. Felrobbantó töltetként RDX-alapú Semtex robbanóanyagot használtak.

Később fokozatosan javult a tartályok dinamikus védelme a HEAT héjak ellen. Jelenleg Oroszországban például Malachit rendszereket használnak, amelyek a robbanás elektronikus vezérlésével rendelkező komplexumok. Egy ilyen képernyő nemcsak a HEAT-héjak hatékony ellensúlyozására képes, hanem a legmodernebb NATO-alkalibrú DM53 és DM63 elpusztítására is, amelyeket kifejezetten az előző generációs orosz ERA elpusztítására terveztek.

Hogyan viselkedik a jet a víz alatt

Bizonyos esetekben a lőszer kumulatív hatása csökkenthető. Például a víz alatti kumulatív sugár különleges módon viselkedik. Ilyen körülmények között már 7 tölcsérátmérőnyi távolságban szétesik. Az a tény, hogy nagy sebességnél a sugár körülbelül olyan "nehezen" képes áttörni a vizet, mint a fémet.

A víz alatti felhasználásra szánt szovjet kumulatív lőszereket például speciális fúvókákkal látták el, amelyek segítik a sugárhajtást, és súlyokkal is ellátták.

Érdekes tények

Természetesen Oroszországban jelenleg is folynak a fejlesztések, beleértve a legtöbb halmozott fegyvert is. Az ilyen típusú modern hazai gránátok például egy méternél vastagabb fémrétegen is képesek áthatolni.

Ennek a fajtának a fegyvereit különbözőek használjáka világ országaiban hosszú ideig. Különféle legendák és mítoszok azonban máig keringenek róla. Így például néha az interneten olyan információkat találhatunk, hogy a halmozott sugárhajtások, amikor belépnek egy tartály belsejébe, olyan éles nyomáslökést okozhatnak, hogy ez a legénység halálához vezet. Szörnyű történeteket mesélnek el a kumulatív hullámok hatásáról az interneten, beleértve magát a katonaságot is. Még az a vélemény is létezik, hogy az orosz tankerek a harcok alatt szándékosan nyitott nyílásokkal hajtanak, hogy csökkentsék a nyomást halmozott lövedék esetén.

A fizika törvényei szerint azonban egy fémsugár nem tud ilyen hatást kiváltani. Az ilyen típusú lövedékek egyszerűen egy bizonyos irányba koncentrálják a robbanás energiáját. Ezért van egy nagyon egyszerű válasz arra a kérdésre, hogy a kumulatív sugár átégi-e vagy áthatol-e a páncélon. A tartály falainak anyagával való találkozáskor lelassul, és valóban nagy nyomást gyakorol rá. Ennek eredményeként a fém elkezd szétterülni az oldalakon, és nagy sebességgel cseppenként kimosódik a tartályba.

Az anyag ebben az esetben éppen a nyomás miatt cseppfolyósodik. A kumulatív sugár hőmérséklete alacsony. Ugyanakkor természetesen maga nem kelt jelentős lökéshullámot. A sugár képes áthatolni az emberi testen. Magáról a páncélról levált folyékony fémcseppeknek is komoly pusztító erejük van. Még maga a lőszer robbanásából származó lökéshullám sem képes behatolni a sugár által a páncélban lévő lyukba. Ennek megfelelően nemnincs túlnyomás a tartályban.

A fizika törvényei szerint tehát kézenfekvő a válasz arra a kérdésre, hogy a kumulatív sugár áthatol-e vagy átéget a páncélon. Fémekkel érintkezve egyszerűen cseppfolyósítja és bejut a gépbe. Nem hoz létre túlzott nyomást a páncél mögött. Ezért természetesen nem érdemes kinyitni az autó ajtaját, amikor az ellenség ilyen lőszert használ. Ráadásul ez éppen ellenkezőleg, növeli a legénység tagjai agyrázkódásának vagy halálának kockázatát. A lövedékből származó robbanáshullám a nyitott nyílásba is behatolhat.

Kísérletek vízzel és zselatin páncéllal

Ha kívánja, újra létrehozhatja a kumulatív hatást, akár otthon is. Ehhez desztillált vízre és nagyfeszültségű szikraközre van szüksége. Ez utóbbi elkészíthető például kábelből úgy, hogy egy réz alátétet koaxiálisan forrasztanak a fő lakossági alátéttel a fonatához. Ezután a középső vezetéket csatlakoztatni kell a kondenzátorhoz.

A tölcsér szerepét ebben a kísérletben egy vékony papírcsőben kialakított meniszkusz töltheti be. A levezetőt és a kapillárist vékony rugalmas csővel kell összekötni. Ezután öntsön vizet a csőbe egy fecskendő segítségével. A szikraköztől körülbelül 1 cm-re lévő meniszkusz kialakulása után be kell indítani egy kondenzátort, és le kell zárni az áramkört egy szigetelőrúdra rögzített vezetővel.

Egy ilyen otthoni kísérlettel nagy nyomás alakul ki a meghibásodási területen. A lökéshullám a meniszkusz felé fut, és összeomlik.