Kaupiamasis purkštukas: aprašymas, charakteristikos, savybės, įdomūs faktai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Kumuliacinis poveikis kariniuose reikaluose – tai sprogimo destruktyvaus poveikio stiprinimas, sutelkiant jį tam tikra kryptimi. Tokio pobūdžio reiškinys žmogui, nepažįstančiam jo veikimo principo, dažniausiai sukelia nuostabą. Dėl mažos skylės šarvuose, pataikius į HEAT šovinį, tankas dažnai visiškai sugenda.

Kur naudojamas

Tiesą sakant, patį kumuliacinį poveikį pastebėjo tikriausiai visi be išimties žmonės. Tai atsitinka, pavyzdžiui, lašui įkritus į vandenį. Tokiu atveju ant pastarojo paviršiaus susidaro piltuvėlis ir plona į viršų nukreipta srovė.

Kumuliacinis poveikis gali būti naudojamas, pavyzdžiui, tyrimo tikslais. Kurdami jį dirbtinai, mokslininkai ieško būdų, kaip pasiekti didelį materijos greitį – iki 90 km/s. Šis efektas naudojamas ir pramonėje – daugiausia kasyboje. Tačiau jis, žinoma, rado didžiausią pritaikymą kariniuose reikaluose. Šiuo principu veikiančius šaudmenis įvairios šalys naudojo nuo praėjusio amžiaus pradžios.

Sviedinio dizainas

Kaip gaminami ir veikia tokio tipo šaudmenys? Tokiuose apvalkaluose dėl ypatingos struktūros yra kaupiamasis krūvis. Šio tipo šovinių priekyje yra kūgio formos piltuvas, kurio sienelės padengtos metaliniu pamušalu, kurio storis gali būti mažesnis nei 1 mm ar keli milimetrai. Priešingoje šios įpjovos pusėje yra detonatorius.

Po paskutinio paleidimo dėl piltuvo buvimo atsiranda destruktyvus kaupiamasis poveikis. Detonacijos banga pradeda judėti išilgai krūvio ašies piltuvo viduje. Dėl to pastarojo sienos griūva. Esant stipriam poveikiui piltuvo pamušalui, slėgis smarkiai padidėja iki 1010 Pa. Tokios vertės gerokai viršija metalų takumo ribą. Todėl šiuo atveju jis elgiasi kaip skystis. Dėl to pradeda formuotis kaupiamasis srautas, kuris išlieka labai kietas ir turi didelį žalingą poveikį.

Teorija

Dėl metalo čiurkšlės, turinčios kumuliacinį poveikį, atsiradimo ne dėl pastarojo tirpimo, o dėl staigios plastinės deformacijos. Kaip skystis, amunicijos pamušalo metalas sudaro dvi zonas, kai piltuvas subyra:

• iš tikrųjų plona metalinė srovė, judanti pirmyn viršgarsiniu greičiu išilgai įkrovos ašies;
• Kenkėjų uodega, kuri yra purkštuko „uodega“, kuri sudaro iki 90 % metalinio piltuvo pamušalo.

Kumuliacinės srovės greitis po sprogimodetonatorius priklauso nuo dviejų pagrindinių veiksnių:

• sprogmens detonacijos greitis;
• piltuvo geometrija.

Kokie gali būti šoviniai

Kuo mažesnis sviedinio kūgio kampas, tuo greičiau juda srovė. Tačiau gaminant amuniciją šiuo atveju piltuvo pamušalui keliami specialūs reikalavimai. Jei jis yra prastos kokybės, dideliu greičiu judantis lėktuvas gali subyrėti anksčiau laiko.

Šio tipo modernūs šoviniai gali būti gaminami su piltuvėliais, kurių kampas yra 30-60 laipsnių. Tokių sviedinių kumuliacinių čiurkšlių, atsirandančių sugriuvus kūgiui, greitis siekia 10 km/s. Tuo pačiu metu uodegos dalis dėl didesnės masės turi mažesnį greitį – apie 2 km/s.

Termino kilmė

Tiesą sakant, pats žodis „kumuliacija“kilęs iš lotyniško cumulatio. Išvertus į rusų kalbą, šis terminas reiškia „kaupimas“arba „kaupimas“. Tai yra, iš tikrųjų apvalkaluose su piltuvu sprogimo energija sukoncentruojama teisinga kryptimi.

Šiek tiek istorijos

Taigi, kaupiamasis srautas yra ilgas plonas darinys su „uodega“, skystas ir tuo pačiu tankus bei standus, dideliu greičiu judantis į priekį. Šis efektas buvo atrastas gana seniai – dar XVIII a. Pirmąją prielaidą, kad sprogimo energiją galima tinkamai sutelkti, padarė inžinierius Fratzas von Baaderis. Šis mokslininkas taip pat atliko keletą eksperimentų, susijusių su kumuliaciniu poveikiu. Tačiaujam tuo metu nepavyko pasiekti jokių reikšmingų rezultatų. Faktas yra tas, kad Franzas von Baader savo tyrimuose naudojo juodus miltelius, kurie nesugebėjo suformuoti reikiamo stiprumo detonacijos bangų.

Pirmą kartą kaupiamoji amunicija buvo sukurta išradus didelio šerelio sprogmenis. Tais laikais kumuliacinį poveikį vienu metu ir nepriklausomai atrado keli žmonės:

• Rusijos karo inžinierius M. Boriskovas - 1864 m.;

• Kapitonas D. Andrievskis - 1865 m.;
• Europietis Maxas von Forsteris – 1883 m.;
• Amerikos chemikas C. Munro – 1888 m.

Sovietų Sąjungoje XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje profesorius M. Sukharevskis dirbo su kaupiamuoju efektu. Praktiškai kariškiai pirmą kartą susidūrė su juo Antrojo pasaulinio karo metais. Tai įvyko pačioje karo veiksmų pradžioje – 1941 metų vasarą. Vokiečių kumuliaciniai sviediniai paliko mažas ištirpusias skyles sovietų tankų šarvuose. Todėl iš pradžių jie buvo vadinami šarvų deginimu.

BP-0350A sviedinius sovietų armija priėmė jau 1942 m. Juos sukūrė vietiniai inžinieriai ir mokslininkai, remdamiesi gauta vokiečių amunicija.

Kodėl jis pramuša šarvus: kaupiamojo reaktyvinio lėktuvo veikimo principas

Antrojo pasaulinio karo metais tokių sviedinių „darbo“ypatybės dar nebuvo gerai ištirtos. Štai kodėl jiems buvo suteiktas „šarvų deginimo“pavadinimas. Vėliau, jau 49 m., buvo imtasi kumuliacijos efekto mūsų šalyjeUždaryti. 1949 m. rusų mokslininkas M. Lavrentjevas sukuria kumuliacinių reaktyvinių lėktuvų teoriją ir už tai gauna Stalino premiją.

Galų gale tyrėjams pavyko išsiaiškinti, kad didelis tokio tipo korpusų įsiskverbimas esant aukštai temperatūrai yra visiškai nesusijęs. Detonatoriui sprogus susidaro kumuliacinė srovė, kuri, susilietus su tanko šarvais, sukuria milžinišką kelių tonų kvadratiniame centimetre slėgį jo paviršiuje. Tokie rodikliai, be kita ko, viršija metalo takumo ribą. Dėl to šarvuose susidaro kelių centimetrų skersmens skylė.

Šio tipo šiuolaikinės amunicijos purkštukai gali tiesiogine prasme pramušti tankus ir kitas šarvuotas transporto priemones. Slėgis, kai jie veikia šarvus, yra tikrai didžiulis. Kumuliacinės sviedinio srovės temperatūra paprastai yra žema ir neviršija 400–600 ° C. Tai reiškia, kad jis iš tikrųjų negali perdegti šarvų arba jų ištirpdyti.

Pats kaupiamasis sviedinys tiesiogiai nesiliečia su tanko sienelių medžiaga. Jis sprogsta tam tikru atstumu. Judančios kumuliacinės srovės dalys po jos išmetimo skirtingu greičiu. Todėl skrydžio metu jis ima temptis. Kai atstumas pasiekiamas per 10-12 piltuvo skersmenų, srovė suyra. Atitinkamai, jis gali turėti didžiausią naikinamąjį poveikį tanko šarvams, kai pasiekia didžiausią ilgį, bet dar nepradeda griūti.

Nugalėk įgulą

Kumuliacinė srovė, pramušusi šarvus, prasiskverbia įtanko vidų dideliu greičiu ir gali smogti net įgulos nariams. Jam prasiskverbiant per šarvus, nuo pastarųjų atitrūksta metalo gabalai ir suskystėję jo lašai. Žinoma, tokie fragmentai taip pat turi stiprų žalingą poveikį.

Į tanko vidų prasiskverbęs reaktyvinis lėktuvas, taip pat dideliu greičiu lekiantys metalo gabalai taip pat gali patekti į transporto priemonės kovinius rezervus. Tokiu atveju pastarasis užsidegs ir įvyks sprogimas. Taip veikia HEAT raundai.

Pliusai ir trūkumai

Kokie yra kaupiamųjų apvalkalų pranašumai. Visų pirma, kariškiai savo pliusams priskiria tai, kad, skirtingai nuo subkalibrinių, jų gebėjimas prasiskverbti į šarvus nepriklauso nuo jų greičio. Tokiais sviediniais galima šaudyti ir iš lengvųjų ginklų. Taip pat gana patogu tokius mokesčius naudoti reaktyviosiose dotacijose. Pavyzdžiui, tokiu būdu RPG-7 rankinis prieštankinis granatsvaidis. Suminė tokių ginklų šarvuotų tankų čiurkšlė, pasižyminti dideliu efektyvumu. Rusijos RPG-7 granatsvaidis vis dar naudojamas šiandien.

Šarvuotas kumuliacinio reaktyvinio lėktuvo veikimas gali būti labai žalingas. Labai dažnai ji nužudo vieną ar du įgulos narius ir sukelia sprogimą amunicijos parduotuvėse.

Pagrindinis tokių ginklų trūkumas yra nepatogumas naudojant juos „artilerijos“būdu. Daugeliu atvejų skrydžio metu sviediniai stabilizuojami sukimosi būdu. Naudojant kaupiamąją amuniciją, tai gali sunaikinti reaktyvinį lėktuvą. Todėl karo inžinieriai visais įmanomais būdais stengiasi sumažinti tokių rotacijąsviediniai skrendant. Tai galima padaryti įvairiais būdais.

Pavyzdžiui, tokiuose šoviniuose gali būti naudojama speciali pamušalo tekstūra. Be to, tokio tipo kriauklėms jie dažnai papildomi sukančiu korpusu. Bet kokiu atveju tokius užtaisus patogiau naudoti mažo greičio ar net stacionariuose šoviniuose. Tai gali būti, pavyzdžiui, raketinės granatos, lengvi patrankų sviediniai, minos, ATGM.

Pasyvioji gynyba

Žinoma, iš karto po to, kai kariuomenių arsenale pasirodė forminiai užtaisai, buvo pradėtos kurti priemonės, neleidžiančios jiems atsitrenkti į tankus ir kitą sunkią karinę techniką. Apsaugai buvo sukurti specialūs nuotoliniai ekranai, sumontuoti tam tikru atstumu nuo šarvų. Tokios lėšos pagamintos iš plieninių grotelių ir metalinio tinklelio. Kaupiamosios srovės poveikis tanko šarvams, jei toks yra, panaikinamas.

Kadangi sviedinys, atsitrenkęs į ekraną, sprogsta dideliu atstumu nuo šarvų, lėktuvas turi laiko suskilti, kol jį pasiekia. Be to, kai kurios tokių ekranų rūšys gali sunaikinti kaupiamojo šovinio detonatoriaus kontaktus, todėl pastarasis tiesiog nesprogsta.

Iš kokios apsaugos galima padaryti

Antrojo pasaulinio karo metais sovietų kariuomenėje buvo naudojami gana masyvūs plieniniai ekranai. Kartais jie galėjo būti pagaminti iš 10 mm plieno ir pailginti 300-500 mm. Vokiečiai karo metu visur naudojo lengvesnę plieno apsaugą.tinkleliai. Šiuo metu kai kurie patvarūs ekranai gali apsaugoti tankus net nuo labai sprogstamųjų skeveldrų. Sukeldami detonaciją tam tikru atstumu nuo šarvų, jie sumažina smūginės bangos poveikį mašinai.

Kartais kelių sluoksnių apsauginiai ekranai taip pat naudojami rezervuarams. Pavyzdžiui, 8 mm plieno lakštą galima nutiesti už automobilio 150 mm, po to tarpas tarp jo ir šarvų užpildomas lengva medžiaga - keramzitu, stiklo vata ir kt. Be to, plieninis tinklelis yra taip pat atliekamas per tokį ekraną 300 mm. Tokie įtaisai gali apsaugoti automobilį nuo beveik visų tipų šovinių su BVV.

Reaktyvioji gynyba

Toks ekranas dar vadinamas reaktyviais šarvais. Pirmą kartą šios veislės apsaugą Sovietų Sąjungoje 40-aisiais išbandė inžinierius S. Smolenskis. Pirmieji prototipai buvo sukurti SSRS septintajame dešimtmetyje. Tokios apsaugos priemonės mūsų šalyje pradėtos gaminti ir naudoti tik praėjusio amžiaus 80-aisiais. Toks reaktyviųjų šarvų kūrimo vėlavimas paaiškinamas tuo, kad iš pradžių jie buvo pripažinti neperspektyviais.

Labai ilgą laiką tokio tipo apsaugos nenaudojo ir amerikiečiai. Izraeliečiai pirmieji pradėjo aktyviai naudoti reaktyvinius šarvus. Šios šalies inžinieriai pastebėjo, kad sprogstant tanko viduje esančioms amunicijos atsargoms, kumuliacinė srovė nepramuša transporto priemonių kiaurai. Tai yra, priešpriešinis sprogimas gali tam tikru mastu jį sulaikyti.

Aštuntajame dešimtmetyje Izraelis pradėjo aktyviai naudoti dinaminę apsaugą nuo kaupiamųjų sviediniųpraėjusį šimtmetį. Tokie įtaisai buvo vadinami „Blazer“, pagaminti iš nuimamų konteinerių ir išdėstyti už tanko šarvų. Jie panaudojo RDX pagrindu pagamintus „Semtex“sprogmenis kaip sprogstamą užtaisą.

Vėliau dinaminė rezervuarų apsauga nuo HEAT korpusų buvo palaipsniui tobulinama. Šiuo metu, pavyzdžiui, Rusijoje naudojamos malachito sistemos, kurios yra kompleksai su elektroniniu detonacijos valdymu. Toks ekranas gali ne tik efektyviai atremti HEAT sviedinius, bet ir sunaikinti moderniausius NATO subkalibrus DM53 ir DM63, sukurtus specialiai sunaikinti ankstesnės kartos Rusijos ERA.

Kaip purkštukas elgiasi po vandeniu

Kai kuriais atvejais bendras šaudmenų poveikis gali būti sumažintas. Pavyzdžiui, kaupiamoji srovė po vandeniu elgiasi ypatingai. Tokiomis sąlygomis jis suyra jau 7 piltuvo skersmenų atstumu. Faktas yra tas, kad važiuojant dideliu greičiu čiurkšlei beveik taip pat „sunku“prasiskverbti pro vandenį, kaip ir metalui.

Pavyzdžiui, sovietinė kaupiamoji amunicija, skirta naudoti po vandeniu, buvo aprūpinta specialiais purkštukais, padedančiais suformuoti čiurkšlę, ir su svareliais.

Įdomūs faktai

Žinoma, Rusijoje šiuo metu vyksta tobulinimo darbai, įskaitant labiausiai kaupiamus ginklus. Pavyzdžiui, šiuolaikinės buitinės šios veislės granatos gali prasiskverbti per daugiau nei metro storio metalo sluoksnį.

Šios veislės ginklus naudoja skirtingipasaulio šalyse ilgą laiką. Tačiau apie jį iki šiol sklando įvairios legendos ir mitai. Taigi, pavyzdžiui, kartais internete galite rasti informacijos, kad kaupiamieji purkštukai, patekę į bako vidų, gali sukelti tokį staigų slėgio padidėjimą, kad dėl to miršta įgula. Apie šį kumuliacinių bangų poveikį internete dažnai pasakojamos siaubingos istorijos, taip pat ir pačių kariškių. Yra net nuomonė, kad Rusijos tanklaiviai per kautynes sąmoningai važinėja su atvirais liukais, kad sumažintų slėgį susikaupusio sviedinio atveju.

Tačiau pagal fizikos dėsnius metalo srovė negali sukelti tokio poveikio. Tokio tipo sviediniai tiesiog sutelkia sprogimo energiją tam tikra kryptimi. Todėl yra labai paprastas atsakymas į klausimą, ar kaupiamasis čiurkšlė perdega, ar pramuša šarvus. Susidūrus su rezervuaro sienelių medžiaga, ji sulėtėja ir tikrai labai spaudžia. Dėl to metalas pradeda sklisti šonuose ir dideliu greičiu lašeliais išplaunamas į baką.

Medžiaga šiuo atveju suskystėja būtent dėl slėgio. Kaupiamosios srovės temperatūra yra žema. Žinoma, tuo pačiu metu jis nesukelia jokios reikšmingos smūgio bangos. Purkštukas gali prasiskverbti per žmogaus kūną. Skysto metalo lašai, nukritę nuo pačių šarvų, taip pat turi rimtą naikinamąją galią. Netgi smūgio banga nuo paties šovinio sprogimo nepajėgia prasiskverbti į šarvuočio čiurkšlės padarytą skylę. Atitinkamai nebako viduje nėra perteklinio slėgio.

Remiantis fizikos dėsniais, atsakymas į klausimą, ar kumuliacinė srovė pramuša ar perdegina šarvus, yra akivaizdus. Susilietus su metalu, jis tiesiog suskystėja ir pereina į mašiną. Tai nesukuria per didelio slėgio už šarvų. Todėl atidaryti automobilio liuką, kai priešas naudoja tokią amuniciją, žinoma, neapsimoka. Be to, tai, priešingai, padidina įgulos narių smegenų sukrėtimo ar mirties riziką. Pačio sviedinio sprogimo banga taip pat gali prasiskverbti į atvirą liuką.

Eksperimentai su vandeniu ir želatinos šarvais

Jei norite, galite atkurti bendrą efektą net namuose. Norėdami tai padaryti, jums reikia distiliuoto vandens ir aukštos įtampos kibirkštinio tarpo. Pastaroji gali būti pagaminta, pavyzdžiui, iš kabelio, koaksialiai su pagrindine gyvenamąja poveržle į jo pynę sulituojant varinę poveržlę. Tada centrinis laidas turi būti prijungtas prie kondensatoriaus.

Šiame eksperimente piltuvo vaidmenį gali atlikti meniskas, suformuotas ploname popieriniame vamzdelyje. Iškroviklis ir kapiliaras turi būti sujungti plonu elastingu vamzdeliu. Tada švirkštu įpilkite vandens į vamzdelį. Po to, kai susidaro meniskas maždaug 1 cm atstumu nuo kibirkštinio tarpo, reikia įjungti kondensatorių ir uždaryti grandinę laidininku, pritvirtintu ant izoliacinio strypo.

Atliekant tokį namų eksperimentą gedimo srityje atsiras didelis spaudimas. Smūgio banga bėgs link menisko ir jį sugrius.