Кумулятивное оружие: история, принцип работы

2.1. Осколочные боеприпасы

Основным поражающим фактором осколочного боеприпаса является поле высокоскоростных осколков корпуса или готовых поражающих элементов. Предназначены, главным образом, для поражения живой силы.

При разрыве, например, осколочной авиабомбы образуется большое количество осколков, которые разлетаются в разные стороны на расстояние до 300 метров от места взрыва.

Рис. 2.1. Осколочные боеприпасы различных видов

Совершенствование осколочных боеприпасов идёт по пути создания боеприпасов с готовыми или полуготовыми убойными элементами. Особенностью таких боеприпасов является огромное количество (до нескольких тысяч) элементов (шариков, иголок, стрелок и прочее) массой от одного до нескольких граммов. Как правило, готовые убойные элементы находятся внутри суббоеприпасов (в каждом – до 300 и более поражающих элементов), которые, в свою очередь, заряжаются в кассеты. На вооружении ведущих стран мира имеются авиационные бомбовые кассеты, кассетные артиллерийские снаряды, кассетные боевые части баллистических ракет и ракет для систем реактивной артиллерии. Под действием вышибного заряда кассеты разрушаются над землей, а разлетающиеся суббоеприпасы взрываются на площади до 250 тыс. м₂.

Готовыми поражающими элементами могут снаряжаться и противопехотные мины.

Рис. 2.2. Осколочные боеприпасы с готовыми поражающими элементами (ГПЭ)

Защищают от поражающих элементов различные укрытия, окопы, траншеи.

Деталировка стандартного кумулятивного снаряда

Кумулятивный снаряд состоит из:

• Взрывателя и головки;
• выемки и кольца;
• заряда и детонатора;
• фиксатора и трассера;
• стабилизатора, корпуса, лопасти.

Понятие кумулятивного эффекта

Эффект изобретённый Бересковым, означает мгновенное усиление происходящих процессов, за счёт слаженности совместных усилий.

В одной из частей заряда изготавливают небольшое углубление, которое покрывается слоем металла общей толщиной в 1-3 мм. Это углубление всегда повернуто к цели.

Взрыв, происходящий на краю воронки, заставляет взрывную волну проходить по боковым стенкам, тем самым сплющивая их к оси снаряда. Во время взрыва создаётся большое давление, которое трансмутирует облицовку воронки в квазижидкость , затем перемещает её вдоль оси боеприпаса. Эти действия образуют струю, которая развивает скорость до (10км/с).

ВАЖНО! Облицовка не расплавляется, а деформируется в жидкость под воздействием высокого давления на неё. Если кумулятивная струя попала в цель, то прочность брони не имеет значения

Важна лишь плотность и толщина металла

Пробивная способность струи металла зависит от:

Важна лишь плотность и толщина металла. Пробивная способность струи металла зависит от:

Если кумулятивная струя попала в цель, то прочность брони не имеет значения. Важна лишь плотность и толщина металла. Пробивная способность струи металла зависит от:

• длины;
• плотности облицовки;
• материала брони цели.

ВАЖНО! Максимально эффективное действие (фокусное), возникает при взрыве снаряда на небольшом расстоянии от бронированной цели. Броня и кумулятивный заряд взаимодействуют между собой, т.е.  созданное от взрыва составных частей снаряда давление настолько высокое, что самая крепкая броня, поведёт себя словно жидкость. Стандартный боеприпас пробивает броню толщиной от 5 до 8 его калибров

Стандартный боеприпас пробивает броню толщиной от 5 до 8 его калибров

Броня и кумулятивный заряд взаимодействуют между собой, т.е.  созданное от взрыва составных частей снаряда давление настолько высокое, что самая крепкая броня, поведёт себя словно жидкость. Стандартный боеприпас пробивает броню толщиной от 5 до 8 его калибров.

Обратите внимание! Если облицовка воронки выполнена из обеднённого урана, бронебойность снаряда повышается до 10 калибров. Плюсы и минусы. Плюсы и минусы

Плюсы и минусы

У кумулятивных боеприпасов, есть положительные и отрицательные стороны. Абсолютные плюсы таких снарядов:

• Пробивание почти любого слоя брони;
• Струя пробивает броню независимо от изначальной скорости полёта снаряда;
• Мощное действие после попадание в цель.

Но и у кумулятивных боеприпасов есть свои минусы:

1. Трудности в массовом производстве, из-за сложности конструкции;
2. Большие сложности в применении боеприпасов РСЗО;
3. Уязвимости в пробитии динамической брони.

Боевая часть с кумулятивным эффектом, используется при производстве боеприпасов для РПГ, противотанковых пушек и мин. При попадании в цель снаряда, начиненного «жидким металлом», в большой вероятности произведёт взрыв боекомплекта. При этом экипаж погибнет.

Интересный факт! Современные ПТРК способны пробить броневой лист толщиной 10 см.

Болванка треснула по танку

Совершенствование броневой защиты, а также применение ее наклонного расположения снизило эффективность сплошного бронебойного снаряда. Попадая на скошенную плоскость, он чаще всего рикошетил, хотя в силу своих особенностей иногда оказывался способен на так называемую нормализацию. Она состояла в том, что после первого касания наконечника вектор движения несколько менялся (до пяти градусов), а угол удара о броню становился более тупым. Это приводило к более эффективному распределению нагрузки на участок поражаемой защиты, и даже если броня не пробивалась насквозь, с внутренней ее стороны образовывалась своеобразная воронка, а кусочки металла летели внутрь машины с высокой скоростью, калеча и убивая экипаж. К тому же не следует сбрасывать со счетов и компрессионное воздействие, иными словами, сильное и быстрое изменение давления (по своей сущности, мощный удар воздушной волны).

Решения

Ниже приведены некоторые возможные решения ранее упомянутых проблем, связанных с кумулятивными эффектами:

Отойдите от экологических оценок для конкретных проектов: кумулятивные эффекты лучше всего понимать и управлять ими на уровне политики, программы или сектора из-за необходимости долгосрочного планирования.
Разработка национальных баз данных об окружающей среде: агентства и организации, проводящие исследования в странах, обмениваются своими данными в рамках стандартизированного подхода, который позволяет объединять информацию и использовать ее в различных исследованиях. Многие практики используют компьютерное моделирование для прогнозирования потенциальных воздействий деятельности и изменений в землепользовании; поэтому инвентаризация национальных фоновых данных об окружающей среде повысит предсказательную способность этих моделей.
Координация между юрисдикционными агентствами: фрагментация экологических оценок между юрисдикциями неадекватно решает проблемы кумулятивного воздействия. Координация между агентствами на различных уровнях (национальном, региональном, местном) может помочь установить экологические цели, предвидеть и планировать будущее развитие, а также обмениваться передовым опытом.
Региональная экологическая оценка (РЭО): кумулятивное воздействие деятельности человека на окружающую среду лучше понять в региональном масштабе. Поскольку REA изучают последствия событий, происходящих в регионе, они более эффективны, чем обычные экологические оценки, при анализе кумулятивных эффектов

Они также могут помочь принять более стратегические решения для будущего развития, помогая лучше понять состояние окружающей среды в региональном масштабе.
Учет кумулятивных эффектов на раннем этапе: важно, чтобы кумулятивные эффекты учитывались на раннем этапе и на протяжении всей экологической оценки и всего срока реализации проекта. В частности, для проектов с неизвестными или неопределенными воздействиями необходимо постоянно собирать новую информацию и изменять подходы к управлению и смягчению последствий по мере прояснения этих неопределенностей.

Принцип действия

Фугас (фото строения заряда) Фугасный снаряд, принцип действия которого описывался выше, имеет большую область применения. Но в боевых условиях их чаще всего используют для разрушения укрепленных сооружений и живой силы противника. Фугасные снаряды используют артиллерийские установки разных калибров, в основном это 120 и 152 мм.

После попадания по целям возникает мощное фугасное действие боеприпасов, сопровождающееся взрывной волной. Другими словами происходит высвобождение газообразных продуктов за счет взрывчатого вещества, которое после детонации образуют зону высокой температуры, взрывную волну и большой радиус разлета осколков снаряда.

Принцип действия фугасного снаряда заключается в мощности взрыва, способного одним попаданием уничтожить цель полностью

Взрыв фугасного снаряда

Сила и мощность взрыва зависит от высвобожденных газообразных продуктов. Это делает достаточно сложным определение точных параметров. Поэтому все имевшиеся данные о параметрах взрывной силы и радиусе поражения фугасных снарядов полностью условные.

Основным преимуществом данного снаряда является возможность увеличения параметров за счет увеличения взрывчатых веществ и не влияние на это калибра используемого орудия.

105 мм бронебойно-фугасный снаряд

К примеру, бронебойно-фугасные снаряды имеют небольшие калибры, но за счет высокого содержания ВВ, бронепробития и тонких стенок снаряда, имея свойство пластичности они проникают глубоко под броню и после детонации образуют большое разрушение и воздействие непосредственно на внутреннюю часть бронированной техники, что приводит к полному выводу ее из строя. В случае, когда броня не была пробита, на внутренней стороне образуются сколы.

Взрыватели фугасных снарядов

Первым взрывателем осколочно-фугасных боеприпасов был обычный фитиль, который поджигался при выстреле из пушки и инициировал подрыв ВВ через определенное время. Однако после появления нарезных орудий и снарядов конической формы, что гарантировало встречу с препятствием передней части корпуса, появились взрыватели ударного действия. Их преимущество заключалось в том, что подрыв ВВ происходил сразу после контакта с преградой. Для разрушения ударные взрыватели оснастили замедлителем. Это позволяло боеприпасу сначала проникнуть внутрь препятствия, тем самым резко усиливая его эффективность. Оснастив фугас с таким взрывателем более массивным корпусом с толстыми стенками (что позволяло, за счет кинетической энергии, проникать глубоко в стены долговременных огневых точек), получили бетонобойный снаряд.

Кстати, на начальном этапе Великой Отечественной войны при помощи 152-миллиметровых бетонобойных снарядов успешно боролись с немецкой бронетехникой. При попадании в средний или легкий немецкий танк снаряд, за счет своего веса, сначала разрушал машину, срывал башню, а потом взрывался. Недостатком ударных взрывателей было то, что при попадании в вязкую почву (например, болото) они не срабатывали. Эту проблему смог устранить дистанционный взрыватель, позволяющий произвести подрыв боеприпаса на определенном расстоянии от среза ствола орудия. В настоящее время данный тип детонатора применяется практически во всех ОФС. Он позволяет, например, вести стрельбу из танковых пушек по воздушным целям (вертолетам).

Кумулятивные боеприпасы и гранаты

Кумулятивное оружие, так как является очень эффективным, нашло свое применение в качестве гранат, используемых на ручных и винтовочных гранатометах. Такой тип снаряда может легко использоваться пехотой для среднебронированной техники в любых условиях.

Первыми кумулятивный боеприпас в виде гранаты использовали фашисты во Второй Мировой войне, где показали превосходные результаты и значительно усложнили использование легкобронированной техники в различных условиях.

Кумулятивный снаряд — фото пробитой брони

Первые кумулятивные гранаты имели массу до 3 кг, диаметр 15 см и вес содержащегося взрывчатого вещества до 1 кг. Далее ученые всего мира вели разработку универсальных кумулятивных гранат, которые в результате получили калибры 30, 40,80 и 90 мм. Пробитие составляло в среднем 300 мм. Такой тип снарядов использовался на РПГ и Базуках.

Кумулятивная граната, используемая базукой

Тактико-технические характеристики:

Принцип действия кумулятивного заряда позволил использовать гранаты против легкобронированной техники. Они показали высокую эффективность к полному выводу из строя техники и экипажа.

Немецкая кумулятивная ракета «воздух—земля»

Тактико-технические характеристики ракеты «воздух—земля»:

Во время Второй Мировой войны, немецкими учеными была создана неуправляемая кумулятивная ракета типа «воздух — земля». Целью таких ракет являлось уничтожение вражеской бронированной техники с воздуха.

Кумулятивные ракеты имели высокую начальную скорость в 570 метров в секунду, калибр 130 мм и пробивную способность до 200 мм. В ходе исследовательской работы было создано три таких ракеты, после чего проект был свернут по неизвестным причинам.

Механизм действия кумулятивного заряда[править | править код]

Кумулятивная струяправить | править код

После взрыва капсюля-детонатора заряда, возникает детонационная волна, которая перемещается вдоль оси заряда.

Волна, распространяясь к облицовке поверхности конуса, схлопывает её в радиальном направлении, при этом в результате соударения частей облицовки давление в ней резко возрастает. Давление продуктов взрыва, достигающее порядка 1010Па (105 кгс/см²), значительно превосходит предел текучести металла, поэтому движение металлической облицовки под действием продуктов взрыва подобно течению жидкости, которое, однако, обусловлено не плавлением, а пластической деформацией.

Аналогично жидкости, металл облицовки формирует две зоны: большой по массе (порядка 70—90 %) медленно двигающийся «пест» и меньшую по массе (порядка 10—30 %) тонкую (порядка толщины облицовки) гиперзвуковую металлическую струю, перемещающуюся вдоль оси симметрии заряда, скорость которой зависит от скорости детонации взрывчатого вещества и геометрии воронки. При использовании воронок с малыми углами при вершине возможно получить крайне высокие скорости, но при этом возрастают требования к качеству изготовления облицовки, так как повышается вероятность преждевременного разрушения струи. В современных боеприпасах используются воронки со сложной геометрией (экспоненциальные, ступенчатые и др.) с углами в диапазоне от 30 до 60°; скорость кумулятивной струи при этом достигает 10 км/с.

Поскольку при встрече кумулятивной струи с бронёй развивается очень высокое давление, на один-два порядка превосходящее предел прочности металлов, то струя взаимодействует с бронёй в соответствии с законами гидродинамики, то есть при соударении они ведут себя как идеальные жидкости. Прочность брони в её традиционном понимании в этом случае практически не играет роли, а на первое место выходят показатели плотности и толщины бронирования.

Теоретическая пробивная способность кумулятивных снарядов пропорциональна длине кумулятивной струи и квадратному корню отношения плотности облицовки конуса (воронки) к плотности брони. Практическая глубина проникновения кумулятивной струи в монолитную броню у существующих боеприпасов варьируется в диапазоне от 1,5 до 4 калибров.

При схлопывании конической оболочки скорости отдельных частей струи оказываются различными, и струя в полёте растягивается. Поэтому небольшое увеличение промежутка между зарядом и мишенью увеличивает глубину пробивания за счёт удлинения струи. Однако при значительных расстояниях между зарядом и мишенью непрерывность струи нарушается, что снижает бронебойный эффект. Наибольший эффект достигается на так называемом «фокусном расстоянии», на котором струя максимально растянута, но ещё не разорвана на отдельные фрагменты. Для выдерживания этой дистанции используют различные типы наконечников соответствующей длины.

При перемещении в твёрдой среде градиентно разорванная кумулятивная струя самоцентрируется, а диаметр трека по мере удаления от точки фокуса уменьшается. При движении разорванной на фрагменты кумулятивной струи в жидкостях и газах каждый фрагмент перемещается по собственной траектории, а диаметр трека по мере удаления от точки фокуса увеличивается. Этим объясняется резкое снижение пробивной способности высокоградиентных кумулятивных струй при использовании противокумулятивных экранов.

Использование заряда с кумулятивной выемкой без металлической облицовки снижает кумулятивный эффект, так как вместо металлической струи действует струя газообразных продуктов взрыва; однако при этом достигается значительно более сильное заброневое действие.

Ударное ядроправить | править код

Основная статья: Ударное ядро

Ударное ядро — компактная металлическая форма, напоминающая пест, образующаяся в результате сжатия металлической облицовки кумулятивного заряда продуктами его детонации.

Для образования ударного ядра кумулятивная выемка имеет тупой угол при вершине или форму сферического сегмента переменной толщины (у краёв толще, чем в центре). Под влиянием ударной волны происходит не схлопывание конуса, а выворачивание его «наизнанку». Полученный снаряд диаметром в четверть и длиной в один калибр (первоначальный диаметр выемки) разгоняется до скорости 2,5 км/с. Бронебойное действие ядра ниже, чем у кумулятивной струи, но зато сохраняется на расстоянии до 1000 калибров. В отличие от кумулятивной струи, состоящей лишь из 15 % массы облицовки, ударное ядро образуется из 100 % её массы.

Значение «Кумулятивный» в словарях

Кумулятивный

–
Философский словарь
— постепенно концентрирующийся, суммативно накапливаемый со временем, содержащий в себе все свое историческое прошлое.

Похожие слова в словарях

Кумулятивный Вотум
–
Экономический словарь

— порядок голосования в многомандатных избирательных округах, при котором избиратель имеет право объединять часть или все имеющиеся у него голоса и отдавать их за одного из кандидатов.

Кумулятивный Вотум
–
Юридический словарь

Кумулятивный Годовой Доход (приведенный К Оценке Настоящего Времени)
–
Экономический словарь

Инвестиционный доход, дисконтированный в обратную сторону от кумулятивной цифры (т.е. приведенный к оценке настоящего времени с использованием принятой ставки дисконта). Кумулятивная цифра представляет собой сумму денег (доход за несколько намеченных лет), которая достигается при ежегодном начислении сложных процентов на сумму дохода, полученного в предшествующие годы. Синоним термина — внутренняя ставка дохода (internal rate of return).

Кумулятивный Дивиденд
–
Экономический словарь

дивиденд, начисляемый и выплачиваемый по привилегированным кумулятивным акциям. В случае если годовое собрание акционеров, которое должно было принять решение о выплате накопленных по кумулятивным акциям дивидендов, решило их не выплачивать или выплатить не полностью, акционеры — владельцы кумулятивных привилегированных акций приобретают право голоса по всем вопросам, входящим в компетенцию собрания акционеров. Данное право вступает в силу сразу после этого собрания и прекращается после полной выплаты дивидендов.

Кумулятивный Доход Сверх Нормы
–
Экономический словарь

Сумма различий между ожидаемой доходностью акции и реальной доходностью, которая зависит от различных новостей, объявляемых на рынке.

Кумулятивный Коэффициент Рождаемости (cumulative Fertility Rate, Cfr)
–
Социологический словарь

— общее число живорождений к определенному возрасту, в расчете на 1000 женщин реальной или гипотетической когорты. Для когорты — этот коэффициент  равен числу когда-либо рожденных детей. Для периода — он рассчитывается с помощью суммирования повозрастных коэффициентов рождаемости от возраста 15 лет до возраста х лет.

Кумулятивный Пай
–
Экономический словарь

(accumulating unit) пай в инвестиционном фонде, дивиденды на который после выплаты подоходного налога остаются в распоряжении фонда, увеличивая пай его владельца.

Кумулятивный Переводной Корректировочный Счет (кпк)
–
Экономический словарь

Статья в переводном балансе, которая отражает накопленные за несколько лет прибыль и/или убытки от переводных операций. Наличие счета КПК обязательно по правилу №52 FASB.

Кумулятивный Самописец
–
Психологический словарь

Устройство, часто используемое в исследованиях оперантного научения, которое автоматически графически изображает ответы в течение времени. Бумага подается в это устройство через определенный интервал, в то время как ручка движется по бумаге каждый раз, когда поступает ответ. Коэффициент ответов, таким образом, может определяться по наклону кривой; чем более крутой наклон, тем выше коэффициент. Пологая кривая указывает на отсутствие ответа.

Кумулятивный Самописец
–
Психологическая энциклопедия

Кумулятивный Эффект
–
Экономический словарь

экономический, финансовый эффект, достигаемый за счет постепенного накопления, сосредоточения факторов и последующего их «взрывного» действия.

Кумулятивный Эффект
–
Экономический словарь

— эффект, достигаемый за счет постепенного накопления, сосредоточения факторов и последующего их взрывного действия.

Кумулятивный Эффект
–
Юридический словарь

Кумулятивный снаряд

– артиллерийский снаряд основного назначения, в к-ром для поражения цели используется заряд кумулятивного действия (см. Кумулятивный эффект). Кумулятивный снаряд предназначен для стрельбы по бронированным целям (танкам, БМП, БТР и т. п.), а также по железобетонным фортификац. сооружениям. В СССР первые эксперименты с кумулятивными снарядами проводились в 1934 С.Н.Дядичевым. Опытные кумулятивные снаряды использовались в 1938 во время гражд. войны в Испании. Во 2-й мировой войне кумулятивные снаряды широко применялись всеми воюющими армиями. Первый отечеств. образец кумулятивного снаряда, принятый на вооружение Сов. Армии в янв. 1942, был разработан под руководством К.К.Снитко. Во время Великой Отечеств, войны К. с. иногда называли «броненрожигающим» или «термитным». Кумулятивный снаряд (см. рис.) состоит из корпуса, разрывного заряда, кумулятивной выемки, взрывателя и трассёра. В качестве разрывного заряда используются бризантные ВВ, обладающие высокой скоростью детонации (гексоген и др., а также их смеси и сплавы с тротилом в различных пропорциях). Бронепробиваемость кумулятивного снаряда зависит от формы, размеров и материала облицовки кумулятивной выемки, массы и свойств разрывного заряда, времени срабатывания детонационной цепи (конструкции взрывателя), скорости вращения снаряда, угла встречи его с преградой, характеристик брони. Вращение кумулятивного снарядаприводит к рассеиванию кумулятивной струи под действием центробежной силы и снижению её бронспробиваемости. Поэтому у некоторых кумулятивных снарядов нарезных орудий для исключения вращения предусматривается проворот кумулятивного узла или ведущего пояска относительно корпуса снаряда. Другой путь повышения бронепробиваемости кумулятивного снаряда — применение гладкоствольных орудий. Для стабилизации в полёте невращающиеся кумулятивные снаряды имеют калиберное или надкалиберное оперение; последнее раскрывается после выхода снаряда из канала ствола. Такие устройства способствуют повышению эффективности кумулятивного снаряда, но усложняют конструкцию. Бронепробиваемость вращающихся кумулятивных снарядов обычно около двух калибров, невращающихся — порядка четырёх и более. К сер. 70-х гг. К. с. широко применяются дли стрельбы из арт. орудии различ. типов (в т.ч. танковых и безоткатных). Лит.: Латухин А. Н. Противотанковое во- оруженно. M , 1974, Артиллерия и ракеты. М., 1968.

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.

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.

Затраты во времени

Временные расчеты немного отличаются от других. Вы не можете просто сложить все время и перевести его в . Так же как и не можете купить дополнительное время, поэтому каждое строительство/модернизация должно быть рассчитано в отдельности, а затем суммировано. Все это приводит к тому, что цена будет немного выше от той, когда вы просто рассчитаете стоимость на калькуляторах.

Временные затраты на модернизацию были отделены от времени на строительство, так как игроку доступна только 1 лаборатория. Это значит что вы не можете ускорить общий прогресс модернизаций при помощи строителей, как это можно сделать в случае с постройками. Время на модернизацию Героев было так же разделено по другим таблицам, так как занимает колоссальное количество времени и денежных средств.

Затраты времени на модернизацию (лаборатория)

Постройки

Герои