Кумулятивтік ағын: сипаттамасы, сипаттамалары, ерекшеліктері, қызықты фактілер

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Әскери істердегі жинақтаушы әсер – бұл жарылыстың жойқын әсерін белгілі бір бағытта шоғырландыру арқылы күшейту. Өз әрекетінің принципімен таныс емес адамда мұндай құбылыс әдетте таң қалдырады. Құрыштағы кішкене тесікке байланысты, ЖЫЛУ раундына соғылған кезде, резервуар жиі толық істен шығады.

Қайда қолданылған

Шынында, жинақталған әсердің өзін, бәлкім, барлық адамдар байқаған. Бұл, мысалы, тамшы суға түскенде пайда болады. Бұл жағдайда соңғысының бетінде воронка және жоғары бағытталған жұқа ағын пайда болады.

Кумулятивті әсерді, мысалы, зерттеу мақсатында пайдалануға болады. Оны жасанды түрде жасау арқылы ғалымдар материяның жоғары жылдамдығына – 90 км/с дейін жетудің жолдарын іздестіруде. Бұл әсер өнеркәсіпте де қолданылады - негізінен тау-кен өндірісінде. Бірақ ол, әрине, әскери істерде ең үлкен қолдануды тапты. Осы принцип бойынша жұмыс істейтін оқ-дәрілер өткен ғасырдың басынан бері әртүрлі елдерде қолданылған.

Снаряд дизайны

Оқ-дәрілердің бұл түрі қалай жасалады және жұмыс істейді? Мұндай қабықшаларда олардың ерекше құрылымына байланысты жинақталған заряд бар. Оқ-дәрілердің бұл түрінің алдыңғы жағында қабырғалары металл төсеммен жабылған, қалыңдығы 1 мм-ден кем немесе бірнеше миллиметр болуы мүмкін конус тәрізді воронка бар. Бұл ойықтың қарама-қарсы жағында детонатор бар.

Соңғы триггерден кейін шұңқырдың болуына байланысты деструктивті кумулятивтік әсер пайда болады. Детонация толқыны воронка ішіндегі заряд осі бойымен қозғала бастайды. Нәтижесінде соңғысының қабырғалары қирады. Шұңқырдың қаптамасында күшті соққы кезінде қысым күрт артады, 1010 Па дейін. Мұндай мәндер металдардың аққыштық шегінен әлдеқайда асып түседі. Сондықтан ол бұл жағдайда сұйықтық сияқты әрекет етеді. Нәтижесінде жинақталған ағынның қалыптасуы басталады, ол өте қатты болып қалады және үлкен зақымдау қабілетіне ие.

Теория

Кумулятивті әсері бар металл ағынының пайда болуына байланысты, соңғысын балқыту арқылы емес, оның өткір пластикалық деформациясы арқылы. Сұйықтық сияқты, оқ-дәрі төсемінің металы шұңқыр құлаған кезде екі аймақты құрайды:

• шын мәнінде заряд осі бойымен дыбыстан жоғары жылдамдықпен алға жылжып келе жатқан жұқа металл ағыны;

• Шұңқырдың металл төсемінің 90%-на дейін бөлігін құрайтын ағынның «құйрығы» болып табылатын зиянкестердің құйрығы.

Жарылыстан кейінгі жинақталған ағынның жылдамдығыдетонатор екі негізгі факторға байланысты:

• жарылғыш заттың жарылу жылдамдығы;
• шұңқыр геометриясы.

Қандай оқ-дәрі болуы мүмкін

Снаряд конусының бұрышы неғұрлым аз болса, ағын соғұрлым жылдамырақ қозғалады. Бірақ бұл жағдайда оқ-дәрілерді өндіру кезінде шұңқырдың қаптамасына ерекше талаптар қойылады. Сапасы нашар болса, жоғары жылдамдықпен қозғалатын ұшқыш уақытынан бұрын құлап кетуі мүмкін.

Осы түрдегі заманауи оқ-дәрілерді бұрышы 30-60 градус болатын шұңқырлармен жасауға болады. Конустың құлауынан кейін пайда болатын мұндай снарядтардың жинақталған ағындарының жылдамдығы 10 км / с жетеді. Сонымен қатар, құйрық бөлігі үлкен массаға байланысты төмен жылдамдыққа ие - шамамен 2 км / с.

Терминнің шығу тегі

Шын мәнінде, «кумуляция» сөзінің өзі латынның cumulatio сөзінен шыққан. Орыс тіліне аударғанда бұл термин «жинақтау» немесе «жинақтау» дегенді білдіреді. Яғни, шын мәнінде, шұңқыры бар снарядтарда жарылыс энергиясы дұрыс бағытта шоғырланған.

Біраз тарих

Осылайша, жинақталған ағын «құйрықты», сұйық және сонымен бірге тығыз және қатты, үлкен жылдамдықпен алға жылжып келе жатқан ұзын жіңішке түзілім болып табылады. Бұл әсер өте ұзақ уақыт бұрын - 18 ғасырда ашылған. Жарылыс энергиясының дұрыс шоғырлануы мүмкін деген алғашқы болжамды инженер Фратц фон Баадер жасаған. Бұл ғалым кумулятивті әсерге байланысты бірнеше тәжірибелер де жүргізді. Дегенменол кезде айтарлықтай нәтижеге қол жеткізе алмады. Франц фон Баадер өз зерттеулерінде қажетті күштегі детонациялық толқындарды құра алмаған қара ұнтақты пайдаланды.

Бірінші рет кумулятивтік оқ-дәрілер жоғары қылшықты жарылғыш заттарды ойлап тапқаннан кейін жасалды. Сол күндері кумулятивтік әсерді бір уақытта және бірнеше адам тәуелсіз ашты:

• Орыс әскери инженері М. Борисков - 1864 ж.;

• Капитан Д. Андриевский - 1865 ж.;

• еуропалық Макс фон Форстер - 1883 жылы;
• американ химигі К. Мунро - 1888 ж.

Кеңес Одағында 1920 жылы профессор М. Сухаревский кумулятивтік әсермен айналысты. Іс жүзінде әскерилер онымен бірінші рет Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде кездесті. Бұл соғыс қимылдарының ең басында - 1941 жылдың жазында болды. Немістердің жинақталған снарядтары кеңестік танктердің сауыттарында кішкентай еріген тесіктер қалдырды. Сондықтан олар бастапқыда қару-жарақ деп аталды.

BP-0350A снарядтарын Кеңес әскері 1942 жылы қабылдаған. Оларды отандық инженерлер мен ғалымдар басып алған неміс оқ-дәрілері негізінде әзірледі.

Ол неліктен броньды бұзады: жинақталған реактивті ұшақтың жұмыс істеу принципі

Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде мұндай снарядтардың «жұмысының» ерекшеліктері әлі толық зерттелмеген. Сондықтан оларға «сауыт жағу» деген атау берілді. Кейінірек, қазірдің өзінде 49 жылы біздің елде жинақтау әсері қолға алындыжабық. 1949 жылы орыс ғалымы М. Лаврентьев кумулятивтік реактивті ұшақтар теориясын жасайды және бұл үшін Сталиндік сыйлықты алады.

Соңында зерттеушілер жоғары температурадағы осы типтегі снарядтардың жоғары ену қабілеті ешбір түрде байланысты емес екенін анықтады. Детонатор жарылған кезде кумулятивтік ағын пайда болады, ол резервуардың броньымен жанасқанда оның бетіне шаршы сантиметрге бірнеше тонна үлкен қысым жасайды. Мұндай көрсеткіштер, басқалармен қатар, металдың аққыштық шегінен асып түседі. Нәтижесінде құрышта диаметрі бірнеше сантиметр болатын тесік пайда болады.

Осы түрдегі заманауи оқ-дәрілердің реактивті ұшағы танктер мен басқа броньды көліктерді дәлме-дәл тесіп өтуге қабілетті. Олар құрышқа әсер еткен кездегі қысым шынымен де үлкен. Снарядтың жинақталған ағынының температурасы әдетте төмен және 400-600 ° C-тан аспайды. Яғни, ол шын мәнінде сауытты жарып жібере алмайды немесе оны еріте алмайды.

Кумулятивтік снарядтың өзі резервуар қабырғаларының материалымен тікелей байланыста болмайды. Ол біршама қашықтықта жарылып кетеді. Әртүрлі жылдамдықпен лақтырылғаннан кейін жинақталған ағынның бөліктерін жылжыту. Сондықтан ұшу кезінде ол созыла бастайды. Қашықтыққа 10-12 шұңқыр диаметріне жеткенде ағын үзіледі. Тиісінше, ол максималды ұзындыққа жеткенде, бірақ әлі құлай бастағанда, танктің сауытына ең үлкен жойқын әсер етуі мүмкін.

Экипажды жеңіңіз

Бронды тесіп өткен кумулятивтік ағын оның ішіне енедірезервуардың ішкі бөлігін жоғары жылдамдықпен және тіпті экипаж мүшелеріне де соқтыруы мүмкін. Құрыштан өткен кезде металл бөліктері және оның сұйытылған тамшылары соңғысынан үзіледі. Мұндай фрагменттердің, әрине, күшті зақымдаушы әсері де бар.

Тауардың ішіне еніп кеткен реактивті ұшақ, сондай-ақ үлкен жылдамдықпен ұшатын металл бөліктері де көліктің жауынгерлік резервтеріне түсе алады. Бұл жағдайда соңғысы жанып, жарылыс болады. ЖЫЛЫТУ айналымдары осылай жұмыс істейді.

Артықшылықтары мен кемшіліктері

Кумулятивті қабықтардың артықшылығы қандай. Біріншіден, әскерилер олардың плюстарына кіші калибрлілерден айырмашылығы, олардың броньды еніп өту қабілеті олардың жылдамдығына байланысты емес екенін айтады. Мұндай снарядтарды жеңіл мылтықтардан да атуға болады. Сондай-ақ мұндай төлемдерді реактивті гранттарда пайдалану өте ыңғайлы. Мысалы, осылайша РПГ-7 қолмен танкке қарсы гранатомет. Мұндай қару-жарақтардың жинақталған реактивті броньды танктері жоғары тиімділікке ие. Ресейлік РПГ-7 гранатометі бүгін де қызмет етуде.

Кумулятивті ағынның брондалған әрекеті өте жойқын болуы мүмкін. Көбінесе ол бір немесе екі экипаж мүшесін өлтіріп, оқ-дәрі қоймаларын жарып жібереді.

Мұндай қарулардың негізгі кемшілігі – оларды «артиллериялық» әдіспен қолданудың қолайсыздығы. Ұшу кезінде көп жағдайда снарядтар айналу арқылы тұрақтанады. Жинақталған оқ-дәрілерде ол ағынның бұзылуына әкелуі мүмкін. Сондықтан әскери инженерлер бұлардың айналуын азайту үшін барлық мүмкіндіктерді жасауға тырысадыұшатын снарядтар. Мұны әртүрлі жолдармен жасауға болады.

Мысалы, мұндай оқ-дәрілерде арнайы төсеніш құрылымын қолдануға болады. Сондай-ақ, осы түрдегі раковиналар үшін олар жиі айналмалы денемен толықтырылады. Қалай болғанда да, мұндай зарядтарды төмен жылдамдықты немесе тіпті стационарлық оқ-дәрілерде пайдалану ыңғайлы. Бұл, мысалы, ракеталық гранаталар, жеңіл зеңбірек снарядтары, миналар, АТГМ болуы мүмкін.

Пасивті қорғаныс

Әрине, армиялардың арсеналында пішінді зарядтар пайда болғаннан кейін бірден танктерге және басқа да ауыр әскери техникаға соғылып кетпеу үшін құралдар әзірлене бастады. Қорғаныс үшін құрыштан біршама қашықтықта орнатылған арнайы қашықтағы экрандар әзірленді. Мұндай қорлар болат торлардан және металл тордан жасалған. Кумулятивтік ағынның танк сауытына әсері, егер бар болса, күші жойылады.

Снаряд экранға тиген кезде құрыштан біршама қашықтықта жарылып кететіндіктен, ағын оған жеткенше үзіліп үлгереді. Сонымен қатар, мұндай экрандардың кейбір түрлері жинақталған оқ-дәрі детонаторының контактілерін бұзуға қабілетті, нәтижесінде соңғысы мүлдем жарылып кетпейді.

Қандай қорғаныс жасауға болады

Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Кеңес әскерінде өте үлкен болат экрандар қолданылды. Кейде олар 10 мм болаттан жасалып, 300-500 мм ұзартылуы мүмкін. Немістер соғыс кезінде барлық жерде жеңіл болат қорғанысты қолданды.торлар. Қазіргі уақытта кейбір ұзаққа созылатын экрандар тіпті жоғары жарылғыш фрагменттік снарядтардан резервуарларды қорғай алады. Құрыштан біршама қашықтықта детонация тудыру арқылы олар соққы толқынының машинасына әсерін азайтады.

Кейде көп қабатты қорғаныс экрандары резервуарлар үшін де қолданылады. Мысалы, 8 мм болат парақты автомобильдің артына 150 мм-ге дейін көтеруге болады, содан кейін оның және бронь арасындағы кеңістік жеңіл материалмен толтырылады - керамзит, шыны жүн және т.б. Әрі қарай болат тор. сондай-ақ 300 мм-ге осындай экран арқылы жүзеге асырылады. Мұндай құрылғылар автокөлікті BVV бар оқ-дәрілердің барлық дерлік түрінен қорғай алады.

Реактивті қорғаныс

Мұндай экран реактивті құрыш деп те аталады. Кеңес Одағында бұл сортты қорғауды алғаш рет 40-жылдары инженер С. Смоленский сынаған. Алғашқы прототиптер КСРО-да 60-жылдары жасалған. Біздің елімізде мұндай қорғаныс құралдарын өндіру және қолдану өткен ғасырдың 80-жылдарында ғана басталды. Реактивті қару-жарақтың дамуының бұл кешігуі оның бастапқыда келешегі жоқ деп танылғанымен түсіндіріледі.

Өте ұзақ уақыт бойы бұл қорғаныс түрін американдықтар да пайдаланбаған. Израильдіктер бірінші болып реактивті броньды белсенді қолданды. Бұл елдің инженерлері резервуар ішіндегі оқ-дәрі қорын жару кезінде жинақталған ағын көліктерді тесіп өтпейтінін байқады. Яғни, қарсы жарылыс оны белгілі бір деңгейде ұстауға қабілетті.

Израиль 70-жылдары жинақталған снарядтардан динамикалық қорғанысты белсенді қолдана бастадыөткен ғасыр. Мұндай құрылғылар «Блэйзер» деп аталды, алынбалы контейнерлер түрінде жасалған және танктің сауытының сыртына орналастырылды. Олар жарылғыш заряд ретінде RDX негізіндегі Semtex жарылғыш заттарды пайдаланды.

Кейіннен резервуарлардың ЖЫЛУ снарядтарынан динамикалық қорғанысы біртіндеп жетілдірілді. Қазіргі уақытта, мысалы, Ресейде детонацияны электронды басқаратын кешендер болып табылатын малахит жүйелері қолданылады. Мұндай экран ЖЫЛУ снарядтарына тиімді қарсы тұруға ғана емес, сонымен қатар алдыңғы буынның ресейлік ЭРА-ны жою үшін арнайы жасалған НАТО-ның ең заманауи субкалибрлі DM53 және DM63-ін жоюға қабілетті.

Жол су астында қалай әрекет етеді

Кейбір жағдайларда оқ-дәрілердің жиынтық әсерін азайтуға болады. Мысалы, су астындағы жинақталған ағын ерекше түрде әрекет етеді. Мұндай жағдайларда ол шұңқырдың диаметрі 7 қашықтықта ыдырайды. Өйткені, жоғары жылдамдықта ағынның суды жарып өтуі металдағыдай «қиын» болады.

Су астында қолдануға арналған кеңестік жинақталған оқ-дәрілер, мысалы, ағынды қалыптастыруға көмектесетін және салмақтармен жабдықталған арнайы саптамалармен жабдықталған.

Қызықты фактілер

Әрине, Ресейде қазіргі уақытта ең жинақталған қаруды қоса алғанда, жетілдіру жұмыстары жүргізілуде. Осы сорттағы заманауи отандық гранаталар, мысалы, қалыңдығы бір метрден асатын металл қабатын өте алады.

Бұл алуан қаруды әртүрлі адамдар пайдаланадыұзақ уақыт бойы әлем елдері. Дегенмен, ол туралы түрлі аңыздар мен мифтер әлі де айтылып жүр. Мысалы, кейде Интернетте кумулятивтік ағындар резервуардың ішкі бөлігіне кірген кезде қысымның күрт көтерілуін тудыруы мүмкін, бұл экипаждың өліміне әкелетіні туралы ақпаратты таба аласыз. Интернетте жинақталған толқындардың бұл әсері туралы, соның ішінде әскерилердің өздері туралы жиі қорқынышты әңгімелер айтылады. Тіпті ресейлік танкерлер ұрыс кезінде жиынтық снаряд түскен жағдайда қысымды жеңілдету үшін әдейі ашық люктермен қозғалады деген пікір бар.

Алайда, физика заңдары бойынша металл ағыны мұндай әсер ете алмайды. Бұл түрдегі снарядтар жарылыс энергиясын белгілі бір бағытта шоғырландырады. Демек, кумулятивтік ағын броньды жарып жібере ме, әлде тесіп кете ме деген сұраққа өте қарапайым жауап бар. Резервуардың қабырғаларының материалымен кездескенде, ол баяулайды және шын мәнінде оған үлкен қысым жасайды. Нәтижесінде металл бүйірлеріне тарай бастайды және үлкен жылдамдықпен резервуарға тамшылармен жуылады.

Бұл жағдайда материал дәл қысымның әсерінен сұйылтылған. Кумулятивтік ағынның температурасы төмен. Бұл ретте, әрине, оның өзі ешқандай елеулі соққы толқынын тудырмайды. Реактивті ұшақ адам денесін тесіп өтуге қабілетті. Құрыштың өзінен шыққан сұйық металдың тамшылары да айтарлықтай жойқын күшке ие. Тіпті оқ-дәрілердің жарылуынан болған соққы толқынының өзі сауыттағы реактивті саңылауға ене алмайды. Сәйкесінше, жоқрезервуардың ішінде артық қысым жоқ.

Физика заңдарына сәйкес, кумулятивтік реактивті оқ сауыт арқылы тесіп кете ме, әлде жанып кете ме деген сұрақтың жауабы осылайша анық. Металлмен жанасқанда оны жай сұйылтады және машинаға өтеді. Ол құрыштың артында артық қысым жасамайды. Сондықтан, жау мұндай оқ-дәріні пайдаланған кезде машинаның люкін ашу, әрине, оған тұрарлық емес. Сонымен қатар, бұл, керісінше, экипаж мүшелерінің шайқалу немесе өлім қаупін арттырады. Снарядтың өзінен шыққан жарылыс толқыны да ашық люкке еніп кетуі мүмкін.

Су және желатинді сауытпен тәжірибелер

Егер қаласаңыз, жинақталған әсерді тіпті үйде де жасай аласыз. Ол үшін тазартылған су және жоғары вольтты ұшқын саңылауы қажет. Соңғысын, мысалы, мыс шайбаны негізгі тұрғын үй шайбасымен оның өріміне дейін коаксиалды дәнекерлеу арқылы кабельден жасауға болады. Содан кейін орталық сымды конденсаторға қосу керек.

Бұл тәжірибедегі шұңқырдың рөлін жұқа қағаз түтікте пайда болған мениск атқара алады. Тоқтатқыш пен капилляр жұқа серпімді түтік арқылы қосылуы керек. Содан кейін шприцті пайдаланып түтікке су құйыңыз. Ұшқын аралығынан шамамен 1 см қашықтықта мениск пайда болғаннан кейін конденсаторды іске қосып, оқшаулағыш штангаға бекітілген өткізгішпен тізбекті жабу керек.

Үйдегі мұндай эксперимент кезінде бұзылу аймағында көп қысым пайда болады. Соққы толқыны менискаға қарай өтіп, оны құлатады.