Оглавление
- 1 Кумулятивный заряд
- 1.1 История кумулятивных зарядов
- 1.2 Развитие кумулятивных зарядов
- 1.3 Применение кумулятивных зарядов
- 1.4 Современные военные и невоенные применения
- 1.5 Конструкция и принцип действия
- 1.6 Образование струи
- 1.7 Изменение скорости струи
- 1.8 Температуры и материалы
- 1.9 Расположение заряда
- 1.10 Диаметр заряда
- 1.11 Форма и материалы вкладыша
- 1.12 Выбор материалов
- 1.13 Скорость и давление
- 1.14 Заряд взрывчатого вещества
- 1.15 Состав кумулятивных зарядов
- 1.16 Формирователи волн
- 1.17 Подкалибровка
- 1.18 Линейные кумулятивные заряды (LSC)
- 1.19 Пенетратор взрывной формы (EFP)
- 1.20 Тандемная боеголовка
- 1.21 Компрессор Войтенко
- 1.22 Ядерные кумулятивные заряды
- 1.23 Эффекты кумулятивного заряда
- 1.24 Пенетратор с ядерным приводом
- 1.25 Дополнительные материалы
- 1.26 Рекомендации
- 1.27 Внешние ссылки
- 1.28 Полный текст статьи:
- 2 Кумулятивный заряд – Википедия
Кумулятивный заряд
-
История кумулятивных зарядов
- Кумулятивные заряды используются для резки и формовки металла, инициирования ядерного оружия, пробивания брони и перфорации скважин.
- Эффект Манро фокусирует энергию взрыва с помощью углубления на поверхности взрывчатого вещества.
- Первый кумулятивный заряд был создан Максом фон Ферстером в 1883 году.
-
Развитие кумулятивных зарядов
- В 1910 году Эгон Нейман обнаружил, что тротиловая шашка пробивает стальную пластину с конусообразной выемкой.
- В 1932 году Франц Рудольф Томанек разработал противотанковый снаряд на основе эффекта кумулятивного заряда.
- В 1938 году Томанек разработал кумулятивное взрывчатое вещество.
-
Применение кумулятивных зарядов
- Во время Второй мировой войны кумулятивные боеприпасы использовались Германией, Великобританией, СССР, США и Италией.
- Кумулятивные заряды произвели революцию в противотанковой борьбе, сделав танки уязвимыми.
-
Современные военные и невоенные применения
- Современные кумулятивные боеголовки используются в противотанковых управляемых ракетах, неуправляемых реактивных снарядах и другом оружии.
- В невоенных целях кумулятивные заряды применяются для взрывного разрушения зданий, бурения отверстий, разработки карьеров и тушения пожаров.
- В нефтяной и газовой промышленности кумулятивные заряды используются для заканчивания строительства скважин и тушения пожаров.
-
Конструкция и принцип действия
- Типичное устройство состоит из цилиндра взрывчатого вещества с конической полостью и центральным детонатором.
- Энергия взрыва высвобождается перпендикулярно поверхности взрывчатого вещества, концентрируясь в пустоте.
-
Образование струи
- В результате столкновения образуется высокоскоростная струя металлических частиц.
- Большая часть материала образуется в слое толщиной 10-20% вкладыша.
- Остальная часть образует “морковку”.
-
Изменение скорости струи
- Скорость струи уменьшается по длине из-за изменения скорости коллапса.
- Это приводит к распаду струи на частицы.
- Частицы не выравниваются, что уменьшает глубину проникновения.
-
Температуры и материалы
- Температура внешнего 50%-ного наконечника медной струи составляет 1100-1200 К.
- Температура оловянно-свинцовой струи ниже температуры плавления меди.
- Медные струи имеют температуру плавления ниже температуры плавления меди.
-
Расположение заряда
- Заряд должен быть взорван на оптимальном расстоянии для полного раскрытия струи.
- При длительных остановках скорость теряется из-за сопротивления воздуха.
-
Диаметр заряда
- Диаметр заряда влияет на глубину проникновения.
- Кумулятивные заряды могут пробивать стальную пластину толщиной от 150% до 700% от диаметра заряда.
-
Форма и материалы вкладыша
- Наиболее распространенная форма вкладыша – коническая.
- Различные углы наклона струи приводят к разному распределению массы и скорости.
- Вкладыши изготавливаются из различных металлов и стекла.
-
Выбор материалов
- Медь и тантал являются предпочтительными материалами для глубокого проникновения.
- В нефтяной промышленности используются псевдосплавы и биметаллические вкладыши.
-
Скорость и давление
- Скорость струи может достигать 10 км/с.
- Давление между наконечником струи и мишенью может достигать одного терапаскаля.
-
Заряд взрывчатого вещества
- Для оптимального проникновения выбирают бризантное взрывчатое вещество с высокой скоростью детонации и давлением.
- Наиболее распространенным взрывчатым веществом является октоген.
-
Состав кумулятивных зарядов
- Включает пластиковое связующее, взрывчатое вещество на полимерной основе или тротил
- Используются составы на основе гексогена, воска или алюминия
- CL-20 используется в виде композита PBX LX-19
-
Формирователи волн
- Вставляются во взрывчатое вещество для изменения траектории детонационной волны
- Экономят место, повышая эффективность
- Используются методы машинного обучения для оптимизации волновых форм
-
Подкалибровка
- Гильза меньшего диаметра, чем заряд взрывчатого вещества
- Отключает часть устройства, что сокращает заряд при той же производительности
-
Линейные кумулятивные заряды (LSC)
- Облицовка с V-образным профилем и переменной длиной
- Используются для резки стальных балок и разделения ступеней ракет
- Гибкие варианты для резки изделий сложной геометрии
-
Пенетратор взрывной формы (EFP)
- Использует детонационную волну для выталкивания пластины в высокоскоростной снаряд
- Эффективен на больших дистанциях, но неглубоко пробивает броню
- Современные версии позволяют изготавливать длинные стержни и многозарядные снаряды
-
Тандемная боеголовка
- Состоит из двух кумулятивных зарядов, расположенных один перед другим
- Используется в противотанковых ракетах и снарядах
- Примеры: TOW-2A, “Хеллфайр”, российские 125-мм боеприпасы
-
Компрессор Войтенко
- Ускоряет ударные волны с помощью кумулятивного заряда
- Используется для ускорения газа и разгона тонких дисков
- Модификации включают детонацию при сверхсжатии и взрывную алмазную ячейку-наковальню
-
Ядерные кумулятивные заряды
- Предлагаются для реактивного ускорения космических аппаратов
-
Эффекты кумулятивного заряда
- Обсуждались умозрительно, но не были вызваны на практике
- Тед Тейлор утверждал, что ядерный взрыв может проделать отверстие в твердой породе
-
Пенетратор с ядерным приводом
- Предложен в 1960-х годах для защиты от баллистических ракет
-
Дополнительные материалы
- Взрывная линза
- Осколочно-фугасная насадка для сквоша
- Боеприпас повышенной пробиваемости M150
- Список общепринятых военных терминов
- Глоссарий терминов по огнестрельному оружию
-
Рекомендации
- Основы кумулятивных зарядов, У.П. Уолтерс, Дж.А. Zukas
- Боеголовки для тактических ракет, Джозеф Карлеоне
-
Внешние ссылки
- Кумулятивные заряды – объяснение эффекта Манро на YouTube
- Научно-популярная статья 1945 года о кумулятивном оружии
- Элементы конструкции ядерного оружия
- Кумулятивные бомбы усиливают атаки в Ираке
- Кумулятивные заряды поражают самые труднопроходимые цели
- Разработка немцами первых кумулятивных зарядов во время Второй мировой войны
- Применение кумулятивных зарядов и защита от них во время Второй мировой войны