Боеприпасы с кумулятивным зарядом. история развития эффекта берескова

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.

2.4. Бетонобойные боеприпасы

Боеприпасы предназначены для поражения железобетонных сооружений высокой прочности, а также для разрушения взлетно-посадочных полос аэродромов. В корпусе боеприпаса размещаются два заряда – кумулятивный и фугасный – и два детонатора. При встрече с преградой срабатывает детонатор мгновенного действия, который подрывает кумулятивный заряд. С некоторой задержкой (после прохождения боеприпаса через перекрытие) срабатывает второй детонатор, подрывающий фугасный заряд, который и вызывает основное разрушение объекта.

Кумулятивного заряда может и не быть. В этом случае преграда пробивается за счёт кинетического действия снаряда. Срабатывание фугасного заряда происходит с задержкой, позволяющей снаряду пробить преграду, либо войти в её толщу.

Примером такого боеприпаса является активно-реактивная бетонобойная бомба БЕТАБ-500ШП, предназначенная для разрушения железобетонных укрытий и ВПП. За основу была взята обычная фугасная авиабомба. Корпус выполнен более прочным с утолщённой головной частью. Бомба снабжена тормозным парашютом и реактивным ускорителем. Она сбрасывается в режиме горизонтального полета с высот 50-100 м. После срабатывания тормозного парашюта включается ускоритель, который сообщает бомбе энергию, необходимую для пробивания преграды. Бомба сначала пробивает преграду, а затем взрывается. БЕТАБ-500ШП может пробивать перекрытие толщиной до 550 мм. В грунте средней плотности образует воронку диаметром 4,5 м. При попадании бомбы во взлётно-посадочную полосу бетонное покрытие разрушается на площади до 50 м₂.

С конца 1943 г. на вооружение Советской Армии стали поступать тяжёлые штурмовые самоходные артиллерийские орудия ИСУ-152 «Зверобой». Действуя в обороне в основном из засад, ИСУ-152 показали, что нет такой вражеской техники, которую они не могли бы уничтожить. 152-мм бронебойные снаряды разбивали средние немецкие танки Pz Kpfw-III и Pz Kpfw-IV, броня новых «Тигров» и «Пантер» тоже не могла ничего противопоставить этим снарядам. Зачастую за неимением бронебойных снарядов по танкам врага стреляли фугасными или бетонобойными. Кинетическая энергия 152,4-мм снаряда была настолько большой, что при попадании в башню он чисто механическим ударом разрушал элементы конструкции погона, смещая башню на несколько десятков сантиметров от оси вращения. Бывали моменты, когда эти башни буквально летали в воздухе от последующей детонации боекомплекта после попадания снаряда. Наконец, ИСУ-152 была единственной советской боевой машиной, способной успешно противостоять грозной немецкой САУ «Фердинанд» («Элефант»).

Интересные факты

• Первоначально кумулятивные снаряды назывались бронепрожигающими, так как считалось (исходя из формы пробитой воронки), что они именно прожигают броню. В реальности же при подрыве заряда температура облицовки достигает всего лишь 200—600 °C, что значительно ниже температуры её плавления.
• Распространено мнение, что при попадании кумулятивной струи в танк или иную броневую цель находящиеся внутри погибают от баротравмы при резком повышении давления в замкнутом объеме после пробития брони, и это одна из причин, почему десант БМП предпочитает ездить снаружи, на верхнем листе, а не внутри машины, а также поэтому некоторые танкисты предпочитают езду с открытыми люками, для сброса давления. В реальности же всё наоборот: расширяющиеся газы сдетонировавшего кумулятивного заряда не могут проникнуть за пробитую броню в образовавшееся небольшое отверстие, а вот открытые люки приводят к «затеканию» ударной волны и поражению экипажа.

Где используется

Собственно сам кумулятивный эффект наблюдали, наверное, все без исключения люди. Возникает он, к примеру, при падении капли в воду. В этом случае на поверхности последней образуются воронка и тонкая струя, направленная вверх.

Использоваться кумулятивный эффект может, к примеру, в исследовательских целях. Создавая его искусственно, ученые ищут пути достижения высоких скоростей веществ — до 90 км/с. Также этот эффект используется в промышленности — в основном в горных разработках. Но наибольшее применение он, конечно же, нашел в военном деле. Боеприпасы, работающие на таком принципе, используются разными странами с начала прошлого века.

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.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Гальперин М.В. Общая экология. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007. – 336 с

2.

Ганиев М.М., Недорезков В.Д. Химические средства защиты растений. – М.: КолосС, 2006. – 248 с.

3.

ГОСТ 21507-81 (СТ СЭВ 1740-79) Защита растений. Термины и определения. Москва: Государственный комитет СССР по стандартамм, 1981. — 54 с.

4.Груздев Г.С. Химическая защита растений. Под редакцией Г.С. Груздева — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1987. — 415 с.: ил.
5.

Логвиновский В.Д., Негробов О.П. Пестициды. Современные проблемы природопользования. Воронеж, 2003, — 32 с

6.Попов С.Я. Основы химической защиты растений. Попов С.Я., Дорожкина Л.А., Калинин В.А./ Под ред. профессора С.Я Попова. — М.: Арт-Лион, 2003. — 208 с.
7.

Шкрабак В.С., Луковников А.В., Тургиев А.К. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве.- М.: Колос,2002

Свернуть
Список всех источников

Истоки изобретения и дальнейшее развитие эффекта

1864 год, стал настоящим прорывом мастера минного дела Михаила Матвеевича Берескова, который открыл кумулятивный эффект. После воплощения задумки в жизнь, начались множественные испытания для проверки эффективности против твёрдых и бронированных объектов. Военное руководство многих стран, привело в шок, с какой эффективностью кумулятивные снаряды уничтожают бронированную технику. Подобные испытания заставили учёных со всего мира начинать исследования разработки М. Берескова.

В период с 1910 по 1926 гг. активно продолжались исследования военными инженерами Великобритании, США, России, Германии, Турции, Франции, по созданию разнотипных мин и снарядов с кумулятивным действием. Главной целью всех разработок являлось найти наиболее подходящую форму и материал, которые смогли бы уничтожать тяжелобронированные объекты.

В 1935 году, немецкие инженеры начали создавать снаряды с кумулятивным зарядом для артиллерийских полков, которые активно их использовали в ходе 1941-1944 годов. Благодаря увиденному потенциалу немецких снарядов против советской техники, Советский Союз взяв за основу немецкие образцы, начал производство аналогичных боеприпасов.

В 1942 году Советский Союз сумел начать массовое производство снарядов, которые могли бы использоваться в артиллерийских орудиях.

Кумулятивные боеприпасы в послевоенное время

В июле 1950 года, американские военные инженеры изобрели абсолютно новую модель снаряда, с высокой стабильностью во время полёта и уникальной облицовкой.

В 1960 году был создан снаряд, имевший улучшенную структуру, и был сделан из материалов, которые полностью превосходили своих предшественников. В этом же году были начаты множественные исследования по усовершенствованию уже готовых разработок.

1990 год — Создание первых в мире боеприпасов тандемного вида, которые способны пробивать броню до 8 см.

Атомный миротворец: как один крейсер прекратил войну

DámskýDeník

Взрывной характер

Ядро урана содержит 92 протона. Природный уран представляет собой в основном смесь двух изотопов: U238 (в ядре которого 146 нейтронов) и U235 (143 нейтрона), причем последнего в природном уране лишь 0,7%. Химические свойства изотопов абсолютно идентичны, потому и разделить их химическими методами невозможно, но различие в массах (235 и 238 единиц) позволяет сделать это физическими методами: смесь уранов переводят в газ (гексафторид урана), а затем прокачивают через бесчисленные пористые перегородки. Хотя изотопы урана не отличимы ни по внешнему виду, ни химически, их разделяет пропасть в свойствах ядерных характеров.

Процесс деления U238 — платный: прилетающий извне нейтрон должен принести с собой энергию — 1 МэВ или более. А U235 бескорыстен: для возбуждения и последующего распада от пришедшего нейтрона ничего не требуется, вполне достаточно его энергии связи в ядре.

Цепная реакция При попадании нейтронов ядро урана-235 легко делится, образуя новые нейтроны. При определенных условиях начинается цепная реакция.

При попадании нейтрона в способное к делению ядро образуется неустойчивый компаунд, но очень быстро (через 10−23−10−22 с) такое ядро разваливается на два осколка, не равных по массе и «мгновенно» (в течение 10−16−10−14 с) испускающих по два-три новых нейтрона, так что со временем может размножаться и число делящихся ядер (такая реакция называется цепной). Возможно такое только в U235, потому что жадный U238 не желает делиться от своих собственных нейтронов, энергия которых на порядок меньше 1 МэВ. Кинетическая энергия частиц — продуктов деления на много порядков превышает энергию, выделяющуюся при любом акте химической реакции, в которой состав ядер не меняется.

Металлический плутоний существует в шести фазах, плотности которых от 14,7 до 19,8 кг/см3. При температуре ниже 119 градусов Цельсия существует моноклинная альфа-фаза (19,8 кг/см3), но такой плутоний очень хрупок, а в кубической гранецентрированной дельта-фазе (15,9) он пластичен и хорошо обрабатывается (именно эту фазу и стараются сохранить с помощью легирующих добавок). При детонационном обжатии никаких фазовых переходов быть не может — плутоний находится в состоянии квазижидкости. Фазовые переходы опасны при производстве: при больших размерах деталей даже при незначительном изменении плотности возможно достижение критического состояния. Конечно, произойдет это без взрыва — заготовка просто раскалится, но может произойти сброс никелирования (а плутоний очень токсичен).

Страницы

Паукообразная обезьяна. Образ жизни и среда обитания паукообразной обезьяны

Виды кумуляции

Различают кумуляцию материальную и функциональную.

• Материальная кумуляция – накопление вещества при его систематическом поступлении. Способностью к этому виду накопления характеризуются стойкие пестициды – многие препараты из группы хлорорганических соединений, а также препараты ртути.
• Функциональная кумуляция – это не накопление яда, а суммирование эффекта действия (изменений функций отдельных органов и систем организма, которые происходят в результате кратковременного воздействия пестицида). Сам препарат достаточно быстро разрушается или выводится из организма с мочой или другими путями. Этот тип кумуляции характерен для нестойких пестицидов, например, фосфорорганических соединений, связывающих фермент холинэстеразу (пиримифос-метила, малатиона (карбофоса), диазинона и др.), синтетических пиретроидов (дельтаметрина, альфа-циперметрина, циперметрина и др.) и других химических групп.

Материальная и функциональная кумуляция характеризуют токсическое действие пестицидов.

Особую опасность кумуляция представляет в трофических (пищевых) цепях и пирамидах, в которых человек находится на верхнем уровне. Пример такой пирамиды показан на рисунке. (фото)

Кумуляция пестицидов ведет к гибели и вырождению многих видов высших животных. Бактерии, растения, насекомые и грызуны, для уничтожения которых применяются пестициды, достаточно быстро вырабатывают устойчивость (резистентность) к ним. В это же время их естественные враги накапливают в своих организмах большие концентрации токсических веществ. Они гораздо менее способны выработать устойчивость к ядохимикатам и погибают. В результате возникает замкнутый круг: для сохранения хорошего урожая приходится использовать все более сильные пестициды и во все больших количествах, хотя со временем эти меры оказываются все менее эффективными.

Определение угла заточки

Идеального общего угла для заточки поварских, как и любых других ножей, не существует. Его величина напрямую зависит от предназначения ножа. Ниже приводится таблица с рекомендациями по соблюдению заточных углов от ведущей мировой компании в сфере контроля качества и консультационных услуг по заточке всех типов ножей и лезвий — CATRA (Великобритания).

Во избежание быстрого затупления CATRA также рекомендует: не мыть кухонные ножи горячей водой, не класть эти инструменты в посудомоечные машины, а при свободном хранении в ящиках одевать на каждый собственные картонные ножны.

Комментарии

1. 6 — Военно-морской флаг,7 — Гвардейский Военно-морской флаг,8 — Орденский Военно-морской флаг,9 — Гвардейский Орденский Военно-морской флаг.
2. Скорее всего, до 1703 года, когда на новом фрегате, получившем название «Штандарт», был поднят штандарт, представлявший собой жёлтое полотнище с двуглавым чёрным орлом, держащим морские карты с изображением Белого, Каспийского и Азовского морей — см. , С. 40; , С. 53−54.
3. В связи с наличием фотографий сохранившегося флага (см. ниже) — реконструкция флага в , Рис. 4, С. 11. вызывает определённые вопросы. Скорее всего <ввиду отсутствия на тот момент вексиллографической традиции>, лицевая сторона флага расположена слева от «древка».

Цены ГАЗ-33081 на российском рынке

Стоимость нового полноприводного грузовика ГАЗ-33081 у дилеров Горьковского автозавода начинается с полутора миллионов рублей (за базовую комплектацию – бортовой автомобиль с тентом). На вторичном рынке предложений немного, и цена колеблется от 400 тысяч рублей до 1 миллиона, в зависимости от технического состояния автомашины.

Вахтовый автобус ГАЗ-33081.

В целом, нужно отметить, что ГАЗ-33081 был просто обречён на успех в нашей стране, где тысячи квадратных километров занимают просторы бездорожья и есть насущная необходимость в применении реальных вездеходных качеств техники.

Дизельный полноприводной «Садко» стал хорошим преемником грузовика ГАЗ-66, унаследовав лучшие качества простоты, неприхотливости, проходимости данной машины и избавившись от присущих ей недостатков.

2.5. Боеприпасы объемного взрыва

Предназначены для поражения ударной волной и огнем живой силы, сооружений и техники противника. Источником энергии являются смеси метилацетина, пропадеина и пропана с добавкой бутана или смеси на основе окиси пропилена (этилена) и различных видов жидкого топлива.

Принцип действия такого боеприпаса заключается в следующем: жидкое топливо, обладающее высокой теплотворной способностью (окись этилена, диборан, перекись уксусной кислоты, пропилнитрат), помещенное в специальную оболочку, при взрыве разбрызгивается, испаряется и перемешивается с кислородом воздуха, образуя сферическое облако топливно-воздушной смеси радиусом около 15 м и толщиной слоя 2-3 м. Образовавшаяся смесь подрывается в нескольких местах специальными детонаторами. В зоне детонации за несколько десятков микросекунд развивается температура 2500-3000°С. В момент взрыва внутри оболочки из топливно-воздушной смеси образуется относительная пустота – безжизненное пространство размером с футбольное поле (поэтому объёмно-детонирующие боеприпасы называют «вакуумными бомбами»).

Основным поражающим фактором боеприпаса объёмного взрыва является ударная волна. В то же время резко возрастает температура воздуха, создается обедненная кислородом, отравленная продуктами сгорания обширная область атмосферы.

Боеприпасы объемного взрыва по своей мощности занимают промежуточное положение между ядерными и обычными (фугасными) боеприпасами. По своей разрушительной способности такой боеприпас может быть сравним с тактическим ядерным боеприпасом. Избыточное давление во фронте ударной волны боеприпаса объёмного взрыва даже на удалении 100 м от центра взрыва может достигать 100 кПа (1 кгс/см²).

Бомбы объемного взрыва испытаны американцами еще в 1969 г. во Вьетнаме.

Неоднократно боеприпасы объемного взрыва применялись в различных войнах 1980-90 годов. Так 6 августа 1982 года в период войны в Ливане израильский самолет сбросил такую бомбу (американского производства) на восьмиэтажный жилой дом. Взрыв произошел в непосредственной близости от здания на уровне 1-2 этажа. Здание было полностью разрушено. Погибло около 300 человек (в основном не в здании, а находившиеся поблизости от места взрыва).

В августе 1999 года в период агрессии Чечни против Дагестана на дагестанский аул Тандо, где скопилось значительное число чеченских боевиков, была сброшена крупнокалиберная бомба объемного взрыва. Захватчики понесли огромные потери. В последующие дни одно только появление одиночного (именно одиночного) штурмовика Су-25 над каким либо населенным пунктом заставляло боевиков спешно покидать аул. Появился даже термин «эффект Тандо».

Поскольку топливно-воздушная смесь боеприпасов объемного взрыва легко растекается и способна проникать в негерметичные помещения, а также формироваться в складках местности, простейшие защитные сооружения от них спасти не могут. Защита людей обеспечивается только укрытием в защитных сооружениях. Убежища должны работать в режиме полной изоляции.

Возникающая в результате взрыва ударная волна вызывает у людей такие поражения, как контузия головного мозга, множественные внутренние кровотечения вследствие разрыва соединительных тканей внутренних органов (печени, селезенки), разрыв барабанных перепонок уха.

Высокая поражающая способность, а также неэффективность существующих мер защиты от боеприпасов объемного взрыва послужили основанием для того, чтобы Организация Объединенных Наций квалифицировала такое оружие как негуманное средство ведения войны, вызывающее чрезмерные страдания людей. На заседании чрезвычайного комитета по обычным вооружениям в Женеве был принят документ, в котором такие боеприпасы признаны видом оружия, требующим запрещения международным сообществом.