Getto cumulativo: descrizione, caratteristiche, caratteristiche, fatti interessanti

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'effetto cumulativo negli affari militari è il rafforzamento dell'effetto distruttivo di un'esplosione concentrandola in una certa direzione. Il fenomeno di questo tipo in una persona che non ha familiarità con il principio della sua azione di solito provoca sorpresa. A causa di un piccolo foro nell'armatura, quando viene colpito da un colpo HEAT, il carro spesso si guasta completamente.

Dove utilizzato

In re altà, l'effetto cumulativo stesso è stato osservato, probabilmente, da tutte le persone senza eccezioni. Si verifica, ad esempio, quando una goccia cade nell'acqua. In questo caso sulla superficie di quest'ultimo si formano un imbuto e un getto sottile diretto verso l' alto.

L'effetto cumulativo può essere utilizzato, ad esempio, per scopi di ricerca. Creandolo artificialmente, gli scienziati stanno cercando modi per raggiungere alte velocità della materia, fino a 90 km/s. Questo effetto viene utilizzato anche nell'industria, principalmente nel settore minerario. Ma, ovviamente, ha trovato la più grande applicazione negli affari militari. Le munizioni che operano secondo questo principio sono state utilizzate da diversi paesi dall'inizio del secolo scorso.

Progettazione proiettile

Come è fatto e come funziona questo tipo di munizione? C'è una carica cumulativa in tali proiettili, a causa della loro struttura speciale. Nella parte anteriore di questo tipo di munizioni è presente un imbuto a forma di cono, le cui pareti sono ricoperte da un rivestimento metallico, il cui spessore può essere inferiore a 1 mm o diversi millimetri. C'è un detonatore sul lato opposto di questa tacca.

Dopo l'ultimo trigger, a causa della presenza di un imbuto, si verifica un effetto cumulativo distruttivo. L'onda di detonazione inizia a muoversi lungo l'asse di carica all'interno dell'imbuto. Di conseguenza, le pareti di quest'ultimo crollano. Con un forte impatto nel rivestimento dell'imbuto, la pressione aumenta bruscamente, fino a 1010 Pa. Tali valori superano di gran lunga il limite di snervamento dei metalli. Pertanto, in questo caso si comporta come un liquido. Di conseguenza, inizia la formazione di un getto cumulativo, che rimane molto duro e ha una grande capacità dannosa.

Teoria

A causa della comparsa di un getto di metallo con effetto cumulativo, non per fusione di quest'ultimo, ma per la sua forte deformazione plastica. Come un liquido, il metallo del rivestimento delle munizioni forma due zone quando l'imbuto crolla:

• in re altà un sottile getto di metallo che avanza a velocità supersonica lungo l'asse di carica;
• Coda di parassiti, che è la "coda" del getto, che rappresenta fino al 90% del rivestimento metallico dell'imbuto.

La velocità del getto cumulativo dopo l'esplosioneil detonatore dipende da due fattori principali:

• velocità di detonazione esplosiva;
• geometria dell'imbuto.

Che munizioni potrebbero essere

Più piccolo è l'angolo del cono del proiettile, più veloce si muove il getto. Ma nella produzione di munizioni in questo caso, sono imposti requisiti speciali sul rivestimento dell'imbuto. Se è di scarsa qualità, un jet che si muove ad alta velocità potrebbe successivamente collassare in anticipo.

Le moderne munizioni di questo tipo possono essere realizzate con imbuti, il cui angolo è di 30-60 gradi. La velocità dei getti cumulativi di tali proiettili, che si formano dopo il crollo del cono, raggiunge i 10 km / s. Allo stesso tempo, la parte di coda, a causa della massa maggiore, ha una velocità inferiore - circa 2 km / s.

Origine del termine

In re altà, la stessa parola "cumulo" deriva dal latino cumulo. Tradotto in russo, questo termine significa "accumulazione" o "accumulazione". Cioè, infatti, nei proiettili con imbuto, l'energia dell'esplosione è concentrata nella giusta direzione.

Un po' di storia

Quindi, il getto cumulativo è una formazione lunga e sottile con una "coda", liquida e allo stesso tempo densa e rigida, che avanza a grande velocità. Questo effetto è stato scoperto molto tempo fa, nel 18° secolo. La prima ipotesi che l'energia dell'esplosione possa essere concentrata nel modo giusto è stata fatta dall'ingegnere Fratz von Baader. Questo scienziato ha anche condotto diversi esperimenti relativi all'effetto cumulativo. Tuttavianon riuscì a ottenere risultati significativi in quel momento. Il fatto è che Franz von Baader ha usato polvere nera nella sua ricerca, che non è stata in grado di formare onde di detonazione della forza richiesta.

Per la prima volta, le munizioni cumulative sono state create dopo l'invenzione di esplosivi a setole alte. A quei tempi, l'effetto cumulativo fu scoperto simultaneamente e indipendentemente da diverse persone:

• Ingegnere militare russo M. Boriskov - nel 1864;
• Capitano D. Andrievsky - nel 1865;
• Europeo Max von Forster - nel 1883;
• Chimico americano C. Munro - nel 1888

Nell'Unione Sovietica negli anni '20, il professor M. Sukharevsky lavorò sull'effetto cumulativo. In pratica, i militari lo affrontarono per la prima volta durante la seconda guerra mondiale. È successo proprio all'inizio delle ostilità, nell'estate del 1941. I proiettili cumulativi tedeschi hanno lasciato piccoli fori fusi nell'armatura dei carri armati sovietici. Pertanto, originariamente erano chiamati corazzati.

I proiettili BP-0350A furono adottati dall'esercito sovietico già nel 1942. Sono stati sviluppati da ingegneri e scienziati domestici sulla base delle munizioni tedesche catturate.

Perché sfonda l'armatura: il principio di funzionamento di un jet cumulativo

Durante la seconda guerra mondiale, le caratteristiche del "lavoro" di tali proiettili non sono state ancora ben studiate. Questo è il motivo per cui è stato loro applicato il nome "bruciare l'armatura". Più tardi, già nel 49, fu ripreso l'effetto del cumulo nel nostro paesechiudere. Nel 1949, lo scienziato russo M. Lavrentiev crea la teoria dei jet cumulativi e per questo riceve il Premio Stalin.

Alla fine, i ricercatori sono riusciti a scoprire che l'elevata capacità di penetrazione di conchiglie di questo tipo con temperature elevate non è assolutamente in alcun modo collegata. Quando il detonatore esplode, si forma un getto cumulativo che, a contatto con l'armatura del carro armato, crea un'enorme pressione sulla sua superficie di diverse tonnellate per centimetro quadrato. Tali indicatori superano, tra l' altro, la resistenza allo snervamento del metallo. Di conseguenza, nell'armatura si forma un foro di diversi centimetri di diametro.

I getti di munizioni moderne di questo tipo sono in grado di perforare carri armati e altri veicoli corazzati letteralmente fino in fondo. La pressione quando agiscono sull'armatura è davvero enorme. La temperatura del getto cumulativo del proiettile è generalmente bassa e non va oltre i 400-600°C. Cioè, non può effettivamente bruciare attraverso l'armatura o fonderla.

Il proiettile cumulativo stesso non entra in contatto diretto con il materiale delle pareti del serbatoio. Esplode a una certa distanza. Parti mobili del getto cumulativo dopo la sua espulsione a velocità diverse. Pertanto, durante il volo, inizia ad allungarsi. Quando la distanza viene raggiunta di 10-12 diametri dell'imbuto, il getto si rompe. Di conseguenza, può avere il massimo effetto distruttivo sull'armatura del carro armato quando raggiunge la sua lunghezza massima, ma non inizia ancora a collassare.

Sconfiggi l'equipaggio

Il getto cumulativo che ha perforato l'armatura penetral'interno del carro armato ad alta velocità e può colpire anche i membri dell'equipaggio. Al momento del suo passaggio attraverso l'armatura, pezzi di metallo e le sue gocce liquefatte si staccano da quest'ultima. Tali frammenti, ovviamente, hanno anche un forte effetto dannoso.

Un jet che è penetrato all'interno del carro armato, oltre a pezzi di metallo che volano a grande velocità, possono anche entrare nelle riserve di combattimento del veicolo. In questo caso, quest'ultimo si accenderà e si verificherà un'esplosione. Ecco come funzionano i giri HEAT.

Pro e contro

Quali sono i vantaggi dei proiettili cumulativi. Innanzitutto, i militari attribuiscono ai loro vantaggi il fatto che, a differenza di quelli di calibro inferiore, la loro capacità di penetrare l'armatura non dipende dalla loro velocità. Tali proiettili possono anche essere sparati da pistole leggere. È anche abbastanza conveniente utilizzare tali oneri in sovvenzioni reattive. Ad esempio, in questo modo, il lanciagranate anticarro portatile RPG-7. Il getto cumulativo di tali armi corazza carri armati ad alta efficienza. Il lanciagranate russo RPG-7 è ancora in servizio oggi.

L'azione corazzata di un jet cumulativo può essere molto distruttiva. Molto spesso, uccide uno o due membri dell'equipaggio e provoca un'esplosione di depositi di munizioni.

Lo svantaggio principale di tali armi è l'inconveniente del loro utilizzo in modalità "artiglieria". Nella maggior parte dei casi in volo, i proiettili sono stabilizzati dalla rotazione. Nelle munizioni cumulative, può causare la distruzione del jet. Pertanto, gli ingegneri militari stanno cercando in ogni modo possibile di ridurre la rotazione di taliproiettili in volo. Questo può essere fatto in vari modi.

Ad esempio, una speciale trama di rivestimento può essere utilizzata in tali munizioni. Inoltre, per conchiglie di questo tipo, sono spesso integrati con un corpo rotante. In ogni caso, è più conveniente utilizzare tali cariche con munizioni a bassa velocità o addirittura fisse. Questi possono essere, ad esempio, granate a propulsione a razzo, proiettili di armi leggere, mine, ATGM.

Difesa passiva

Ovviamente, subito dopo la comparsa delle cariche sagomate nell'arsenale degli eserciti, iniziarono a essere sviluppati mezzi per impedire loro di colpire carri armati e altro equipaggiamento militare pesante. Per la protezione sono stati sviluppati speciali schermi remoti, installati a una certa distanza dall'armatura. Tali fondi sono realizzati con grate in acciaio e rete metallica. L'effetto del getto cumulativo sull'armatura del carro, se presente, è annullato.

Poiché il proiettile esplode a una distanza considerevole dall'armatura quando colpisce lo schermo, il jet ha il tempo di rompersi prima di raggiungerlo. Inoltre, alcune varietà di tali schermi sono in grado di distruggere i contatti del detonatore di una munizione cumulativa, a causa della quale quest'ultima semplicemente non esplode affatto.

Di quale protezione si può fare

Durante la seconda guerra mondiale, nell'esercito sovietico furono usati schermi d'acciaio piuttosto massicci. A volte potevano essere realizzati in acciaio da 10 mm ed estesi di 300-500 mm. I tedeschi, durante la guerra, usarono ovunque protezioni in acciaio più leggero.griglie. Al momento, alcuni schermi durevoli sono in grado di proteggere i carri armati anche da proiettili a frammentazione altamente esplosivi. Causando una detonazione a una certa distanza dall'armatura, riducono l'impatto dell'onda d'urto sulla macchina.

A volte gli schermi protettivi multistrato vengono utilizzati anche per i serbatoi. Ad esempio, una lamiera di acciaio di 8 mm può essere eseguita dietro l'auto di 150 mm, dopodiché lo spazio tra esso e l'armatura viene riempito con materiale leggero: argilla espansa, lana di vetro, ecc. Inoltre, viene utilizzata una rete d'acciaio effettuato anche su tale schermo di 300 mm. Tali dispositivi sono in grado di proteggere l'auto da quasi tutti i tipi di munizioni con BVV.

Difesa reattiva

Un tale schermo è anche chiamato armatura reattiva. Per la prima volta, la protezione di questa varietà in Unione Sovietica è stata testata negli anni '40 dall'ingegnere S. Smolensky. I primi prototipi furono sviluppati in URSS negli anni '60. La produzione e l'uso di tali mezzi di protezione nel nostro paese sono iniziati solo negli anni '80 del secolo scorso. Questo ritardo nello sviluppo dell'armatura reattiva è spiegato dal fatto che inizialmente era stato riconosciuto come poco promettente.

Per molto tempo questo tipo di protezione non è stato utilizzato nemmeno dagli americani. Gli israeliani furono i primi a utilizzare attivamente l'armatura reattiva. Gli ingegneri di questo paese hanno notato che durante l'esplosione delle scorte di munizioni all'interno del serbatoio, il getto cumulativo non perfora i veicoli in tutto e per tutto. Cioè, la controesplosione è in grado di contenerlo in una certa misura.

Israele ha iniziato a utilizzare attivamente la protezione dinamica contro i proiettili cumulativi negli anni '70l'ultimo secolo. Tali dispositivi erano chiamati "Blazer", realizzati sotto forma di contenitori rimovibili e posti all'esterno dell'armatura del carro armato. Hanno usato esplosivi Semtex basati su RDX come carica esplosiva.

Successivamente, la protezione dinamica dei serbatoi contro i proiettili HEAT è stata gradualmente migliorata. Al momento, in Russia, ad esempio, vengono utilizzati i sistemi Malachite, che sono complessi con controllo elettronico della detonazione. Tale schermo è in grado non solo di contrastare efficacemente i proiettili HEAT, ma anche di distruggere i più moderni sottocalibro NATO DM53 e DM63, progettati specificamente per distruggere l'ERA russa della generazione precedente.

Come si comporta il jet sott'acqua

In alcuni casi, l'effetto cumulativo delle munizioni può essere ridotto. Ad esempio, un getto cumulativo sott'acqua si comporta in modo speciale. In tali condizioni, si disintegra già a una distanza di 7 diametri dell'imbuto. Il fatto è che alle alte velocità, è "difficile" per un getto sfondare l'acqua come lo è per il metallo.

Le munizioni cumulative sovietiche per l'uso sott'acqua, ad esempio, erano dotate di ugelli speciali che aiutano a formare un getto e sono dotate di pesi.

Fatti interessanti

Ovviamente, in Russia, sono attualmente in corso lavori per migliorare, comprese le armi più cumulative. Le moderne granate domestiche di questa varietà, ad esempio, sono in grado di penetrare in uno strato di metallo spesso più di un metro.

Le armi di questa varietà sono usate da diversipaesi del mondo per molto tempo. Tuttavia, su di lui circolano ancora varie leggende e miti. Quindi, ad esempio, a volte sul Web è possibile trovare informazioni che i getti cumulativi, quando entrano all'interno di un serbatoio, possono causare un aumento di pressione così forte da portare alla morte dell'equipaggio. Spesso vengono raccontate storie terribili su questo effetto delle onde cumulative su Internet, anche dagli stessi militari. C'è anche un'opinione secondo cui le petroliere russe durante i combattimenti guidano deliberatamente con portelli aperti per alleviare la pressione in caso di un proiettile cumulativo.

Tuttavia, secondo le leggi della fisica, un getto di metallo non può causare un tale effetto. I proiettili di questo tipo concentrano semplicemente l'energia dell'esplosione in una certa direzione. C'è, quindi, una risposta molto semplice alla domanda se un jet cumulativo brucia o perfora l'armatura. Quando incontra il materiale delle pareti del serbatoio, rallenta e esercita davvero molta pressione su di esso. Di conseguenza, il metallo inizia a diffondersi sui lati e ad essere lavato via a gocce ad alta velocità nel serbatoio.

Il materiale in questo caso viene liquefatto proprio a causa della pressione. La temperatura del getto cumulativo è bassa. Allo stesso tempo, ovviamente, non crea alcuna onda d'urto significativa di per sé. Il getto è in grado di perforare il corpo umano. Anche le gocce di metallo liquido che si sono staccate dall'armatura stessa hanno un forte potere distruttivo. Anche l'onda d'urto dell'esplosione della munizione stessa non è in grado di penetrare nel foro praticato dal getto nell'armatura. Di conseguenza, nonon c'è sovrapressione all'interno del serbatoio.

Secondo le leggi della fisica, la risposta alla domanda se un jet cumulativo perfora o brucia l'armatura è quindi ovvia. Al contatto con il metallo, lo liquefa semplicemente e passa nella macchina. Non crea una pressione eccessiva dietro l'armatura. Pertanto, aprire il portello dell'auto quando il nemico usa tali munizioni, ovviamente, non vale la pena. Inoltre, ciò, al contrario, aumenta il rischio di commozione cerebrale o morte dei membri dell'equipaggio. L'onda d'urto del proiettile stesso può anche penetrare nel portello aperto.

Esperimenti con acqua e armatura di gelatina

Puoi ricreare l'effetto cumulativo se lo desideri, anche a casa. Per fare ciò, è necessaria acqua distillata e uno spinterometro ad alta tensione. Quest'ultima può essere realizzata, ad esempio, da un cavo saldando una rondella di rame coassialmente alla rondella residenziale principale alla sua treccia. Successivamente, il filo centrale deve essere collegato al condensatore.

Il ruolo dell'imbuto in questo esperimento può essere svolto da un menisco formato in un sottile tubo di carta. Lo scaricatore e il capillare devono essere collegati da un sottile tubo elastico. Quindi, versare l'acqua nel tubo usando una siringa. Dopo la formazione di un menisco a una distanza di circa 1 cm dallo spinterometro, è necessario avviare un condensatore e chiudere il circuito con un conduttore fissato su un'asta isolante.

Con un simile esperimento domestico si svilupperà molta pressione nell'area del guasto. L'onda d'urto correrà verso il menisco e lo farà crollare.