Принцип дії кумулятивного заряду
Глибина проникнення кумулятивного струменя
Глибина проникнення, і відповідно величина пробивається броні, кумулятивного струменя залежить від її довжини, ШВИДКОСТІ і ВАГИ.
Довжина кумулятивного струменя залежить в основному від висоти конуса кумулятивної виїмки. А так як цей розмір зростає разом з калібром бомби або снаряда то можна сказати що товщина пробивається броні залежить від калібру кумулятивної бомби або снаряда.
Швидкість кумулятивного струменя залежить від властивостей вибухової речовини. Найголовнішими характеристиками вибухової речовини є - швидкість детонації і їх питома вага. Чим вище ці параметри тим вище тиск у фронті детонації і відповідно швидкість самої кумулятивного струменя.
У третій колонці показаний питома вага вибухових речовин. У четвертій - швидкість детонації. У п'ятій - тиск у фронті хвилі детонації.
Вага у газового струменя не може бути більшим за визначенням. Для його збільшення додають Облицювання кумулятивної виїмки. Будь-яка (хоч з хлібної м'якушки) облицювання різко підвищує товщину пробивається броні. Але ідеальним матеріалом для облицювання є досить пластичне речовина з великою питомою вагою. Близьким до ідеалу матеріалом є мідь.
Залізо має більш низькі показники. Важливим фактором є товщина облицювання. При тонкому облицюванні вага струменя буде не достатній. При товстої впаде швидкість струменя. При правильній товщині облицювання до мети летить не газовий струмінь а металева голка. На фотографіях показано різниця глибини пробиття броні з облицюванням і без.
Кумулятивний струмінь формується в часі і просторі, тому що пробивається перепона повинна знаходитися за межами цього простору. Відстань на якому струмінь вже сформувалася і має максимальну швидкість і мінімальний діаметр називається фокусною. Фокусна відстань залежить від форми кумулятивної виїмки і калібру снаряда або бомби і зазвичай становить розмір злегка перевищує діаметр заряду
Сучасні, правильно сконструйовані кумулятивні заряди пробивають броню товщиною в шість своїх калібрів.
Кумулятивна бомба імперії
Хоча багато ура - патріоти і вважають Росію батьківщиною слонів, але треба визнати чесно - перед війною ми про теорію виробництва кумулятивних бомб і снарядів поняття не мали. Довелося все копіювати у німців. Самі німці вважали кумулятивні снаряди секретними і не збиралися їх застосовувати. Але зустрівши наші танки вони відразу включили в боєкомплект танка Т-4 ці снаряди, і коротка сімдесяти п'яти міліметрова гармата стала успішно вражати Т-34.
Справедливості заради треба сказати що ми до війни відчували кумулятивні снаряди. Але фокусна вiдстань не витримувалося, детонатор був повільний і результати були плачевні. Отримавши зразки німецьких снарядів ми почали новий виток експериментів. Причому перші наші снаряди випробовувалися з німецькими детонаторами.
Що стосується нашої знаменитої кумулятивної бомби, то її випробовували довго і нудно але вийшла вона вельми не вдалою. Чи не правильніше було все - форма воронки, фокусна відстань, товщина облицювання. Тому кумулятивна бомба має діаметр шістдесят шість міліметрів пробивала всього сімдесят міліметрів броні при куті зустрічі дев'яносто градусів. А за найскромнішими розрахунками мала пробивати не менше ста вісімдесяти міліметрів броні. Але в той час то що бляшана кумулятивна бомба пробиває танкову броню здавалося дивом. А верхня броня навіть у важких у танків не перевищувала тридцяти міліметрів і кумулятивна бомба пішла у велику серію. Звичайно ця кумулятивна бомба підвищила можливості штурмовиків ІЛ-2 в боротьбі з німецькими танками, але роль її в битві під Курськом сильно перебільшена.
Сучасні кумулятивні бомби
Верхня броня танків так і залишилася тонкою, тому засипання танкових колон дрібними кумулятивними бомбами актуальна до сих пір. Застосовують їх правда не з бомболюків а в основному з касетних бомб або спеціальних контейнерів.
На фотографії літак ТОРНАДО відстрілює кумулятивні бомби з величезного підвісного контейнера.
Дуже схожий на бомбу бойової кумулятивний елемент ракетної системи залпового вогню СМЕРЧ Замість стабілізатора він має стрічку зі звичайної матерії, яка стабілізує бойової елемент і орієнтує його кумулятивної лійкою строго вниз.
Сучасні кумулятивні снаряди
Головні труднощі у створенні кумулятивного снаряда полягає в тому що він швидко летить і швидко обертається. Висока швидкість польоту вимагає миттєвого спрацювання підривника і залишає мало часу на формування струменя. Обертання снаряда так само перешкоджає правильному формуванню струменя.
Підривники миттєвої дії влаштовані таким чином. В голові снаряда розташований пьезо кристал і від нього йде проводок до електричного запальнику знаходиться на дні снаряда або ракети. При ударі об мету пьезо кристал виробляє електрику (причому чим більше швидкість снаряда при ударі тим скоріше виробляє) і передає на електро детонатор.
З обертанням складніше. Є два основні методи. У першому обертання просто прибирають. Тут теж два варіанти. Встановити заряд на підшипниках в корпусі снаряда (французький варіант) або зробити снаряд не обертається. Чи не обертається снаряд буває оперена випущений з гладкоствольної гармати. або випущений з нарізної зброї але так само оперена. У другому випадку у снаряда після пострілу розкривається величезний стабілізатор і цей млин сильно зменшує швидкість обертання.
Снаряд для сто міліметрової танкової гармати. На фотографії, що розкривається стабілізатор зеленого кольору.
Наші боєприпаси калібру сто двадцять п'ять міліметрів.
Натівський калібру сто двадцять міліметрів.
Наш самий просунутий.
Другий метод боротьби з впливом обертання снаряда на формування кумулятивного струменя полягає у виготовленні облицювання складної форми. Те що написано в розділі про формування кумулятивного струменя правда, але правда спрощена. Насправді при детонації вибухової речовини виникають якісь поздовжньо - поперечні - стоячі хвилі з якими треба боротися всіма силами. Зрозуміти це людині з мозком середнього розміру просто не під силу. Тому просто дивіться на варіанти гофрованих облицювань і тихо млейте від захоплення.
Треба розуміти, що і кумулятивна бомба і снаряд тільки малу частину енергії направляють вперед, а в загальному поводяться як звичайний фугасний заряд. А якщо на них одягають осколкові сорочку, то виходить універсальна бомба або снаряд.
Захист від кумулятивного струменя
Я спеціально не написав - захист від бомб і снарядів, що б звузити тему і не писати про динамічну броню. Умови у нас такі - кумулятивний струмінь подолала всі зовнішні перешкоди і залишилася один на один з перешкодою. Знаючи що струмінь розбризкує перешкоду нам просто потрібно знайти погано Витік матюкав. Як виявилося найгірше розбризкується кераміка і органічне скло. У останнього це пов'язано з величиною молекул - вже дуже вони у нього великі. Це найпростіші варіанти. Але є ще ячеистая броня. У неї осередки заповнені поліетиленом при проходженні струменя виникають поперечні течії деформують і вбивають струмінь.