Метод баллистической мортиры.
Баллистическая мортира – массивный груз на подвесках, внутри которого помещается поршень – снаряд. При взрыве заряда ВВ снаряд выбрасывается, а маятник отклоняется назад. По отклонению рассчитывают полную работу взрыва. Работа взрывных газов в баллистической мортире завершается при меньших степенях расширения, чем в свинцовой бомбе.
Метод оценки работоспособности по воронке выброса.
Метод может быть применен для зарядов большей массы и диаметров, что не всегда возможно при других методах оценки. В песчаном грунте на глубине 35 см (или другой, но постоянной) взрывают заряды испытываемого и эталонного ВВ различной массы. Измеряют глубину и диаметр каждой воронки, определяют объемы. По результатам взрывов определяют зависимость объема воронки выброса от массы заряда.
V=A(m-m0)n
V – объем воронки;
m0 – масса заряда;
A и n – константы характерные для ВВ.
Критерием относительной работоспособности является отношение массы эквивалентного заряда mэ и массы заряда испытуемого ВВ (mВВ) при взрыве которых образуются одинаковые воронки.
F=
Широкое применение получила оценка работоспособности ВВ в виде тротилового эквивалента. Это относительная величина, выражающая работоспособность ВВ через показатель работоспособности тротила. Экспериментально тротиловый эквивалент обычно находят путем измерения ударной волны в воздухе.
Лекция № 18. Кумулятивная выемка, природа кумуляции. Действие кумулятивного заряда с металлической оболочкой.
18.1 Кумулятивная выемка, кумулятивный эффект
Мировая история развития кумулятивных боеприпасов
Термин кумуляция происходит от латинского cumulatio - "скопление" или cumulo - "накапливаю" и дословно означает увеличение или усиление какого-либо эффекта за счет сложения или накопления нескольких однородных с ним эффектов. Во многих зарубежных работах ссылаются на приоретет открытия кумулятивного эффекта (cavity effect) F.X. Von Baader в 1792 году. Он интересовался вопросами практического усовершенствования мин и предложил коническую и грибообразную выемку во взрывчатом веществе (ВВ), для увеличения взрывного эффекта и экономии пороха.
В 1864 году русский военный инженер-генерал М. М. Боресков открыл кумулятивный эффект и использовал его практически в саперном деле при разрушении твердых пород.
В 1923-1926 годах советский ученый, профессор М. Я. Сухаревский провел систематические исследования кумулятивного эффекта. Он работал с кумулятивными зарядами, имеющими выемку без металлической облицовки, и сумел найти зависимость бронебойного действия таких зарядов от формы выемки и других факторов.
По-видимому, первые заряды с кумулятивными облицовками были независимо исследованы Franz Rudolf Thomanek в Германии и Henry Hans Mohaupt в США. Работы по созданию кумулятивных боеприпасов в Германии были начаты 28 ноября 1935 года, когда тогда еще молодой ученый Franz Rudolf Thomanek был вызван в Берлин на аудиенцию к Гитлеру. С этого момента разработчики кумулятивных снарядов столкнулись с проблемой вращения – существенного снижения бронепробития для снарядов, стабилизируемых вращением.
В середине 1942 г. известный разработчик взрывателей Ларионов И. А., предложил конструкцию легкой противотанковой авиабомбы кумулятивного действия. Командование ВВС проявило заинтересованность в реализации предложения. ЦКБ-22 быстро провело проектировочные работы, и испытания новой бомбы начались в конце 1942 г.
Действие противотанковой бомбы было следующим: при ударе о броню танка срабатывал взрыватель, который через тетриловую детонаторную шашку подрывал основной заряд взрывчатого вещества. Основной заряд имел воронкообразную выемку — кумулятивная выемка — на нижней стороне по вертикали. В момент подрыва благодаря наличию воронки образовывалась кумулятивная струя диаметром 1-3 мм и скоростью 12-15 км/с. В месте соударения струи с броней возникало давление до 105 МПа (1000 атм). Для усиления воздействия в кумулятивную воронку вкладывался металлический тонкий конус.
Существует мнение, что, расплавляясь в момент взрыва, металл служил тараном, увеличивающим воздействие на броню, что кумулятивная струя прожигает броню (поэтому первые кумулятивные снаряды у нас назывались бронепрожигающими). Это мнение не верно. Плавления при кумуляции не происходит. Происходит пластическое деформирование металла под действием высокого давления. Температура материала кумулятивной струи намного ниже температуры плавления (200-600 оС).
Пробитие преграды происходит по механизму проникания (продавливания), а не прожигания.
Первые случаи применения немецких кумулятивных снарядов у нас задокументированы уже в августе 1941 года. Первый образец 75 мм кумулятивного снаряда был захвачен в сентябре 1941 года в танке Pz.IV .
В годы Великой отечественной войны в СССР были приняты на вооружение кумулятивные снаряды к 76-миллиметровой пушке и 122-миллиметровой гаубице в 1942 году. Первый отечественный кумулятивный снаряд, принятый на вооружение Советской Армии в январе 1942 года был раз+аботан под руководством К.К.Снитко, хотя и на основе немецких снарядов и взрывателей.
В середине 70-х годов в СССР под руководством профессора В.Ф.Минина были начаты работы и впервые получены положительные результаты испытаний кумулятивного тандемного снаряда повышенной эффективности. На сегодня этот снаряд остается единственным в мире тандемным кумулятивным снарядом, обеспечивающим сложение пробития от каждого заряда.
С начала 90-х годов Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Россия (ВНИИЭФ) включился в разработку противотанковых боеприпасов с кумулятивными зарядами. ВНИИЭФ разработал и передал на вооружение тандемный (первый заряд – для борьбы с динамической защитой) кумулятивный заряд для ПТУР "Атака", который при кали
бре 130 мм обеспечивает бронепробитие более 800 мм.
Развитие кумулятивных зарядов в военном деле можно условно разделить на три этапа.
Первый этап, с открытия эффекта кумуляции и применения простейших кумулятивных зарядов примерно до конца второй мировой войны.
Второй этап, после 1945 года и до настоящего времени характеризуется совершенствованием кумулятивных зарядов.
Третий этап, соответствующий настоящему времени, может быть охарактеризован как этап развития прецизионных кумулятивных зарядов с учетом кристаллической структуры материала кумулятивной облицовки, разработкой тандемных схем построения боеприпасов, трехблочных кумулятивных боеприпасов последовательного действия. Остается актуальной проблема поиска нетрадиционных решений, повышающих эффективность действия кумулятивных зарядов, в том числе кумулятивных боеприпасов стабилизируемых вращением.
...История боевых кумулятивных зарядов еще не закончена. Итак ….
Кумуляция – один из видов местного действия взрыва – концентрация действия в заданном направлении.