Ещё один кумулятивный миф

Ещё один кумулятивный миф

На заре практического использования кумулятивных боеприпасов, в годы 2-ой мировой войны, их полностью официально назвали «бронепрожигающими» , так как в те времена физика кумулятивного эффекта была неясна. И хотя в период после войны было точно установлено, что кумулятивный эффект никакого дела к «прожиганию» не имеет, отголоски этого мифа встречаются до сего времени в филистерской среде. Но в целом можно считать, что «бронепрожигающий миф» благополучно скончался. Но «свято место пусто не бывает» и на замену одному мифу в отношении кумулятивных боеприпасов немедля явился другой…

Ещё один кумулятивный миф

Сейчас «на поток» было поставлено создание фантазий о действии кумулятивных боеприпасов по экипажам бронеобъектов. Главные постулаты фантазёров таковы:
• экипажи танков типо убивает лишним давлением, создаваемым снутри бронеобъекта кумулятивным боеприпасом после пробития брони;
• экипажи, которые держат лючки открытыми, типо остаются в живых благодаря «свободному выходу» для лишнего давления.
Вот образцы таких выражений с различных форумов, веб-сайтов «знатоков» и печатных изданий (орфография оригиналов сохранена, посреди цитируемых есть очень авторитетные печатные издания):

«- Вопрос знатокам. При поражении танка кумулятивным боеприпасом, какие поражающие причины действуют на экипаж?
— Лишнее давление сначала. Все другие причины сопутствующие»;

«Полагая, что сама по для себя кумулятивная струя и куски пробитой брони, изредка поражают более чем 1-го члена экипажа, я бы произнес, что главным поражающим фактором было лишнее давление…, вызванное кумулятивной струей…»;

«Так же следует увидеть, что высочайшая поражающая мощь кумулятивных зарядов разъясняется тем, что при прожигании струёй корпуса, танка либо другой машины, струя устремляется вовнутрь, где она заполняет всё место (на пример в танке) и вызывает наисильнейшие поражения людей…»;
«Командир танка сержант В.Руснак вспоминал: «Это очень жутко, когда кумулятивный снаряд попадает в танк. «Прожигает» броню в любом месте. Если лючки в башне открыты, то большущая сила давления выбрасывает людей из танка…»

«…меньший объем наших танков не позволяет понизить воздействие Увеличения ДАВЛЕНИЯ (фактор ударной волны не рассматривается) на экипаж, и что конкретно увеличение давления его убивает…»

«На что расчет зделан, из-за чего фактическая погибель должна наступить, если каплями неубило допустим, пожар не появился, а давление лишнее либо же рвет просто на кусочки в замкнутом пространстве, либо черепушка изнутри лопнет. Там вот что-то хитрое конкретно с этим лишним давлением связанно. Из-за чего и лючок открытым держали»;

«Люк открытый время от времени выручает тем что через него может выбросить танкиста взрывная волна. Кумулятивная струя может просто пропархать через человеческое тело это во-1-х, а во вторых когда за очень маленькое время давление очень очень растет + греется все вокруг выжить очень маловероятно. Из рассказов свидетелей у танкистов рвет башню, глаза вылетают из глазниц»;

«При поражении бронеобъекта кумулятивной гранатой поражающими экипаж факторами являются лишнее давление, осколки брони и кумулятивная струя. Но с учётом принятия экипажами мер, исключающих образование лишнего давления снутри машины, таких, как приоткрытие люков и бойниц, поражающими личный состав факторами остаются осколки брони и кумулятивная струя».

Наверняка, довольно «ужасов войны» в изложении как людей, интересующихся военным делом, так и самих военнослужащих. Приступаем к делу – к опровержению этих заблуждений. Поначалу разглядим, может быть ли в принципе возникновение типо «убойного давления» снутри бронеобъектов от воздействия кумулятивных боеприпасов. Прошу извинения у знающих читателей за теоретическую часть, они могут её пропустить.

ФИЗИКА КУМУЛЯТИВНОГО ЭФФЕКТА

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 1. Тандемный кумулятивный боеприпас германского РПГ «Panzerfaust» 3-IT600. 1 – наконечник; 2 – предзаряд; 3 – головной взрыватель; 4 – телескопическая штанга; 5 – основной заряд с фокусирующей линзой; 6 – донный взрыватель.

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 2. Импульсный рентгеновский снимок детонации кумулятивного заряда. 1 – броневая преграда; 2 – кумулятивный заряд; 3 – кумулятивная выемка (воронка) с железной облицовкой; 4 – продукты детонации заряда; 5 – пест; 6 – головная часть струи; 7 – вынос материала преграды.

Принцип деяния кумулятивных боеприпасов основан на физическом эффекте скопления (кумуляции) энергии в сходящихся детонационных волнах, образующихся при подрыве заряда ВВ, имеющего выемку в форме воронки. В итоге в направлении фокуса выемки появляется скоростной поток товаров взрыва – кумулятивная струя. Повышение бронебойного деяния снаряда при наличии выемки в разрывном заряде было отмечено ещё в XIX веке (эффект Монро, 1888 г.)[2], а в 1914 году получен 1-ый патент на бронебойный кумулятивный снаряд[3].

Железная облицовка выемки в заряде ВВ позволяет сформировать из материала облицовки кумулятивную струю высочайшей плотности. Из внешних слоёв облицовки формируется так именуемый пест (хвостовая часть кумулятивной струи). Внутренние слои облицовки образуют головную часть струи. Облицовка из томных пластичных металлов (к примеру, меди), образует сплошную кумулятивную струю с плотностью 85-90% от плотности материала, способную сохранять целостность при большенном удлинении (до 10 поперечников воронки). Скорость железной кумулятивной струи добивается в её головной части 10-12 км/с. При всем этом скорость движения частей кумулятивной струи вдоль оси симметрии неодинакова и составляет до 2 км/с в хвостовой части (т.н. градиент скорости). Под действием градиента скорости струя в свободном полете растягивается в осевом направлении с одновременным уменьшением поперечного сечения. На удалении более 10-12 поперечников воронки кумулятивного заряда струя начинает распадаться на куски и её пробивное действие резко понижается.

Опыты по улавливанию кумулятивной струи пористым материалом без её разрушения проявили отсутствие эффекта перекристаллизации , т.е. температура металла не добивается точки плавления, она даже ниже точки первой перекристаллизации. Таким макаром, кумулятивная струя представляет собой металл в водянистом состоянии, подогретый до относительно низких температур. Температура металла в кумулятивной струе не превосходит 200-400° градусов (некие специалисты верхнюю границу оценивают в 600°[4]).

При встрече с преградой (бронёй) кумулятивная струя тормозится и передает давление преграде. Материал струи разливается в направлении, оборотном её вектору скорости. На границе материалов струи и преграды появляется давление, величина которого (до 12-15 т/кв.см) обычно на один-два порядка превосходит предел прочности материала преграды. Потому материал преграды выносится («вымывается») из зоны высочайшего давления в круговом направлении.

Эти процессы на макроуровне описываются гидродинамической теорией, а именно для их справедливо уравнение Бернулли, также приобретенное Лаврентьевым М.А. уравнение гидродинамики для кумулятивных зарядов[5]. Вкупе с тем, расчётная глубина пробития преграды не всегда согласуется с экспериментальными данными. Потому в последние десятилетия физика взаимодействия кумулятивной струи с преградой изучается на субмикроуровне, на базе сопоставления кинетической энергии удара с энергией разрыва межатомных и молекулярных связей вещества[6]. Приобретенные результаты употребляются в разработке новых типов как кумулятивных боеприпасов, так и броневых препядствий.

Заброневое действие кумулятивного боеприпаса обеспечивается скоростной кумулятивной струей, проникшей через преграду, и вторичными осколками брони. Температуры струи довольно для воспламенения пороховых зарядов, паров ГСМ и гидравлических жидкостей. Поражающее действие кумулятивной струи, количество вторичных осколков уменьшаются с повышением толщины брони.

ФУГАСНОЕ ДЕЙСТВИЕ КУМУЛЯТИВНОГО БОЕПРИПАСА

Ещё один кумулятивный миф

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 3. Входные (А) и выходные (Б) отверстия, пробитые кумулятивной струёй в толстобронной преграде. Источник: [4]

Сейчас подробнее по лишнему давлению и ударной волне. Сама по для себя кумулятивная струя никакой важной ударной волны не создаёт в силу собственной маленькой массы. Ударную волну создаёт подрыв заряда ВВ боеприпаса (фугасное действие). Ударная волна НЕ МОЖЕТ просочиться за толстобронную преграду через отверстие, пробитое кумулятивной струей, так как поперечник такового отверстия ничтожен, какого-нибудь важного импульса через него передать нереально. Соответственно, не может создаваться лишнее давление снутри бронеобъекта.

Образующиеся при взрыве кумулятивного заряда газообразные продукты находятся под давлением 200-250 тыс. атмосфер и нагреты до температуры 3500-4000°. Продукты взрыва, расширяясь со скоростью 7-9 км/с, наносят удар по окружающей среде, сжимая и среду, и находящиеся в ней объекты. Прилегающий к заряду слой среды (к примеру, воздух) одномоментно сжимается. Стремясь расшириться, этот сжатый слой активно сжимает последующий слой, и т.д.. Процесс этот распространяется по упругой среде в виде так именуемой УДАРНОЙ ВОЛНЫ.

Граница, отделяющая последний сжатый слой от обыкновенной среды, именуется фронтом ударной волны. На фронте ударной волны происходит резкое увеличение давления. В исходный момент формирования ударной волны давление на её фронте добивается 800-900 атмосфер. Когда ударная волна отрывается от теряющих способность к расширению товаров детонации, она продолжает самостоятельное распространение по среде. Обычно отрыв происходит на удалении 10-12 приведённых радиусов заряда[7].

Фугасное действие заряда по человеку обеспечивается давлением во фронте ударной волны и удельным импульсом. Удельный импульс равен количеству движения, которое несёт внутри себя ударная волна, отнесённому к единице площади фронта волны. Тело человека за короткое время деяния ударной волны поражается давлением в её фронте и получает импульс движения, что приводит к контузиям, повреждениям внешних покровов, внутренних органов и скелета[8].

Механизм формирования ударной волны при подрыве заряда ВВ на поверхностях отличается тем, что дополнительно к основной ударной волне формируется отражённая от поверхности ударная волна, совмещающаяся с основной. При всем этом давление в совмещённом фронте ударной волны в неких случаях практически умножается. К примеру, при подрыве на металлической поверхности давление на фронте ударной волны составит 1,8-1,9 по сопоставлению с детонацией того же заряда в воздухе[9]. Конкретно таковой эффект происходит при детонации кумулятивных зарядов противотанковых средств на броне танков и другой техники.

Ещё один кумулятивный миф

Ещё один кумулятивный миф
Ещё один кумулятивный миф

Рис. 4. Пример зоны поражения фугасным действием кумулятивного боеприпаса приведённой массой 2 кг при попадании в центр правой боковой проекции башни. Красноватым цветом показана зона смертельного поражения, жёлтым – зона травматического поражения. Расчёт проведён согласно принятой методике[11] (без учёта эффектов затекания ударной волны в проёмы люков)

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 5. Показано взаимодействие фронта ударной волны с манекеном в каске при подрыве 1,5 кг заряда С4 на удалении трёх метров.
Красноватым цветом отмечены зоны с лишним давлением выше 3,5 атмосфер. Источник: NRL’s Laboratory for Computational Physics and Fluid Dynamics

Ещё один кумулятивный миф

В силу маленьких габаритов танков и других бронеобъектов, также детонации кумулятивных зарядов на поверхности брони, фугасное действие на экипаж в случае ОТКРЫТЫХ ЛЮКОВ машины обеспечивается сравнимо маленькими зарядами кумулятивных боеприпасов. К примеру, при попадании в центр бортовой проекции башни танка путь ударной волны от точки детонации до проёма лючка составит около метра, при попадании в лобовую часть башни наименее 2 м, в кормовую часть – наименее метра. В случае попадания кумулятивной струи в элементы динамической защиты появляются вторичные детонационные и ударные волны, способные нанести дополнительные повреждения экипажу через проёмы открытых люков.

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 6. Поражающее действие кумулятивного боеприпаса РПГ «Panzerfaust» 3-IT600 в многоцелевом варианте при стрельбе по зданиям (сооружениям). Источник: Dynamit Nobel GmbH

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 7. БТР М113, уничтоженный попаданием ПТУР «Хеллфайр»

Давление на фронте ударной волны в локальных точках может как понижаться, так и возрастать при содействии с разными объектами. Взаимодействие ударной волны даже с объектами маленьких размеров, к примеру с головой человека в каске, приводит к кратным локальным изменениям давления[12]. Обычно такое явление отмечается при наличии преграды на пути ударной волны и проникновении (как молвят – «затекании») ударной волны вовнутрь объектов через открытые проёмы.

Таким макаром, теория не подтверждает догадку об уничтожающем действии лишнего давления кумулятивного боеприпаса снутри танка. Ударная волна кумулятивного боеприпаса появляется при взрыве заряда ВВ и может просочиться вовнутрь танка только через отверстия люков. Потому лючки СЛЕДУЕТ ДЕРЖАТЬ ЗАКРЫТЫМИ. Кто этого не делает, рискует получить сильную контузию, а то и погибнуть от фугасного деяния при подрыве кумулятивного заряда.

В каких обстоятельствах может быть опасное увеличение давления снутри закрытых объектов? Исключительно в тех случаях, когда кумулятивным и фугасным действием заряда ВВ в преграде пробивается отверстие, достаточное для затекания товаров взрыва и сотворения снутри ударной волны. Синергетический эффект достигается сочетанием кумулятивной струи и фугасного деяния заряда на тонкобронных и некрепких препядствиях, что приводит к конструкционному разрушению материала, обеспечивая затекание товаров взрыва за преграду. К примеру, боеприпас германского гранатомёта «Panzerfaust» 3-IT600 в многоцелевом варианте при пробитии железобетонной стенки создаёт в помещении лишнее давление 2-3 бар.

Тяжёлые ПТУР (типа 9М120, «Хеллфайр») при попадании в ББМ лёгкого класса с противопульной защитой своим синергетическим действием могут убить не только лишь экипаж, да и отчасти либо стопроцентно повредить машины. С другой стороны, воздействие большинства носимых ПТС на ББМ не настолько грустно – тут наблюдается обыденный эффект заброневого деяния кумулятивной струи, а поражения экипажа лишним давлением не происходит.

ПРАКТИКА

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 8. Три попадания кумулятивных выстрелов РПГ в БМП. Невзирая на плотную группировку пробоин, проломов не наблюдается. Источник: [13]

Приходилось стрелять из 115-мм и 125-мм танковых пушек кумулятивным снарядом, из РПГ-7 кумулятивной гранатой по различным целям, в том числе каменно-бетонному ДОТу, самоходной установке ИСУ-152 и бронетранспортёру БТР-152. Старенький бронетранспортёр, дырявый как решето, был разрушен фугасным действием снаряда, в других случаях никакого тип
о «сокрушающего деяния ударной волны» снутри целей не найдено. Пару раз осматривал подбитые танки и БМП, в главном поражённые из РПГ и СПГ. Если нет подрыва горючего либо боеприпасов, воздействия ударной волны также неприметно. Не считая того, не отмечалось контузии у выживших экипажей, машины которых пострадали от РПГ. Были ранения осколками, глубочайшие ожоги брызгами металла, но контузий от лишнего давления – не было.

Бессчетные свидетельства и факты периода кампаний в Чеченской республике о поражении танков, БТР и БМП кумулятивными боеприпасами РПГ и ПТУР не выявили воздействия лишнего давления: все случаи смерти, ранений и контузий экипажей объясняются или поражением кумулятивной струёй и кусками брони, или фугасным действием кумулятивных боеприпасов[13].

Есть официальные документы, описывающие нрав повреждений танков и экипажей кумулятивными боеприпасами: «Танк Т-72Б1 … сделан ПО «Уралвагонзавод» (г. Нижний Тагил) в декабре 1985 г. Участвовал в действиях по наведению конституционного порядка в ЧР в 1996 году и получил боевые повреждения, приведшие к смерти командира танка… При осмотре объекта спецами было выявлено 8 боевых повреждений. Из их:
• на корпусе – 5 повреждений (3 попадания кумулятивной гранатой в участки борта, защищенные ДЗ, 1 попадание кумулятивной гранатой в резинотканевый экран, не защищенный ДЗ, 1 попадание осколочной гранатой в кормовой лист);
• на башне – 3 повреждения (по 1 попаданию кумулятивной гранатой в лобовую, бортовую и кормовую части башни).

Обстрел танка велся кумулятивными гранатами из ручных гранатометов типа РПГ-7 (бронепробиваемость до 650 мм) либо РПГ-26 «Муха» (бронепробиваемость до 450 мм) и осколочными гранатами типа ВОГ-17М из подствольных гранатометов либо АГС-17 «Пламя». Анализ нрава поражений и их обоюдное размещение с довольно большой толикой вероятности позволяет прийти к выводу, что в момент начала обстрела танка башня и пушка его находились в положении «по-походному», зенитная установка «Утес» была отвернута вспять, а крышка лючка командира была приоткрыта либо открыта вполне. Последнее могло привести к поражению командира танка продуктами взрыва кумулятивной гранаты и ДЗ при попадании в правый борт башни без пробития брони. После приобретенных повреждений машина сохранила способность к передвижению своим ходом… Корпус машины, узлы ходовой части, моторно-трансмиссионная установка, боекомплект и внутренние топливные баки, в целом оборудование корпуса сохранили работоспособность. Невзирая на сквозное пробитие брони башни и некие повреждения частей A3 и СТВ, пожар снутри машины не появился, сохранена возможность ведения огня в ручном режиме, а механик-водитель и наводчик остались живые (выделено создателем)»[14].

Опыт

Ещё один кумулятивный миф

Рис. 9. Степень угрозы поражающих причин кумулятивного боеприпаса

В конце концов – последний гвоздь в крышку гроба обсуждаемого мифа. Неоспоримые факты, приобретенные экспериментальным путём.

Оборонная исследовательская служба вооружённых сил Дании провела тесты эффективности кумулятивных суббоеприпасов для 155-мм снарядов, выбрав в качестве объекта танк «Центурион». Датчане использовали методику статических испытаний, разместив суббоеприпасы на башне и корпусе машины под разными углами. Снутри машины, на местах экипажа в обитаемом отделении, и по всему танку расположили датчики давления, температуры, ускорений. В процессе исследовательских работ на танке провели 32 подрыва суббоеприпасов. Мощность кумулятивных боеприпасов была такая, что кумулятивная струя часто пробивала танк сверху донизу, да ещё оставляла под днищем воронку в грунте. При всем этом установленные в танке датчики НЕ ЗАФИКСИРОВАЛИ Увеличения ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ[15].

В 2008 году на 24-м международном симпозиуме по баллистике доктор Манфред Хельд из оборонного департамента Defence and Security Systems аэрокосмической компании EADS представил доклад «Behind Armour Effects at Shaped Charge Attacks» (Заброневое действие кумулятивных боеприпасов)[16]. В докладе обобщены результаты новейших тестов, с внедрением современных измерительных средств и методик, по исследованию поражающих причин кумулятивных боеприпасов. Тут нет смысла приводить сотки цифр, приобретенных в процессе тестов. Довольно общей картины заброневого деяния кумулятивных боеприпасов, показанной на

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
SQL - 71 | 0,349 сек. | 12.86 МБ