Kumulativer Jet: Beschreibung, Eigenschaften, Merkmale, interessante Fakten

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Der kumulative Effekt in militärischen Angelegenheiten ist die Verstärkung der zerstörerischen Wirkung einer Explosion, indem sie in eine bestimmte Richtung konzentriert wird. Das Phänomen dieser Art bei einer Person, die mit dem Prinzip seiner Wirkung nicht vertraut ist, verursacht normalerweise Überraschung. Aufgrund eines kleinen Lochs in der Panzerung versagt der Panzer oft komplett, wenn er von einer HEAT-Munition getroffen wird.

Wo verwendet

Tatsächlich wurde der kumulative Effekt selbst wahrscheinlich von allen Menschen ohne Ausnahme beobachtet. Es tritt zum Beispiel auf, wenn ein Tropfen ins Wasser fällt. In diesem Fall bildet sich auf dessen Oberfläche ein Trichter und ein dünner, nach oben gerichteter Strahl.

Der kumulative Effekt kann beispielsweise für Forschungszwecke genutzt werden. Durch künstliche Erzeugung suchen Wissenschaftler nach Wegen, um hohe Materiegeschwindigkeiten von bis zu 90 km/s zu erreichen. Dieser Effekt wird auch in der Industrie genutzt – hauptsächlich im Bergbau. Aber er fand natürlich die größte Anwendung in militärischen Angelegenheiten. Munition, die nach diesem Prinzip arbeitet, wird seit Anfang des letzten Jahrhunderts von verschiedenen Ländern verwendet.

Projektildesign

Wie wird diese Art von Munition hergestellt und funktioniert sie? Aufgrund ihrer speziellen Struktur gibt es in solchen Granaten eine kumulative Ladung. An der Vorderseite dieses Munitionstyps befindet sich ein kegelförmiger Trichter, dessen Wände mit einer Metallverkleidung bedeckt sind, deren Dicke weniger als 1 mm oder mehrere Millimeter betragen kann. Auf der gegenüberliegenden Seite dieser Kerbe befindet sich ein Zünder.

Nach dem letzten Auslöser tritt aufgrund des Vorhandenseins eines Trichters ein destruktiver kumulativer Effekt auf. Die Detonationswelle beginnt sich entlang der Ladungsachse innerhalb des Trichters zu bewegen. Infolgedessen stürzen die Wände des letzteren ein. Bei einem starken Aufprall in der Auskleidung des Trichters steigt der Druck stark an, bis zu 1010 Pa. Solche Werte übersteigen bei weitem die Streckgrenze von Metallen. Daher verhält es sich in diesem Fall wie eine Flüssigkeit. Dadurch beginnt die Bildung eines kumulativen Strahls, der sehr hart bleibt und eine große Schadenswirkung hat.

Theorie

Aufgrund des Auftretens eines Metallstrahls mit kumulativer Wirkung, nicht durch Schmelzen des letzteren, sondern durch seine scharfe plastische Verformung. Wie Flüssigkeit bildet das Metall der Munitionsauskleidung beim Zusammenfallen des Trichters zwei Zonen:

• eigentlich ein dünner Metallstrahl, der sich mit Überschallgeschwindigkeit entlang der Ladungsachse vorwärtsbewegt;
• Schädlingsschweif, der "Schwanz" des Jets, der bis zu 90 % der Metallauskleidung des Trichters ausmacht.

Die Geschwindigkeit des kumulativen Strahls nach der ExplosionZünder hängt von zwei Hauptfaktoren ab:

• explosive Detonationsgeschwindigkeit;
• Trichtergeometrie.

Was könnte Munition sein

Je kleiner der Kegelwinkel des Geschosses, desto schneller bewegt sich der Strahl. Bei der Herstellung von Munition werden in diesem Fall jedoch besondere Anforderungen an die Auskleidung des Trichters gestellt. Wenn es von schlechter Qualität ist, kann ein Jet, der sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, vorzeitig zusammenbrechen.

Moderne Munition dieses Typs kann mit Trichtern hergestellt werden, deren Winkel 30-60 Grad beträgt. Die Geschwindigkeit der kumulativen Strahlen solcher Projektile, die nach dem Zusammenbruch des Kegels entstehen, erreicht 10 km / s. Gleichzeitig hat der Heckteil aufgrund der größeren Masse eine geringere Geschwindigkeit - etwa 2 km / s.

Ursprung des Begriffs

Eigentlich kommt das Wort "kumulativ" selbst vom lateinischen cumulatio. Übersetzt ins Russische bedeutet dieser Begriff „Akkumulation“oder „Akkumulation“. Das heißt, bei Granaten mit Trichter konzentriert sich die Energie der Explosion in die richtige Richtung.

Ein bisschen Geschichte

So ist der kumulative Strahl eine lange, dünne Formation mit einem "Schwanz", flüssig und gleichzeitig dicht und starr, die sich mit großer Geschwindigkeit vorwärts bewegt. Dieser Effekt wurde schon vor langer Zeit entdeckt – im 18. Jahrhundert. Die erste Vermutung, dass die Energie der Explosion richtig konzentriert werden kann, stammt von dem Ingenieur Fratz von Baader. Dieser Wissenschaftler führte auch mehrere Experimente im Zusammenhang mit der kumulativen Wirkung durch. Jedoches gelang ihm damals nicht, nennenswerte Ergebnisse zu erzielen. Tatsache ist, dass Franz von Baader in seiner Forschung Schwarzpulver verwendete, das keine Detonationswellen der erforderlichen Stärke erzeugen konnte.

Zum ersten Mal wurde nach der Erfindung von hochborstigen Sprengstoffen kumulative Munition geschaffen. Die kumulative Wirkung wurde damals von mehreren Personen gleichzeitig und unabhängig voneinander entdeckt:

• Russischer Militäringenieur M. Boriskov - 1864;
• Kapitän D. Andrievsky - 1865;
• Europäer Max von Forster - 1883;
• Amerikanischer Chemiker C. Munro - 1888

In der Sowjetunion in den 1920er Jahren arbeitete Professor M. Sukharevsky an der kumulativen Wirkung. In der Praxis stand ihm das Militär zum ersten Mal während des Zweiten Weltkriegs gegenüber. Es geschah gleich zu Beginn der Feindseligkeiten - im Sommer 1941. Deutsche kumulative Granaten hinterließen kleine geschmolzene Löcher in der Panzerung sowjetischer Panzer. Daher wurden sie ursprünglich als Rüstungsverbrenner bezeichnet.

Die Granaten BP-0350A wurden bereits 1942 von der sowjetischen Armee übernommen. Sie wurden von einheimischen Ingenieuren und Wissenschaftlern auf der Grundlage erbeuteter deutscher Munition entwickelt.

Warum es die Panzerung durchbricht: das Funktionsprinzip eines kumulativen Strahls

Während des Zweiten Weltkriegs wurden die Merkmale der "Arbeit" solcher Granaten noch nicht gut untersucht. Deshalb wurde ihnen der Name „Panzerverbrennung“gegeben. Später, bereits 49, wurde die Wirkung der Kumulierung in unserem Land aufgegriffennah dran. 1949 erstellt der russische Wissenschaftler M. Lavrentiev die Theorie der kumulativen Jets und erhält dafür den Stalin-Preis.

Am Ende gelang es den Forschern herauszufinden, dass die hohe Durchschlagskraft von Granaten dieser Art mit hohen Temperaturen absolut in keinem Zusammenhang steht. Wenn der Zünder explodiert, bildet sich ein kumulativer Strahl, der beim Kontakt mit der Panzerung des Panzers einen enormen Druck von mehreren Tonnen pro Quadratzentimeter auf seine Oberfläche ausübt. Solche Indikatoren übersteigen unter anderem die Streckgrenze des Metalls. Dadurch entsteht in der Panzerung ein Loch von mehreren Zentimetern Durchmesser.

Jets mit moderner Munition dieses Typs sind in der Lage, Panzer und andere gepanzerte Fahrzeuge buchstäblich durch und durch zu durchbohren. Der Druck, wenn sie auf die Rüstung einwirken, ist wirklich enorm. Die Temperatur des kumulativen Strahls des Projektils ist normalerweise niedrig und geht nicht über 400-600 ° C hinaus. Das heißt, es kann Rüstungen nicht wirklich durchbrennen oder schmelzen.

Das Sammelprojektil selbst kommt nicht in direkten Kontakt mit dem Material der Tankwände. Es explodiert in einiger Entfernung. Bewegliche Teile des Sammelstrahls nach seinem Ausstoß mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Daher beginnt es sich während des Fluges zu dehnen. Bei Erreichen des Abstandes von 10-12 Trichterdurchmessern bricht der Strahl ab. Dementsprechend kann es die größte zerstörerische Wirkung auf die Panzerung des Panzers haben, wenn es seine maximale Länge erreicht hat, aber noch nicht zu kollabieren beginnt.

Besiege die Crew

Der kumulative Strahl, der die Panzerung durchbohrt hat, dringt eindas Innere des Panzers mit hoher Geschwindigkeit und kann sogar die Besatzungsmitglieder treffen. Im Moment seines Durchgangs durch die Panzerung brechen Metallstücke und ihre verflüssigten Tropfen von dieser ab. Solche Bruchstücke haben natürlich auch eine starke schädigende Wirkung.

Ein in den Panzer eingedrungener Strahl sowie mit hoher Geschwindigkeit fliegende Metallteile können ebenfalls in die Kampfreserven des Fahrzeugs gelangen. In diesem Fall leuchtet letzteres auf und es kommt zu einer Explosion. So funktionieren HEAT-Runden.

Vor- und Nachteile

Was sind die Vorteile von kumulativen Schalen. Zunächst einmal schreiben die Militärs ihren Pluspunkten die Tatsache zu, dass ihre Fähigkeit, Rüstungen zu durchdringen, im Gegensatz zu Unterkalibern nicht von ihrer Geschwindigkeit abhängt. Solche Projektile können auch von leichten Kanonen abgefeuert werden. Es ist auch ziemlich bequem, solche Gebühren in reaktiven Zuschüssen zu verwenden. Auf diese Weise beispielsweise der Panzerabwehr-Granatwerfer RPG-7. Der kumulative Strahl solcher Waffenpanzerpanzer mit hoher Effizienz. Der russische Granatwerfer RPG-7 ist noch heute in Betrieb.

Die gepanzerte Aktion eines kumulativen Jets kann sehr zerstörerisch sein. Sehr oft tötet sie ein oder zwei Besatzungsmitglieder und verursacht eine Explosion von Munitionsvorräten.

Der Hauptnachteil solcher Waffen ist die Unannehmlichkeit ihrer Verwendung auf "Artillerie"-Weise. In den meisten Fällen werden Projektile im Flug durch Rotation stabilisiert. In kumulativer Munition kann dies zur Zerstörung des Jets führen. Daher versuchen Militäringenieure auf jede erdenkliche Weise, die Rotation solcher zu reduzierenProjektile im Flug. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen.

Beispielsweise kann bei solcher Munition eine spezielle Futtertextur verwendet werden. Außerdem werden Granaten dieser Art häufig durch einen rotierenden Körper ergänzt. In jedem Fall ist es bequemer, solche Ladungen in Munition mit niedriger Geschwindigkeit oder sogar in stationärer Munition zu verwenden. Dies können zum Beispiel Panzerfäuste, Granaten leichter Geschütze, Minen, Panzerabwehrraketen sein.

Passive Verteidigung

Natürlich begann man unmittelbar nach dem Erscheinen der Hohlladungen im Arsenal der Armeen mit der Entwicklung von Mitteln, um sie daran zu hindern, Panzer und andere schwere militärische Ausrüstung zu treffen. Zum Schutz wurden spezielle Remote-Bildschirme entwickelt, die in einiger Entfernung von der Panzerung installiert wurden. Solche Mittel bestehen aus Stahlgittern und Metallgittern. Die Wirkung des kumulativen Strahls auf die Panzerung des Panzers, falls vorhanden, wird aufgehoben.

Da das Projektil in beträchtlicher Entfernung von der Panzerung explodiert, wenn es auf den Bildschirm trifft, hat der Strahl Zeit, sich aufzulösen, bevor er es erreicht. Darüber hinaus sind einige Arten solcher Siebe in der Lage, die Kontakte des Zünders einer kumulativen Munition zu zerstören, wodurch letztere einfach überhaupt nicht explodiert.

Welcher Schutz besteht

Während des Zweiten Weltkriegs wurden in der sowjetischen Armee ziemlich massive Stahlsiebe verwendet. Manchmal konnten sie aus 10 mm Stahl hergestellt und um 300-500 mm verlängert werden. Die Deutschen verwendeten während des Krieges überall leichteren Stahlschutz. Gitter. Derzeit können einige langlebige Bildschirme Panzer sogar vor hochexplosiven Splittergranaten schützen. Indem sie in einiger Entfernung von der Panzerung eine Detonation verursachen, verringern sie den Aufprall der Druckwelle auf die Maschine.

Manchmal werden auch mehrschichtige Schutzsiebe für Tanks verwendet. Beispielsweise kann ein Stahlblech von 8 mm um 150 mm hinter dem Auto ausgeführt werden, wonach der Raum zwischen ihm und der Panzerung mit leichtem Material gefüllt wird - Blähton, Glaswolle usw. Ferner ist ein Stahlgitter auch über ein solches Sieb um 300 mm durchgeführt. Solche Geräte sind in der Lage, das Auto vor fast allen Arten von Munition mit BVV zu schützen.

Reaktive Verteidigung

Ein solcher Schirm wird auch als reaktive Panzerung bezeichnet. Zum ersten Mal wurde der Schutz dieser Sorte in der Sowjetunion in den 40er Jahren von Ingenieur S. Smolensky getestet. Die ersten Prototypen wurden in den 60er Jahren in der UdSSR entwickelt. Die Herstellung und Verwendung solcher Schutzmittel in unserem Land begann erst in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts. Diese Verzögerung bei der Entwicklung von reaktiven Panzerungen erklärt sich aus der Tatsache, dass sie ursprünglich als wenig erfolgversprechend g alt.

Diese Art des Schutzes wurde auch von den Amerikanern lange Zeit nicht verwendet. Die Israelis waren die ersten, die reaktive Rüstungen aktiv einsetzten. Die Ingenieure dieses Landes stellten fest, dass der kumulative Strahl während der Explosion der Munitionsvorräte im Tank die Fahrzeuge nicht durchbohrt. Das heißt, die Gegenexplosion kann sie bis zu einem gewissen Grad eindämmen.

Israel begann in den 70er Jahren aktiv mit dem dynamischen Schutz gegen kumulative Projektileletztes Jahrhundert. Solche Geräte wurden "Blazer" genannt, in Form von abnehmbaren Behältern hergestellt und außerhalb der Panzerung des Panzers platziert. Sie verwendeten RDX-basierten Semtex-Sprengstoff als Sprengladung.

Später wurde der dynamische Schutz von Panzern gegen HEAT-Granaten schrittweise verbessert. Derzeit werden beispielsweise in Russland Malachit-Systeme verwendet, bei denen es sich um Komplexe mit elektronischer Detonationssteuerung handelt. Ein solcher Schirm ist nicht nur in der Lage, HEAT-Granaten effektiv entgegenzuwirken, sondern auch die modernsten NATO-Subkaliber DM53 und DM63 zu zerstören, die speziell zur Zerstörung der russischen ERA der vorherigen Generation entwickelt wurden.

Wie sich der Jet unter Wasser verhält

In einigen Fällen kann die kumulative Wirkung von Munition reduziert werden. Beispielsweise verhält sich ein kumulativer Strahl unter Wasser in besonderer Weise. Unter solchen Bedingungen zerfällt es bereits in einer Entfernung von 7 Trichterdurchmessern. Tatsache ist, dass es bei hohen Geschwindigkeiten für einen Jet ungefähr so "schwer" ist, Wasser zu durchbrechen, wie für Metall.

Sowjetische Sammelmunition für den Einsatz unter Wasser wurde zum Beispiel mit speziellen Düsen ausgestattet, die helfen, einen Strahl zu bilden, und mit Gewichten ausgestattet.

Interessante Fakten

Natürlich wird in Russland derzeit an Verbesserungen gearbeitet, darunter auch an den meisten Waffen. Moderne Haush altsgranaten dieser Art sind beispielsweise in der Lage, eine mehr als einen Meter dicke Metallschicht zu durchdringen.

Die Waffen dieser Sorte werden von unterschiedlichen verwendetLändern der Welt seit langem. Allerdings kursieren immer noch verschiedene Legenden und Mythen um ihn. So findet man zum Beispiel manchmal im Internet Informationen darüber, dass kumulative Jets, wenn sie in das Innere eines Tanks eindringen, einen so starken Druckstoß verursachen können, dass dies zum Tod der Besatzung führt. Über diese Wirkung kumulativer Wellen werden im Internet oft schreckliche Geschichten erzählt, auch vom Militär selbst. Es gibt sogar die Meinung, dass russische Tanker während der Kämpfe absichtlich mit offenen Luken fahren, um im Falle eines kumulativen Projektils den Druck zu verringern.

Aber nach den Gesetzen der Physik kann ein Metallstrahl einen solchen Effekt nicht hervorrufen. Projektile dieser Art konzentrieren einfach die Energie der Explosion in eine bestimmte Richtung. Es gibt daher eine sehr einfache Antwort auf die Frage, ob ein kumulativer Strahl durchbrennt oder eine Panzerung durchbohrt. Wenn es auf das Material der Tankwände trifft, wird es langsamer und übt wirklich viel Druck darauf aus. Dadurch beginnt sich das Metall an den Seiten auszubreiten und wird tropfenweise mit hoher Geschwindigkeit in den Tank ausgewaschen.

Das Material wird in diesem Fall gerade durch den Druck verflüssigt. Die Temperatur des kumulativen Strahls ist niedrig. Gleichzeitig erzeugt es natürlich selbst keine nennenswerte Stoßwelle. Der Strahl kann den menschlichen Körper durchdringen. Tropfen aus flüssigem Metall, die sich von der Panzerung selbst gelöst haben, haben ebenfalls eine ernsthafte Zerstörungskraft. Selbst die Stoßwelle der Explosion der Munition selbst kann nicht in das Loch eindringen, das der Strahl in der Panzerung verursacht hat. Dementsprechend neines gibt keinen Überdruck im Tank.

Nach den Gesetzen der Physik ist die Antwort auf die Frage, ob ein kumulativer Strahl eine Panzerung durchbohrt oder durchbrennt, somit offensichtlich. Bei Kontakt mit Metall verflüssigt es dieses einfach und gelangt in die Maschine. Es erzeugt keinen übermäßigen Druck hinter der Panzerung. Daher lohnt es sich natürlich nicht, die Luke des Autos zu öffnen, wenn der Feind solche Munition verwendet. Darüber hinaus erhöht dies im Gegenteil das Risiko einer Gehirnerschütterung oder des Todes von Besatzungsmitgliedern. Die Druckwelle des Geschosses selbst kann auch in die offene Luke eindringen.

Experimente mit Wasser- und Gelatinepanzern

Wenn Sie möchten, können Sie den kumulativen Effekt sogar zu Hause nachstellen. Dazu benötigen Sie destilliertes Wasser und eine Hochspannungs-Funkenstrecke. Letzteres kann beispielsweise aus einem Kabel hergestellt werden, indem eine Kupferscheibe koaxial mit der Hauptscheibe des Wohngebäudes an dessen Geflecht angelötet wird. Als nächstes muss der mittlere Draht mit dem Kondensator verbunden werden.

Die Rolle des Trichters in diesem Experiment kann ein Meniskus spielen, der sich in einem dünnen Papierröhrchen bildet. Der Ableiter und die Kapillare müssen durch einen dünnen elastischen Schlauch verbunden werden. Als nächstes gießen Sie mit einer Spritze Wasser in das Röhrchen. Nach der Bildung eines Meniskus in einem Abstand von etwa 1 cm von der Funkenstrecke müssen Sie einen Kondensator starten und den Stromkreis mit einem an einem Isolierstab befestigten Leiter schließen.

Bei so einem Heimexperiment wird viel Druck im Pannenbereich entstehen. Die Stoßwelle läuft auf den Meniskus zu und lässt ihn kollabieren.