Ударное ядро

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Процесс формирования «ударного ядра» схематично (слева) и в виде трёхмерной анимации. Зафиксированная длительность процесса в пределах 400 микросекунд

Ударное ядро — компактная металлическая форма, напоминающая пест, образующаяся в результате сжатия металлической облицовки кумулятивного заряда продуктами его детонации.

Принцип образования

Ударное ядро образуется при взрыве любого кумулятивного заряда с металлической облицовкой, однако его масса и энергия зависят от угла раствора облицовки. Для образования полноценных ударных ядер применяют облицовки углом раствора свыше 100° либо сферической формы, при толщине облицовки значительно бо́льшей, чем у кумулятивного заряда для действия кумулятивной струей.

Если в обычном кумулятивном заряде в пест обращается около 75 % массы облицовки, то в заряде с ударным ядром — до 95 %. В отличие от кумулятивной струи, сохраняющей относительную бронепробиваемость на длине в десятки первоначальных диаметров заряда, ударное ядро сохраняет свою скорость на расстоянии порядка тысячи первоначальных диаметров заряда.

После обжатия (схлопывания облицовки) пест имеет диаметр примерно в четверть диаметра первоначального заряда и длину около одного диаметра (то есть имеет удлинённую форму). Скорость ударного ядра составляет около 2,5 км/с, (в отдельных конструкциях и 3,5-5,0 км/с[источник не указан 5411 дней]), значительно превышая скорость БОПС. При этом бронепробиваемость ударного ядра сохраняется на расстояниях в десятки метров. Бронепробиваемость ударного ядра по стальной броне может достигать на этих дистанциях величин 0,4-0,6 от начального диаметра облицовки (около диаметра (калибра) кумулятивного заряда). В режиме гидродинамики глубина пробития пропорциональна массовой плотности металлической облицовки заряда, которая у тантала составляет 16,65 г/см3, у меди 8,96 г/см3, у железа 7,87 г/см3.

Согласно эмпирическим соотношениям, бронепробиваемость ударного ядра, определяемая толщиной стальной брони, составляет половину диаметра заряда для облицовки заряда из меди или железа, и полный диаметр заряда для танталовой облицовки. При этом бронепробитие типового кумулятивного заряда составляет от 1,5 до 4 диаметров заряда.

Эффективная для разрушения скорость ударного ядра быстро падает, поэтому ударное ядро доставляется носителем, а также может использоваться в качестве мины или разрушительного заряда.

История

Польская противотанковая противобортовая мина MPB, предназначенная для поражения бронированных целей ударным ядром. Бронепробитие до 100 мм.

Впервые боеприпасы с ударным ядром сконструированы в Германии в годы Второй мировой войны[1] под руководством баллистика Губерта Шардина.

Группа ученых Института Баллистики Технической академии ВВС (Technischen Akademie der Luftwaffe), начиная с 1939 года, исследовала процессы детонации и кумуляции с помощью рентгено-импульсной установки. Было выявлено принципиальное различие результатов подрыва профилированных зарядов с конической и полусферической облицовками. Подрыв заряда с полусферической облицовкой фактически не давал образования кумулятивной струи, однако было обнаружено выворачивание полусферической облицовки заряда наружу с образованием песта в форме компактного осколка, который после формирования мог сохранять свою целостность. Скорость песта составляла порядка 5000 м/с. При этом Шардин, основываясь на данных рентгено-импульсной съемки, вполне различал механизмы пробития брони кумулятивной струей и компактным осколком-пестом, справедливо приравнивая последний по механизму действия к снаряду, разогнанному до скорости 5000 м/с[2]. Результатом указанных исследований явилось открытие так называемого эффекта Мижней-Шардина[нем.].

В современные дни указанный принцип получил практическое воплощение в США, начиная с 1970-х годов, где в технической документации боеприпасы с ударным ядром подразделяются на две группы:

  • Эффективный на малых дальностях «самоформирующийся осколок» (self-forming fragment, SFF) с бронепробитием не менее 100 мм на дальностях до 10 м;
  • Эффективный на повышенных дальностях «снаряд, формирующийся при взрыве заряда» (explosively formed projectile, EFP) с бронепробитием не менее 100 мм на дальности не менее 200 м[3].

В России заряды с ударными ядрами могут обозначаться аббревиатурой «СФЗ», то есть снарядоформирующим зарядом, а заряды подобного типа с параболической или полусферической сплошной воронкой, иногда с твердосплавным ПЭ в фокусе — СФЭ — снарядоформирующий элемент. В ФРГ принято аналогичное обозначение снарядоформирующего заряда — projektilbildende Ladung.

В августе 1987 года предприятием ГНПП «Базальт» создана разовая бомбовая кассета РБК-500СПБЭ с высокоточными самоприцеливающимися противотанковыми боевыми элементами (СПБЭ). Боевая часть СПБЭ выполнена на основе снарядоформирующего заряда. Другой СПБЭ «Мотив» входит в состав снаряжения РСЗО «Смерч».

Поскольку боеприпасы с ударным ядром являются кумулятивным зарядом с особой формой облицовки, их иногда путают с классическими кумулятивными зарядами, действующими струей металла. Но в отличие от классических кумулятивных зарядов, заряды с ударным ядром, достаточно схожие по конструкции с кумулятивными, действуют фактически как обычные кинетические боеприпасы (бронебойные снаряды и БОПС).

  • Американский 155 мм выстрел M898 с двумя СПБЭ SADARM.
  • Американский ПТУР BGM-71 TOW#BGM-71F TOW-2В (1990) с EFP.

Примечания

  1. ↑ Military.com article on the evolution of hand-held anti-tank technology (англ.). Дата обращения: 28 марта 2009. Архивировано 27 февраля 2012 года.
  2. ↑ Cavity Effect and Detonation Phenomena In: Simon Leslie E. German Scientific Establishments. N.Y.: Mapleton House, Publishers. January 1947, pp. 95-99
  3. ↑ В частности СПБЭ SADARM диаметром 147 мм, рассчитанный на пробитие крыши большинства ОБТ на дальностях не менее 150 м.

Литература

  • Gook M. The Science of High Explosives N,Y.: Reinhold Publishing Cjrp, 1958,
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Ударное_ядро&oldid=7135660