У настоящеее час всі, хто хоч трохи цікавиться військовою справою знають про існування так званих кумулятивних снарядів, які призначені для пробивання броні. Загальновідомо про високу пробивну здатність таких снарядів. Навіть граната ручного гранатомета РПГ-7 здатна пробити 100мм. броні. Ракети комплексів ПТУР здатні пробивати до 500м. броні. Здавалося б, що одвічна суперечка броні і снаряда остаточно виграний снарядом. Адже практично неможливо створити танк з бронею такої товщини. Але як завжди, на всяку дію є протидія. Дуже швидко з'ясували, що якщо вибух снаряда викликати передчасно, тобто на деякій відстані від броні, то кумулятивний ефект пропадає. Розпечена струмінь розсіюється. Борти танків стали захищати тонкими листами металу і навіть гуми, віднесених на деяку відстань від основної броні. Головне змусити спрацювати детонатор. На це протидія були винайдені так звані тандемні снаряди, тобто в одноv снаряді знаходиться два снаряда один за іншим. Перший пробиває екран, другий основну броню. На це підступність був знайдений гідну відповідь - активна броня. При впливі на корпус танка кумулятивної струменем, вибухають розміщені на броні контейнери з вибуховою речовиною, ударна хвиля яких нейтралізує вплив кумулятивного струменя. Суперечка снаряда з бронею триває.
Найцікавіше в ударному ядрі це те, що вибух повинен відбутися на відстані більше 1-1,5 метрів від броні. Ударне ядро сформіровивается саме на відстані близько 1 метра від місця вибуху боєприпасу і далі летить в незмінному вигляді близько 30-40 метрів, після чого внаслідок тертя об повітря втрачає свою кінетичну енергію, високу температуру і розсіюється.
Явище кумулятивного ефекту випадково відкрив англійський вчений підривник Форстер в 1883 році, досліджуючи вибухові характеристики модного тоді ВВ динаміту. Практичне застосування кумулятивного ефекту знайшли німецькі конструктори боєприпасів в 1938 році. Вперше кумулятивні снаряди застосували німецькі артилеристи проти радянських танків в кінці 1941 року, коли з'ясувалася повна нездатність німецьких 37мм. і 47мм. протитанкових гармат пробити броню Т-34 і КВ.
Є одна невелика теорійка, яка якщо не пояснює повністю явище кумуляції і ударне ядро, то досить наочно ілюструє ці явища. Все в своєму житті достатньо часто бачили дощ, бачили як падають краплі дощу в калюжі. Бачили, як з калюжі в місці падіння краплі вгору підстрибує цівка води, як від неї відривається крапелька, яка продовжує свій рух нагору. Така крапелька має досить високу швидкість. У всякому разі, по босих ніг б'є відчутно. Здавалося б, що при попаданні краплі дощу в калюжу, ця крапля повинна просто піти в глибину води, розчинитися в своєму рідному середовищі.
Дослідник Ф.Кіллінг, знімаючи високошвидкісний кінокамерою явища, що відбуваються в момент попадання краплі води на водну поверхню, виявив все те саме явище кумуляції, що і під час вибуху кумулятивного боєприпасу, тільки з протилежним знаком. Дослідити те, що відбувається під час вибуху снаряда неможливо по ряду технічних причин. А ось вода дозволяє відстежити всі фази цього процесу.
Розглянемо дуже спрощено процеси, що відбуваються при падінні краплі в воду. Рссматрівать докладно і у всіх проміжних фазах ми не можемо, будучи обмежені розмірами статті. У Кіллінг розвиток процесу падіння краплі і освіти кумулятивного струменя і ударного ядра відслідковуються більш ніж на 100 знімках.
Перший етап для нас нецікавий. Крапля наближається до поверхні. Втім, тут ітересно, що крапля в польоті має зовсім не ту форму, як всі думають ( "каплевидную форму" крапля имет тільки в момент відриву її від крана), а вид утолщенного диска.
Етап другий. Крапля впроваджується в поверхню води. Вона ще зберігає свою цілісність і поводиться подібно каменю. Починається процес освіти воронки.
Проміжні етапи опускаємо, тому що вони для нас нецікаві і лише детально описують зміна поведінки краплі від поведеніея подібно каменю, до її повного руйнування.
Третій етап. Ми бачимо воронку параболообразной форми. Тиск води в області, навколишнього воронку значно перевищує тиск води в цілому в даній водному середовищі. Цей момент можна прирівняти до моменту початку процесу вибуху вибухової речовини. Тобто з цього моменту явища, що відбуваються в боєприпасі і в воді ідентичні.
Етап четверо. Мікрокапелькі води під впливом тиску спрямовуються в геометричний центр параболи. Це фокус кумуляції. Під час вибуху боєприпасу це місце максимального тиску.
Етап п'ятий. Крапельки зливаються в єдину струмінь, що йде з великою швидкістю вгору. Це і є кумулятивний струмінь. Під час вибуху боєприпасу такий струмінь і пробиває броню. Хто бачив пробоїни від кумулятивних снарядів, той не міг не помітити, що отвір у броні від такого снаряда набагато менше його калібру. Природно. Товщина струменя набагато менше діаметра воронки.
Етап шостий. Ті мікрокапелькі, які опинилися в передової частини струменя отримують чималу кінетичну енергію і спрямовуються далеко вгору. Відбувається формування ударного ядра. Спостерігаючи, падіння краплі в воду, в цей момент ми бачимо підстрибнули досить далеко вгору краплю з того місця, куди впала дощова крапля.
Етап сьомий, заключний. Ударне ядро продовжує свій рух, а інші крапельки води, витративши свою енергію, починають повертатися назад у водне середовище.
Тут досить наочно ясно, що кумулятивний струмінь існує досить нетривалий час і неминуче руйнується. Тому, якщо на шляху снаряда варто екран, то кумулятивний струмінь, сформіровавщісь при зустрічі снаряда з екраном, пройшовши шлях до броні вже руйнується, а для освіти ударного ядра не вистачило простору. Якщо ж за екраном немає перешкоди, або ж боєприпас підірвати на достатньому видаленні від екрану, то сформіровавашееся ударне ядро, маючи високу кінетичну енергію легко пробиває і екран і броню.
література:
1. Ф.Кіллінг. Дослідження процесів акумуляції і кавітації в водному середовищі. Видавництво "Наука". Москва. 1979р.
3. Керівництво із підривних робіт. Військове видавництво. Москва. 1969р.
4. Інженерні боєприпаси. Керівництво по матеріальній частині і застосуванню. Книга перша. Військове видавництво. Москва. 1976р.