סילון מצטבר: תיאור, מאפיינים, תכונות, עובדות מעניינות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

ההשפעה המצטברת בענייני צבא היא חיזוק ההשפעה ההרסנית של פיצוץ על ידי ריכוזו בכיוון מסוים. תופעה מסוג זה אצל אדם שאינו בקיא בעקרון פעולתה גורמת לרוב להפתעה. עקב חור קטן בשריון, כאשר נפגע מסיבוב HEAT, הטנק לרוב נכשל לחלוטין.

היכן בשימוש

למעשה, ההשפעה המצטברת עצמה נצפתה, כנראה, על ידי כל האנשים ללא יוצא מן הכלל. זה מתרחש, למשל, כאשר טיפה נופלת למים. במקרה זה, על פני השטח של האחרון נוצרים משפך וסילון דק המכוונים כלפי מעלה.

ניתן להשתמש באפקט המצטבר, למשל, למטרות מחקר. על ידי יצירתו באופן מלאכותי, מדענים מחפשים דרכים להגיע למהירויות גבוהות של חומר - עד 90 קמ ש. אפקט זה משמש גם בתעשייה - בעיקר בכרייה. אבל הוא, כמובן, מצא את היישום הגדול ביותר בענייני צבא. תחמושת הפועלת על פי עיקרון זה הייתה בשימוש על ידי מדינות שונות מאז תחילת המאה הקודמת.

עיצוב פרויקט

איך מייצרים ופועלים תחמושת מסוג זה? יש מטען מצטבר בקונכיות כאלה, בשל המבנה המיוחד שלהן. בחלק הקדמי של תחמושת מסוג זה ישנו משפך בצורת חרוט, שקירותיו מכוסים בבטנת מתכת, שעוביה עשוי להיות פחות מ-1 מ מ או מספר מילימטרים. יש נפץ בצד הנגדי של החריץ הזה.

לאחר הטריגר האחרון, עקב נוכחותו של משפך, מתרחשת אפקט מצטבר הרסני. גל הפיצוץ מתחיל לנוע לאורך ציר המטען בתוך המשפך. כתוצאה מכך, הקירות של האחרון קורסים. עם השפעה חזקה בדופן המשפך, הלחץ עולה בחדות, עד 1010 Pa. ערכים כאלה עולים בהרבה על חוזק התפוקה של מתכות. לכן, הוא מתנהג במקרה זה כמו נוזל. כתוצאה מכך מתחילה היווצרותו של סילון מצטבר, שנותר קשה מאוד ובעל יכולת פגיעה גדולה.

Theory

בשל הופעתו של סילון מתכת בעל אפקט מצטבר, לא על ידי המסת האחרון, אלא על ידי עיוות פלסטי חד שלו. כמו נוזל, המתכת של רירית התחמושת יוצרת שני אזורים כאשר המשפך קורס:

• למעשה סילון מתכת דק שנע קדימה במהירות על-קולית לאורך ציר הטעינה;
• זנב המזיקים, שהוא ה"זנב" של הסילון, המהווה עד 90% מציפוי המתכת של המשפך.

מהירות הסילון המצטבר לאחר הפיצוץהנפץ תלוי בשני גורמים עיקריים:

• מהירות פיצוץ נפץ;
• גיאומטריית משפך.

מה תחמושת יכולה להיות

ככל שזווית חרוט הקליע קטנה יותר, כך הסילון נע מהר יותר. אבל בייצור תחמושת במקרה זה, דרישות מיוחדות מוטלות על רירית המשפך. אם הוא באיכות ירודה, מטוס שנע במהירות גבוהה עלול לקרוס מבעוד מועד.

תחמושת מודרנית מסוג זה יכולה להתבצע עם משפכים שהזווית שלהם היא 30-60 מעלות. מהירות הסילונים המצטברים של קליעים כאלה, הנוצרים לאחר קריסת החרוט, מגיעה ל-10 ק"מ לשנייה. יחד עם זאת, לחלק הזנב, בגלל המסה הגדולה יותר, מהירות נמוכה יותר - כ-2 ק"מ/שניה.

מקור המונח

למעשה, המילה "צבירה" עצמה מגיעה מהמילה cumulatio הלטינית. בתרגום לרוסית, משמעות המונח הזה היא "צבירה" או "צבירה". כלומר, למעשה, בפגזים עם משפך, אנרגיית הפיצוץ מתרכזת בכיוון הנכון.

קצת היסטוריה

לכן, הסילון המצטבר הוא מבנה דק ארוך עם "זנב", נוזלי ובו בזמן צפוף ונוקשה, הנע קדימה במהירות רבה. האפקט הזה התגלה די מזמן - עוד במאה ה-18. ההנחה הראשונה שניתן לרכז את אנרגיית הפיצוץ בצורה נכונה נעשתה על ידי המהנדס פראץ פון באדר. מדען זה גם ערך מספר ניסויים הקשורים להשפעה המצטברת. למרות זאתהוא לא הצליח להשיג תוצאות משמעותיות באותה תקופה. העובדה היא שפרנץ פון באדר השתמש באבקה שחורה במחקר שלו, שלא הצליחה ליצור גלי פיצוץ בעוצמה הנדרשת.

לראשונה, תחמושת מצטברת נוצרה לאחר המצאת חומרי נפץ בעלי זיפים גבוהים. באותם ימים, האפקט המצטבר התגלה בו זמנית ובאופן עצמאי על ידי מספר אנשים:

• מהנדס צבאי רוסי מ. בוריסקוב - בשנת 1864;
• קפטן D. Andrievsky - בשנת 1865;
• מקס פון פורסטר האירופי - ב-1883;
• הכימאי האמריקאי סי מונרו - בשנת 1888

בברית המועצות בשנות ה-20, פרופסור מ. סוחרבסקי עבד על האפקט המצטבר. בפועל, הצבא התמודד מולו בפעם הראשונה במהלך מלחמת העולם השנייה. זה קרה ממש בתחילת פעולות האיבה - בקיץ 1941. פגזים מצטברים גרמניים השאירו חורים קטנים מותכים בשריון של טנקים סובייטים. לכן, הם נקראו במקור שריפת שריון.

פגזי ה-BP-0350A אומצו על ידי הצבא הסובייטי כבר ב-1942. הם פותחו על ידי מהנדסי בית ומדענים על בסיס תחמושת גרמנית שנתפסה.

למה זה פורץ דרך שריון: עקרון הפעולה של סילון מצטבר

במהלך מלחמת העולם השנייה, תכונות ה"עבודה" של פגזים כאלה עדיין לא נחקרו היטב. לכן הוחל עליהם השם "שריפת שריון". מאוחר יותר, כבר ב-49, נקלטה השפעת הצבירה בארצנוסגור. בשנת 1949, המדען הרוסי M. Lavrentiev יוצר את התיאוריה של מטוסים מצטברים ומקבל על כך את פרס סטלין.

בסופו של דבר, החוקרים הצליחו לגלות שיכולת החדירה הגבוהה של פגזים מסוג זה עם טמפרטורות גבוהות אינה קשורה בשום אופן. כאשר הנפץ מתפוצץ, נוצר סילון מצטבר, אשר במגע עם שריון הטנק יוצר לחץ עצום על פניו של מספר טונות לסנטימטר רבוע. אינדיקטורים כאלה עולים, בין היתר, על חוזק התשואה של המתכת. כתוצאה מכך, נוצר בשריון חור בקוטר של כמה סנטימטרים.

מטוסי תחמושת מודרניים מסוג זה מסוגלים לחדור טנקים וכלי רכב משוריינים אחרים ממש דרך ודרך. הלחץ כשהם פועלים על השריון הוא באמת עצום. הטמפרטורה של הסילון המצטבר של הקליע היא בדרך כלל נמוכה ואינה חורגת מ-400-600 מעלות צלזיוס. כלומר, הוא לא יכול באמת לשרוף דרך שריון או להמיס אותו.

הקליע המצטבר עצמו אינו בא במגע ישיר עם החומר של קירות הטנק. זה מתפוצץ ממרחק מסוים. הזזת חלקים מהסילון המצטבר לאחר פליטתו במהירויות שונות. לכן, במהלך הטיסה, הוא מתחיל להימתח. כאשר מגיעים למרחק על ידי 10-12 קוטרי משפך, הסילון מתפרק. בהתאם לכך, היא יכולה להשפיע בצורה ההרסנית הגדולה ביותר על שריון הטנק כאשר הוא מגיע לאורכו המרבי, אך עדיין לא מתחיל להתמוטט.

הבס את הצוות

המטוס המצטבר שחדר את השריון חודר פנימהפנים הטנק במהירות גבוהה ויכול לפגוע אפילו באנשי הצוות. ברגע המעבר שלו דרך השריון, חתיכות מתכת וטיפותיו הנוזליות מתנתקות מהאחרון. לשברים כאלה, כמובן, יש גם השפעה מזיקה חזקה.

סילון שחדר לתוך הטנק, כמו גם פיסות מתכת שטסות במהירות רבה, יכולים להיכנס גם הם לעתודות הקרביות של הרכב. במקרה זה, האחרון יידלק ויתרחש פיצוץ. כך פועלים סבבי HEAT.

יתרונות וחסרונות

מהם היתרונות של קונכיות מצטברות. קודם כל, הצבא מייחס ליתרונות שלהם את העובדה שבניגוד לתת-קליבר, היכולת שלהם לחדור לשריון לא תלויה במהירות שלהם. ניתן לירות קליעים כאלה גם מאקדחים קלים. זה גם די נוח להשתמש בחיובים כאלה במענקים תגובתיים. לדוגמה, בדרך זו, משגר רימונים נגד טנקים ידני RPG-7. הסילון המצטבר של טנקי שריון נשק כאלה עם יעילות גבוהה. משגר הרימונים הרוסי RPG-7 עדיין בשירות היום.

פעולת השריון של סילון מצטבר עלולה להיות הרסנית מאוד. לעתים קרובות מאוד, היא הורגת איש צוות אחד או שניים וגורמת לפיצוץ של חנויות תחמושת.

החיסרון העיקרי של כלי נשק מסוג זה הוא אי הנוחות שבשימוש בהם בדרך ה"תותחנית". ברוב המקרים בטיסה, הטילים מיוצבים על ידי סיבוב. בתחמושת מצטברת היא עלולה לגרום להשמדת הסילון. לכן, מהנדסים צבאיים מנסים בכל דרך אפשרית לצמצם את הרוטציה של כאלהקליעים בטיסה. ניתן לעשות זאת במגוון דרכים.

לדוגמה, ניתן להשתמש במרקם בטנה מיוחד בתחמושת כזו. כמו כן, עבור פגזים מסוג זה, הם מתווספים לעתים קרובות עם גוף מסתובב. בכל מקרה, נוח יותר להשתמש במטענים כאלה בתחמושת במהירות נמוכה או אפילו נייחת. אלה יכולים להיות, למשל, רימונים מונעים רקטות, פגזי תותחים קלים, מוקשים, ATGMs.

הגנה פסיבית

כמובן, מיד לאחר שהופיעו המטענים המעוצבים בארסנל של הצבאות, החלו לפתח אמצעים כדי למנוע מהם לפגוע בטנקים ובציוד צבאי כבד אחר. להגנה פותחו מסכים מרוחקים מיוחדים, שהותקנו במרחק מסוים מהשריון. כספים כאלה עשויים סורגים פלדה ורשת מתכת. השפעת הסילון המצטבר על שריון הטנק, אם קיים, מתבטלת.

מכיוון שהקליע מתפוצץ במרחק ניכר מהשריון כשהוא פוגע במסך, למטוס יש זמן להתפרק לפני שהוא מגיע אליו. בנוסף, זנים מסוימים של מסכים כאלה מסוגלים להרוס את המגעים של הנפץ של תחמושת מצטברת, וכתוצאה מכך האחרון פשוט לא מתפוצץ כלל.

מאיזה הגנה אפשר לעשות

במהלך מלחמת העולם השנייה נעשה שימוש במסכי פלדה מסיביים למדי בצבא הסובייטי. לפעמים הם יכולים להיות עשויים מפלדה של 10 מ"מ ולהאריך אותם ב-300-500 מ"מ. הגרמנים, במהלך המלחמה, השתמשו בכל מקום במיגון פלדה קל יותר.רשתות. כרגע, כמה מסכים עמידים מסוגלים להגן על טנקים אפילו מפני פגזי פיצול גבוהים. על ידי גרימת פיצוץ במרחק מסוים מהשריון, הם מפחיתים את הפגיעה במכונה של גל ההלם.

לפעמים מסכי הגנה רב-שכבתיים משמשים גם עבור טנקים. לדוגמה, ניתן לבצע יריעת פלדה ב-8 מ"מ מאחורי המכונית ב-150 מ"מ, ולאחר מכן ממלאים את החלל בינה לבין השריון בחומר קל - חימר מורחב, צמר זכוכית וכו'. יתרה מכך, רשת פלדה היא מבוצע גם על מסך כזה ב-300 מ"מ. מכשירים כאלה מסוגלים להגן על המכונית כמעט מכל סוגי התחמושת עם BVV.

הגנה ריאקטיבית

מסך כזה נקרא גם שריון תגובתי. לראשונה, ההגנה על זן זה בברית המועצות נבדקה בשנות ה-40 על ידי המהנדס ס. סמולנסקי. אבות הטיפוס הראשונים פותחו בברית המועצות בשנות ה-60. הייצור והשימוש באמצעי הגנה כאלה בארצנו החלו רק בשנות ה-80 של המאה הקודמת. עיכוב זה בפיתוח שריון תגובתי מוסבר בכך שהוא הוכר בתחילה כלא מבטיח.

במשך זמן רב מאוד, גם הגנה מסוג זה לא הייתה בשימוש על ידי האמריקאים. הישראלים היו הראשונים להשתמש באופן פעיל בשריון תגובתי. מהנדסי הארץ הבחינו כי במהלך פיצוץ מלאי התחמושת בתוך הטנק, הסילון המצטבר אינו חודר את כלי הרכב דרך ודרך. כלומר, הפיצוץ הנגדי מסוגל להכיל אותו במידה מסוימת.

ישראל החלה להשתמש באופן פעיל בהגנה דינמית מפני קליעים מצטברים בשנות ה-70המאה הקודמת. מכשירים כאלה כונו "בלייזר", שנעשו בצורה של מיכלים נשלפים והונחו מחוץ לשריון הטנק. הם השתמשו בחומרי נפץ של Semtex המבוססים על RDX כמטען מתפרץ.

מאוחר יותר, ההגנה הדינמית של טנקים מפני פגזי HEAT שופרה בהדרגה. כרגע, ברוסיה, למשל, משתמשים במערכות המלאכיט, שהן מתחמים עם בקרה אלקטרונית של פיצוץ. מסך כזה מסוגל לא רק לנטרל ביעילות פגזי HEAT, אלא גם להרוס את תת-קליבר ה-NATO המודרני ביותר DM53 ו-DM63, שתוכננו במיוחד להרוס את ה-ERA הרוסי של הדור הקודם.

איך הסילון מתנהג מתחת למים

במקרים מסוימים, ניתן להפחית את ההשפעה המצטברת של תחמושת. לדוגמה, סילון מצטבר מתחת למים מתנהג בצורה מיוחדת. בתנאים כאלה, הוא מתפרק כבר במרחק של 7 קוטרי משפך. העובדה היא שבמהירויות גבוהות, "קשה" לסילון לפרוץ דרך מים בערך כמו למתכת.

תחמושת מצטברת סובייטית לשימוש מתחת למים, למשל, צוידה בחרירים מיוחדים שעוזרים ליצור סילון ומצוידות במשקולות.

עובדות מעניינות

כמובן שברוסיה מתבצעת כעת עבודה לשיפור, כולל כלי הנשק המצטברים ביותר. רימוני בית מודרניים מזן זה, למשל, מסוגלים לחדור לשכבת מתכת בעובי של יותר ממטר.

כלי הנשק מהזן הזה משמשים שוניםמדינות העולם במשך זמן רב. עם זאת, אגדות ומיתוסים שונים עדיין מסתובבים עליו. כך, למשל, לפעמים ברשת ניתן למצוא מידע שמטוסים מצטברים, כאשר הם נכנסים לפנים הטנק, עלולים לגרום לעלייה חדה בלחץ עד כדי כך שהדבר מוביל למוות של הצוות. סיפורים נוראיים מספרים לעתים קרובות על ההשפעה הזו של גלים מצטברים באינטרנט, כולל על ידי הצבא עצמו. יש אפילו דעה שמכליות רוסיות במהלך הלחימה נוסעות בכוונה עם פתחים פתוחים על מנת להוריד לחץ במקרה של קליע מצטבר.

עם זאת, לפי חוקי הפיזיקה, סילון מתכת לא יכול לגרום להשפעה כזו. קליעים מסוג זה פשוט מרכזים את אנרגיית הפיצוץ בכיוון מסוים. יש, אם כן, תשובה פשוטה מאוד לשאלה האם סילון מצטבר בוער או חודר שריון. כשנפגשים עם החומר של קירות המיכל, הוא מאט ובאמת מפעיל עליו הרבה לחץ. כתוצאה מכך, המתכת מתחילה להתפשט על הצדדים ולהישטף החוצה בטיפות במהירות גבוהה לתוך המיכל.

החומר מנוזל במקרה זה בדיוק בגלל הלחץ. הטמפרטורה של הסילון המצטבר נמוכה. יחד עם זאת, כמובן, הוא לא יוצר שום גל הלם משמעותי בעצמו. הסילון מסוגל לחדור דרך גוף האדם. גם לטיפות של מתכת נוזלית שירדו מהשריון עצמו יש כוח הרס רציני. אפילו גל ההלם מפיצוץ התחמושת עצמו אינו מסוגל לחדור לתוך החור שיוצר הסילון בשריון. בהתאם לכך, לאאין לחץ עודף בתוך המיכל.

לפי חוקי הפיזיקה, התשובה לשאלה האם סילון מצטבר חודר או נשרף דרך שריון ברורה אפוא. במגע עם מתכת, הוא פשוט מנזל אותה ועובר לתוך המכונה. זה לא יוצר לחץ מוגזם מאחורי השריון. לכן, פתיחת הפתח של המכונית כאשר האויב משתמש בתחמושת כזו, כמובן, לא שווה את זה. בנוסף, זה, להיפך, מגביר את הסיכון לזעזוע מוח או למוות של אנשי הצוות. גל הפיצוץ מהקליע עצמו יכול גם לחדור לתוך הפתח הפתוח.

ניסויים עם שריון מים וג'לטין

אתה יכול ליצור מחדש את האפקט המצטבר אם תרצה, אפילו בבית. כדי לעשות זאת, אתה צריך מים מזוקקים ופער ניצוץ במתח גבוה. זה האחרון יכול להתבצע, למשל, מכבל על ידי הלחמת מכונת כביסה נחושת בקואקסיאלית עם מכונת הכביסה הראשית למגורים לצמה שלה. לאחר מכן, יש לחבר את החוט המרכזי אל הקבל.

ניתן למלא את תפקיד המשפך בניסוי זה על ידי מניסקוס שנוצר בצינור נייר דק. המעצר והנימי חייבים להיות מחוברים באמצעות צינור אלסטי דק. לאחר מכן, שפכו מים לתוך הצינור באמצעות מזרק. לאחר היווצרות מניסקוס במרחק של כ-1 ס מ מפער הניצוץ, צריך להפעיל קבל ולסגור את המעגל עם מוליך קבוע על מוט מבודד.

לחץ רב יתפתח באזור ההתמוטטות עם ניסוי ביתי כזה. גל ההלם ירוץ לעבר המניסקוס ויקרוס אותו.