Jato cumulativo: descrição, características, características, fatos interessantes

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O efeito cumulativo em assuntos militares é o fortalecimento do efeito destrutivo de uma explosão, concentrando-o em uma determinada direção. O fenômeno desse tipo em uma pessoa não familiarizada com o princípio de sua ação geralmente causa surpresa. Devido a um pequeno buraco na blindagem, quando atingido por um projétil HEAT, o tanque geralmente falha completamente.

Onde é usado

Na verdade, o próprio efeito cumulativo foi observado, provavelmente, por todas as pessoas sem exceção. Ocorre, por exemplo, quando uma gota cai na água. Neste caso, um funil e um jato fino direcionado para cima são formados na superfície deste último.

O efeito cumulativo pode ser usado, por exemplo, para fins de pesquisa. Ao criá-lo artificialmente, os cientistas estão procurando maneiras de atingir altas velocidades da matéria - até 90 km/s. Esse efeito também é utilizado na indústria - principalmente na mineração. Mas ele, é claro, encontrou a maior aplicação em assuntos militares. As munições que operam neste princípio têm sido usadas por diferentes países desde o início do século passado.

Projeto de projétil

Como é feito e funcionando esse tipo de munição? Há uma carga cumulativa em tais conchas, devido à sua estrutura especial. Na frente deste tipo de munição há um funil em forma de cone, cujas paredes são cobertas com um revestimento de metal, cuja espessura pode ser inferior a 1 mm ou vários milímetros. Há um detonador no lado oposto deste entalhe.

Após o último gatilho, devido à presença de um funil, ocorre um efeito cumulativo destrutivo. A onda de detonação começa a se mover ao longo do eixo de carga dentro do funil. Como resultado, as paredes deste último desmoronam. Com um forte impacto no revestimento do funil, a pressão aumenta acentuadamente, até 1010 Pa. Tais valores excedem em muito a resistência ao escoamento dos metais. Portanto, ele se comporta neste caso como um líquido. Como resultado, começa a formação de um jato cumulativo, que permanece muito duro e tem uma grande capacidade de dano.

Teoria

Devido ao aparecimento de um jacto de metal com efeito cumulativo, não pela sua fusão, mas pela sua acentuada deformação plástica. Como líquido, o metal do revestimento da munição forma duas zonas quando o funil colapsa:

• na verdade um fino jato de metal movendo-se para frente em velocidade supersônica ao longo do eixo de carga;

• Cauda de peste, que é a "cauda" do jato, que responde por até 90% do revestimento metálico do funil.

A velocidade do jato acumulado após a explosãodetonador depende de dois fatores principais:

• velocidade de detonação do explosivo;
• geometria do funil.

O que poderia ser a munição

Quanto menor o ângulo do cone do projétil, mais rápido o jato se move. Mas na fabricação de munição, neste caso, são impostos requisitos especiais ao revestimento do funil. Se for de baixa qualidade, um jato em alta velocidade pode entrar em colapso antes do tempo.

Munição moderna desse tipo pode ser feita com funis, cujo ângulo é de 30 a 60 graus. A velocidade dos jatos cumulativos de tais projéteis, surgindo após o colapso do cone, chega a 10 km / s. Ao mesmo tempo, a parte da cauda, devido à maior massa, tem uma velocidade menor - cerca de 2 km/s.

Origem do termo

Na verdade, a palavra "cumulação" vem do latim cumulatio. Traduzido para o russo, este termo significa "acumulação" ou "acumulação". Ou seja, de fato, em projéteis com funil, a energia da explosão é concentrada na direção certa.

Um pouco de história

Assim, o jato cumulativo é uma formação longa e fina com uma "cauda", líquida e ao mesmo tempo densa e rígida, avançando com grande velocidade. Este efeito foi descoberto há muito tempo - no século 18. A primeira suposição de que a energia da explosão pode ser concentrada da maneira correta foi feita pelo engenheiro Fratz von Baader. Este cientista também realizou vários experimentos relacionados ao efeito cumulativo. No entantoele não conseguiu alcançar nenhum resultado significativo naquele momento. O fato é que Franz von Baader usou pólvora negra em sua pesquisa, que não conseguiu formar ondas de detonação com a força necessária.

Pela primeira vez, a munição cumulativa foi criada após a invenção de explosivos de cerdas altas. Naqueles dias, o efeito cumulativo foi descoberto simultânea e independentemente por várias pessoas:

• Engenheiro militar russo M. Boriskov - em 1864;
• Capitão D. Andrievsky - em 1865;
• European Max von Forster - em 1883;
• químico americano C. Munro - em 1888

Na União Soviética na década de 1920, o professor M. Sukharevsky trabalhou no efeito cumulativo. Na prática, os militares o enfrentaram pela primeira vez durante a Segunda Guerra Mundial. Aconteceu no início das hostilidades - no verão de 1941. Os projéteis cumulativos alemães deixaram pequenos buracos derretidos na blindagem dos tanques soviéticos. Portanto, eles foram originalmente chamados de queima de armadura.

Os projéteis BP-0350A foram adotados pelo exército soviético já em 1942. Eles foram desenvolvidos por engenheiros e cientistas nacionais com base em munição alemã capturada.

Por que rompe a blindagem: o princípio de operação de um jato cumulativo

Durante a Segunda Guerra Mundial, as características do "trabalho" de tais conchas ainda não foram bem estudadas. É por isso que o nome “queima de armaduras” foi aplicado a eles. Mais tarde, já em 49, foi retomado o efeito da cumulação no nosso paísperto. Em 1949, o cientista russo M. Lavrentiev cria a teoria dos jatos cumulativos e recebe o Prêmio Stalin por isso.

No final, os pesquisadores conseguiram descobrir que a alta capacidade de penetração de conchas desse tipo com altas temperaturas não está absolutamente conectada. Quando o detonador explode, forma-se um jato cumulativo que, ao entrar em contato com a blindagem do tanque, cria uma enorme pressão em sua superfície de várias toneladas por centímetro quadrado. Tais indicadores excedem, entre outras coisas, a resistência ao escoamento do metal. Como resultado, um buraco de vários centímetros de diâmetro é formado na armadura.

Jets de munição moderna deste tipo são capazes de perfurar tanques e outros veículos blindados literalmente por completo. A pressão quando eles agem na armadura é muito grande. A temperatura do jato cumulativo do projétil geralmente é baixa e não ultrapassa 400-600 ° C. Ou seja, ele não pode realmente queimar a armadura ou derretê-la.

O projétil cumulativo em si não entra em contato direto com o material das paredes do tanque. Explode a alguma distância. Partes móveis do jato cumulativo após sua ejeção em diferentes velocidades. Portanto, durante o voo, ele começa a se esticar. Quando a distância é atingida por 10-12 diâmetros de funil, o jato se rompe. Assim, ele pode ter o maior efeito destrutivo na blindagem do tanque quando atinge seu comprimento máximo, mas ainda não começa a desmoronar.

Derrote a tripulação

O jato cumulativo que perfurou a armadura penetrao interior do tanque em alta velocidade e pode atingir até mesmo os tripulantes. No momento de sua passagem pela armadura, pedaços de metal e suas gotas liquefeitas se desprendem desta última. Esses fragmentos, é claro, também têm um forte efeito prejudicial.

Um jato que penetrou dentro do tanque, assim como pedaços de metal voando em grande velocidade, também podem entrar nas reservas de combate do veículo. Nesse caso, o último acenderá e ocorrerá uma explosão. É assim que as rodadas HEAT funcionam.

Prós e contras

Quais são as vantagens dos shells cumulativos. Em primeiro lugar, os militares atribuem a suas vantagens o fato de que, ao contrário dos subcalibrosos, sua capacidade de penetrar na armadura não depende de sua velocidade. Esses projéteis também podem ser disparados de armas leves. Também é bastante conveniente utilizar tais encargos em concessões reativas. Por exemplo, desta forma, o lançador de granadas antitanque portátil RPG-7. O jato cumulativo desses tanques de blindagem de armas com alta eficiência. O lançador de granadas RPG-7 russo ainda está em serviço hoje.

A ação blindada de um jato cumulativo pode ser muito destrutiva. Muitas vezes, ela mata um ou dois membros da tripulação e causa uma explosão de depósitos de munição.

A principal desvantagem de tais armas é a inconveniência de seu uso na forma de "artilharia". Na maioria dos casos em voo, os projéteis são estabilizados por rotação. Em munição cumulativa, pode causar a destruição do jato. Portanto, os engenheiros militares estão tentando de todas as maneiras reduzir a rotação de taisprojéteis em voo. Isso pode ser feito de várias maneiras.

Por exemplo, uma textura especial de revestimento pode ser usada em tal munição. Além disso, para conchas desse tipo, elas são frequentemente complementadas com um corpo giratório. De qualquer forma, é mais conveniente usar essas cargas em munição de baixa velocidade ou mesmo estacionária. Estes podem ser, por exemplo, granadas propelidas por foguetes, projéteis de armas leves, minas, ATGMs.

Defesa Passiva

Claro que, imediatamente após as cargas moldadas aparecerem no arsenal dos exércitos, começaram a ser desenvolvidos meios para evitar que atingissem tanques e outros equipamentos militares pesados. Para proteção, foram desenvolvidas telas remotas especiais, instaladas a alguma distância da armadura. Esses fundos são feitos de grades de aço e malha metálica. O efeito do jato cumulativo na blindagem do tanque, se presente, é anulado.

Como o projétil explode a uma distância considerável da blindagem quando atinge a tela, o jato tem tempo de se desfazer antes de alcançá-lo. Além disso, algumas variedades de tais telas são capazes de destruir os contatos do detonador de uma munição cumulativa, pelo que o último simplesmente não explode.

De que proteção pode ser feita

Durante a Segunda Guerra Mundial, telas de aço bastante maciças foram usadas no exército soviético. Às vezes, eles podem ser feitos de aço de 10 mm e estendidos em 300-500 mm. Os alemães, durante a guerra, em todos os lugares usavam proteção de aço mais leve.grades. No momento, algumas telas duráveis são capazes de proteger os tanques mesmo de projéteis de fragmentação altamente explosivos. Ao causar uma detonação a alguma distância da armadura, eles reduzem o impacto na máquina da onda de choque.

Às vezes, telas de proteção multicamadas também são usadas para tanques. Por exemplo, uma folha de aço de 8 mm pode ser realizada atrás do carro em 150 mm, após o que o espaço entre ela e a armadura é preenchido com material leve - argila expandida, lã de vidro etc. Além disso, uma malha de aço é também realizado sobre essa tela por 300 mm. Tais dispositivos são capazes de proteger o carro de quase todos os tipos de munição com BVV.

Defesa Reativa

Essa tela também é chamada de armadura reativa. Pela primeira vez, a proteção desta variedade na União Soviética foi testada nos anos 40 pelo engenheiro S. Smolensky. Os primeiros protótipos foram desenvolvidos na URSS nos anos 60. A produção e utilização de tais meios de proteção em nosso país começou apenas na década de 80 do século passado. Esse atraso no desenvolvimento da armadura reativa é explicado pelo fato de que ela foi inicialmente reconhecida como pouco promissora.

Por muito tempo, esse tipo de proteção também não foi usado pelos americanos. Os israelenses foram os primeiros a usar ativamente blindagem reativa. Os engenheiros deste país notaram que durante a explosão dos estoques de munição dentro do tanque, o jato cumulativo não perfura os veículos completamente. Ou seja, a contra-explosão é capaz de contê-la até certo ponto.

Israel começou a usar ativamente proteção dinâmica contra projéteis cumulativos nos anos 70século passado. Tais dispositivos foram chamados de "Blazer", feitos na forma de recipientes removíveis e colocados fora da blindagem do tanque. Eles usaram explosivos Semtex baseados em RDX como carga de explosão.

Mais tarde, a proteção dinâmica dos tanques contra projéteis HEAT foi gradualmente melhorada. No momento, na Rússia, por exemplo, são utilizados os sistemas Malaquita, que são complexos com controle eletrônico de detonação. Tal tela é capaz não apenas de neutralizar efetivamente os projéteis HEAT, mas também destruir os mais modernos subcalibres da OTAN DM53 e DM63, projetados especificamente para destruir a ERA russa da geração anterior.

Como o jato se comporta debaixo d'água

Em alguns casos, o efeito cumulativo da munição pode ser reduzido. Por exemplo, um jato cumulativo debaixo d'água se comporta de maneira especial. Sob tais condições, ele se desintegra já a uma distância de 7 diâmetros de funil. O fato é que em altas velocidades, é tão "difícil" para um jato romper a água quanto para o metal.

As munições cumulativas soviéticas para uso debaixo d'água, por exemplo, eram equipadas com bicos especiais que ajudam a formar um jato e são equipadas com pesos.

Fatos interessantes

Claro, na Rússia, o trabalho está em andamento para melhorar, incluindo as armas mais cumulativas. Granadas domésticas modernas dessa variedade, por exemplo, são capazes de penetrar uma camada de metal com mais de um metro de espessura.

As armas desta variedade são usadas por diferentespaíses do mundo por muito tempo. No entanto, várias lendas e mitos ainda circulam sobre ele. Assim, por exemplo, às vezes na Web você pode encontrar informações de que jatos cumulativos, quando entram no interior de um tanque, podem causar um aumento de pressão tão acentuado que leva à morte da tripulação. Histórias terríveis são frequentemente contadas sobre esse efeito de ondas cumulativas na Internet, inclusive pelos próprios militares. Existe até uma opinião de que os navios-tanque russos durante os combates dirigem deliberadamente com escotilhas abertas para aliviar a pressão no caso de um projétil cumulativo.

No entanto, de acordo com as leis da física, um jato de metal não pode causar tal efeito. Projéteis desse tipo simplesmente concentram a energia da explosão em uma determinada direção. Há, portanto, uma resposta muito simples para a questão de saber se um jato cumulativo queima ou perfura a armadura. Ao encontrar o material das paredes do tanque, ele desacelera e realmente coloca muita pressão nele. Como resultado, o metal começa a se espalhar pelas laterais e a ser lavado em gotas em alta velocidade no tanque.

O material é liquefeito neste caso justamente por causa da pressão. A temperatura do jato cumulativo é baixa. Ao mesmo tempo, é claro, não cria nenhuma onda de choque significativa. O jato é capaz de perfurar o corpo humano. Gotas de metal líquido que caíram da própria armadura também têm um sério poder destrutivo. Mesmo a onda de choque da explosão da própria munição não é capaz de penetrar no buraco feito pelo jato na armadura. Assim, nãonão há excesso de pressão dentro do tanque.

De acordo com as leis da física, a resposta para a questão de saber se um jato cumulativo perfura ou queima através da armadura é óbvia. Ao entrar em contato com o metal, ele simplesmente o liquefaz e passa para a máquina. Não cria pressão excessiva atrás da armadura. Portanto, abrir a escotilha do carro quando o inimigo usa essa munição, é claro, não vale a pena. Além disso, isso, pelo contrário, aumenta o risco de concussão ou morte de membros da tripulação. A onda de choque do próprio projétil também pode penetrar na escotilha aberta.

Experiências com água e armadura de gelatina

Você pode recriar o efeito cumulativo se desejar, mesmo em casa. Para fazer isso, você precisa de água destilada e um centelhador de alta tensão. Este último pode ser feito, por exemplo, a partir de um cabo soldando uma arruela de cobre coaxialmente com a arruela residencial principal à sua trança. Em seguida, o fio central deve ser conectado ao capacitor.

O papel do funil neste experimento pode ser desempenhado por um menisco formado em um tubo fino de papel. O pára-raios e o capilar devem ser conectados por um tubo elástico fino. Em seguida, despeje água no tubo usando uma seringa. Após a formação de um menisco a uma distância de cerca de 1 cm do centelhador, você precisa iniciar um capacitor e fechar o circuito com um condutor fixado em uma haste isolante.

Muita pressão se desenvolverá na área de colapso com esse experimento caseiro. A onda de choque correrá em direção ao menisco e o colapsará.