Кумулативните боеприпаси са специален вид снаряди, ракети, мини, ръчни гранати и гранати за гранатомети, предназначени да унищожат вражеските бронирани превозни средства и неговите стоманобетонни укрепления. Принципът на тяхната работа се основава на образуването след експлозията на тънка, тясно насочена кумулативна струя, която изгаря през бронята. Кумулативният ефект се постига благодарение на специалния дизайн на боеприпасите.
В момента кумулативните боеприпаси са най-често използваното и най-ефективно противотанково оръжие. Масовото използване на подобни боеприпаси започна по време на Втората световна война.
Широко разпространените кумулативни боеприпаси допринасят за тяхната простота, ниска цена и необичайно висока ефективност.
Малко история
От момента, в който танкове се появиха на бойното поле, веднага възникна въпросът за ефективните средства за справяне с тях. Идеята да се използват артилерийски оръжия за унищожаване на бронирани чудовища се появи почти веднага, за тази цел през първата световна война започнаха широко да се използват оръжия. Трябва да се отбележи, че идеята за създаване на специализирано противотанково оръжие (ПОО) за пръв път се е случило на германците, но те не можеха веднага да го приложат. До самия край на Първата световна война най-често използваните пистолети бяха полезни срещу танкове.
В интервала между двете световни кланици развитието на специализираната противотанкова артилерия се извършва в почти всички основни военно-промишлени сили. Резултатът от тази работа е появата на голям брой образци на ПОО, които доста успешно удариха танковете от онова време.
Тъй като бронята на първите резервоари, защитени главно от куршуми, дори малък пистолет калибър или противотанково оръжие може да се справи с него. Въпреки това, преди войната в различни страни започнаха да се появяват следващото поколение машини (британската "Matilda", съветската T-34 и KV, френската S-35 и Char B1), оборудвани с мощен двигател и анти-черупки. Тази защита на ПОО от първо поколение не може да бъде проникната.
Като противовес на новата заплаха, дизайнерите започнаха да увеличават калибъра на ПОО и да увеличават началната скорост на снаряда. Такива мерки няколко пъти увеличават ефективността на проникването на бронята, но също така имат и значителни странични ефекти. Оръжията станаха по-тежки, по-тежки, разходите им се повишиха и маневреността рязко намаля. Германците не са използвали добрия живот срещу съветските Т-34 и КВ 88-мм противовъздушни пушки. Но не винаги могат да се прилагат.
Необходимо е да се търси друг начин и той е намерен. Вместо увеличаване на масата и скоростта на бронебойните заготовки, са създадени боеприпаси, които осигуряват проникване на броня поради енергията на насочена експлозия. Такива боеприпаси се наричат кумулативни.
Изследванията в областта на насочената експлозия започнаха в средата на XIX век. На лаврите на кумулативния ефект пионерът претендира няколко души в различни страни, които са били ангажирани в работата в тази посока по едно и също време. Първоначално ефектът от насочена експлозия се постига чрез използването на специален конусовиден прорез, който е направен в експлозивен заряд.
Работите бяха извършени в много страни, но германците бяха първите, които постигнаха практически резултати. Талантливият немски дизайнер Франц Томанек предложил да се използва метална облицовка на вдлъбнатината, което направи още по-ефикасно оформения заряд. В Германия тези творби започват в средата на 30-те години, а към началото на войната кумулативният снаряд вече е в експлоатация с германската армия.
През 1940 г., от другата страна на Атлантическия океан, швейцарският дизайнер Хенри Мохаупт създава ракетна граната с кумулативна бойна глава за американската армия.
В началото на войната съветските танкери се сблъскаха с нов тип германски боеприпаси, които се превърнаха в много неприятна изненада за тях. Немски кумулативни черупки изгориха бронята на резервоара, когато удариха и напуснаха дупки с разтопени ръбове. Ето защо, те се наричаха „бронирани“.
Въпреки това, през 1942 г. кумулативната снаряда BP-350A се появява в експлоатация с Червената армия. Съветските инженери са копирали образци на германски трофей и са създали кумулативен снаряд за 76-милиметров оръдие и 122-мм гаубица.
През 1943 г. Червената армия получи противотанкови кластерни противотанкови бомби PTAB, предназначени да унищожат горната проекция на резервоара, където дебелината на бронята винаги е по-малка.
Също така през 1943 г. американците първо използвали противотанковия гранатомет на Базука. Той успял да пробие 80-милиметрова броня на разстояние от 300 метра. Германците с голям интерес проучиха трофейните проби "Базук", скоро дойдоха на светлина цяла серия от немски гранатомети, които традиционно наричахме "Фаустпатронами". Ефективността на използването им срещу съветските бронирани превозни средства все още е много спорен въпрос: в някои източници Фаустпатроните се наричат почти истинско „оръжие на чудото“, а в други правилно посочват своето ниско стрелбище и лоша точност.
Германските гранатомети наистина бяха много ефективни в условията на градска борба, когато гранатометът можеше да стреля от близко разстояние. При други обстоятелства, за да стигнем до резервоара на разстояние от ефективен изстрел, той не е имал много шансове.
Също така, германците разработиха специални противотанкови магнитни кумулативни мини Hafthohlladung 3. Използването на "мъртво пространство" около резервоара, боецът трябваше да се доближи до колата и да укрепи мина върху всяка гладка повърхност. Такива мини пробиваха бронята на резервоара доста ефективно, но приближаването до резервоара и монтирането на мината беше много трудна задача, изискваше огромна смелост и издръжливост от страна на войника.
През 1943 г. в СССР са разработени няколко ръчни кумулативни гранати, предназначени да унищожат вражеските бронирани превозни средства на къси разстояния.
По време на войната започва разработването на противотанковата граната RPG-1, която става пионер на цялото семейство от тези оръжия. Днес, RPG гранатомети са истински глобален бранд, който не отстъпва по признание на прочутия AK-47.
След края на войната работата по създаването на нови кумулативни боеприпаси продължи незабавно в много страни по света, проведени са теоретични изследвания в областта на насочените експлозии. Днес, кумулативната бойна глава е традиционна за гранатометни противотанкови гранатомети, противотанкови системи, авиационни противотанкови боеприпаси, танкови снаряди, противотанкови мини. Защитата на бронираните превозни средства непрекъснато се подобрява, а средствата за унищожаване не изостават. Въпреки това, структурата и принципът на действие на такива боеприпаси не се е променила.
Кумулативен снаряд: принцип на действие
Кумулативният ефект означава засилване на действието на процеса чрез добавяне на усилие. Това определение много точно отразява принципа на кумулативния ефект.
В бойната глава на заряда има фуниеобразна вдлъбнатина, която е облицована със слой метал с дебелина от един или няколко милиметра. Тази фуния е насочена широко към целта.
След детонацията, която се случва в острия ръб на фунията, взривната вълна се разпространява до страничните стени на конуса и ги свива до оста на боеприпаса. Когато експлозията създава огромен натиск, който превръща метала на обвивката в квазифлуид и под огромно налягане го движи напред по оста на снаряда. Така се образува метална струя, която се движи напред с хиперзвукова скорост (10 km / s).
Трябва да се отбележи, че докато металната облицовка не се топи в традиционния смисъл на думата, а се деформира (превръща в течност) под огромно налягане.
Когато металната струя влезе в бронята, силата на последната не е от значение. Неговата плътност и дебелина са важни. Проникващата способност на кумулативната струя зависи от нейната дължина, плътността на облицовъчния материал и материала на бронята. Максималният проникващ ефект се получава, когато боеприпаси експлодират на определено разстояние от бронята (нарича се фокусно).
Взаимодействието на бронята и кумулативната струя се извършва според законите на хидродинамиката, т.е. налягането е толкова голямо, че най-силната танкова броня се държи като течност при удар от струя. Обикновено кумулативните боеприпаси могат да проникнат в бронята, чиято дебелина е от пет до осем от нейните калибри. Когато се изправя от обеднен уран, брониращият ефект се увеличава до десет калибра.
Предимства и недостатъци на кумулативните боеприпаси
Такива боеприпаси имат силни и слаби страни. Техните безспорни предимства включват следното:
- пиърсинг с висока броня;
- проникването на броня не зависи от скоростта на боеприпасите;
- мощно бронирано действие.
В калибърни и подкалиберни черупки проникването на броня е пряко свързано с тяхната скорост, колкото е по-висока, толкова по-добре. Затова за тяхното използване се използват артилерийски системи. За кумулативните боеприпаси скоростта не е от значение: кумулативната струя се формира при всяка скорост на сблъсък с целта. Затова кумулативната бойна глава е идеален инструмент за гранатомети, безтретителни оръжия и противотанкови ракети, бомби и мини. Освен това, твърде високата скорост на снаряда не позволява образуването на кумулативна струя.
Натискането на кумулативен снаряд или граната в резервоар често води до експлозия на боеприпасите на превозното средство и напълно го изключва. Екипажът няма почти никакъв шанс за спасение.
Кумулативните боеприпаси имат много висок бронебой. Някои модерни противотанкови системи пробиват хомогенна броня с дебелина повече от 1000 мм.
Недостатъци на кумулативните боеприпаси:
- доста висока производствена сложност;
- сложност на използването на артилерийските системи;
- уязвимост към динамична защита.
Снарядните пушки са стабилизирани в полет поради ротация. Въпреки това, центробежната сила, която възниква в този случай, разрушава кумулативната струя. Измисли различни "трикове", за да заобиколи този проблем. Например, в някои френски боеприпаси само тялото на снаряда се върти, а кумулативната му част е монтирана върху лагери и остава неподвижна. Но почти всички решения на този проблем значително усложняват боеприпасите.
Боеприпасите за гладкоцевни оръжия, напротив, имат твърде висока скорост, което е недостатъчно за фокусиране на кумулативната струя.
Ето защо боеприпасите с кумулативни бойни глави са по-характерни за нискоскоростни или стационарни боеприпаси (противотанкови мини).
Налице е сравнително проста защита срещу такива боеприпаси - кумулативна струя се разсейва от малка контра-експлозия, която се появява на повърхността на машината. Това е така наречената динамична защита, днес този метод се прилага много широко.
За проникване в динамичната защита се използва тандемна кумулативна бойна глава, която се състои от две заряди: първата премахва динамичната защита, а втората прониква в основната броня.
Днес има кумулативни боеприпаси с две и три такси.
