Jet cumulatif : description, caractéristiques, caractéristiques, faits intéressants

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'effet cumulatif dans les affaires militaires est le renforcement de l'effet destructeur d'une explosion en la concentrant dans une certaine direction. Le phénomène de ce genre chez une personne peu familière avec le principe de son action provoque généralement la surprise. En raison d'un petit trou dans le blindage, lorsqu'il est touché par un obus HEAT, le char échoue souvent complètement.

Où utilisé

En fait, l'effet cumulatif lui-même a probablement été observé par tout le monde sans exception. Cela se produit, par exemple, lorsqu'une goutte tombe dans l'eau. Dans ce cas, un entonnoir et un jet fin dirigé vers le haut se forment à la surface de ce dernier.

L'effet cumulatif peut être utilisé, par exemple, à des fins de recherche. En le créant artificiellement, les scientifiques cherchent des moyens d'atteindre des vitesses élevées de la matière - jusqu'à 90 km/s. Cet effet est également utilisé dans l'industrie - principalement dans les mines. Mais il a bien sûr trouvé la plus grande application dans les affaires militaires. Des munitions fonctionnant sur ce principe ont été utilisées par différents pays depuis le début du siècle dernier.

Conception de projectiles

Comment ce type de munitions est-il fabriqué et fonctionne-t-il ? Il y a une charge cumulative dans de tels obus, en raison de leur structure particulière. A l'avant de ce type de munition se trouve un entonnoir en forme de cône dont les parois sont recouvertes d'un revêtement métallique dont l'épaisseur peut être inférieure à 1 mm ou plusieurs millimètres. Il y a un détonateur sur le côté opposé de cette encoche.

Après le dernier déclenchement, en raison de la présence d'un entonnoir, un effet cumulatif destructeur se produit. L'onde de détonation commence à se déplacer le long de l'axe de charge à l'intérieur de l'entonnoir. En conséquence, les murs de ce dernier s'effondrent. Avec un fort impact dans le revêtement de l'entonnoir, la pression augmente fortement, jusqu'à 1010 Pa. De telles valeurs dépassent de loin la limite d'élasticité des métaux. Il se comporte donc dans ce cas comme un liquide. En conséquence, la formation d'un jet cumulatif commence, qui reste très dur et a une grande capacité de dégâts.

Théorie

Dû à l'apparition d'un jet de métal avec un effet cumulatif, non par la fusion de ce dernier, mais par sa déformation plastique brutale. Comme un liquide, le métal du revêtement de la munition forme deux zones lorsque l'entonnoir s'effondre:

• en fait un fin jet de métal se déplaçant à une vitesse supersonique le long de l'axe de charge;

• Pest tail, qui est la "queue" du jet, qui représente jusqu'à 90 % du revêtement métallique de l'entonnoir.

La vitesse du jet cumulatif après l'explosiondétonateur dépend de deux facteurs principaux:

• vitesse de détonation explosive;
• géométrie de l'entonnoir.

Quelles munitions pourraient être

Plus l'angle du cône du projectile est petit, plus le jet se déplace rapidement. Mais dans la fabrication de munitions dans ce cas, des exigences particulières sont imposées au revêtement de l'entonnoir. S'il est de mauvaise qualité, un jet se déplaçant à grande vitesse peut par la suite s'effondrer à l'avance.

Les munitions modernes de ce type peuvent être fabriquées avec des entonnoirs dont l'angle est de 30 à 60 degrés. La vitesse des jets cumulés de tels projectiles, survenant après l'effondrement du cône, atteint 10 km / s. Dans le même temps, la partie arrière, en raison de sa masse plus importante, a une vitesse inférieure - environ 2 km / s.

Origine du terme

En fait, le mot "cumulation" lui-même vient du latin cumulatio. Traduit en russe, ce terme signifie "accumulation" ou "accumulation". Autrement dit, dans les obus à entonnoir, l'énergie de l'explosion est concentrée dans la bonne direction.

Un peu d'histoire

Ainsi, le jet cumulatif est une longue formation fine avec une "queue", liquide et à la fois dense et rigide, avançant à grande vitesse. Cet effet a été découvert il y a assez longtemps - au 18ème siècle. La première hypothèse selon laquelle l'énergie de l'explosion peut être concentrée de la bonne manière a été faite par l'ingénieur Fratz von Baader. Ce scientifique a également mené plusieurs expériences liées à l'effet cumulatif. Cependantil n'a pas réussi à obtenir des résultats significatifs à ce moment-là. Le fait est que Franz von Baader a utilisé de la poudre noire dans ses recherches, qui était incapable de former des ondes de détonation de la force requise.

Pour la première fois, des munitions cumulatives ont été créées après l'invention des explosifs à poils longs. À cette époque, l'effet cumulatif a été découvert simultanément et indépendamment par plusieurs personnes:

• Ingénieur militaire russe M. Boriskov - en 1864;
• Capitaine D. Andrievsky - en 1865;
• Européen Max von Forster - en 1883;
• Chimiste américain C. Munro - en 1888

En Union soviétique dans les années 1920, le professeur M. Sukharevsky a travaillé sur l'effet cumulatif. En pratique, les militaires lui ont fait face pour la première fois pendant la Seconde Guerre mondiale. C'est arrivé au tout début des hostilités - à l'été 1941. Les obus cumulatifs allemands ont laissé de petits trous fondus dans le blindage des chars soviétiques. Par conséquent, ils s'appelaient à l'origine des armures brûlantes.

Les obus BP-0350A ont été adoptés par l'armée soviétique dès 1942. Ils ont été développés par des ingénieurs et des scientifiques nationaux sur la base de munitions allemandes capturées.

Pourquoi ça perce le blindage: le principe de fonctionnement d'un jet cumulatif

Pendant la Seconde Guerre mondiale, les caractéristiques du "travail" de ces obus n'ont pas encore été bien étudiées. C'est pourquoi le nom de "brûlure d'armure" leur a été appliqué. Plus tard, déjà en 49, l'effet du cumul dans notre pays a été reprisproche. En 1949, le scientifique russe M. Lavrentiev crée la théorie des jets cumulatifs et reçoit le prix Staline pour cela.

En fin de compte, les chercheurs ont réussi à découvrir que la capacité de pénétration élevée des obus de ce type à haute température n'est absolument pas liée. Lorsque le détonateur explose, un jet cumulatif se forme qui, au contact du blindage du char, crée une énorme pression à sa surface de plusieurs tonnes par centimètre carré. De tels indicateurs dépassent, entre autres, la limite d'élasticité du métal. En conséquence, un trou de plusieurs centimètres de diamètre se forme dans l'armure.

Les jets de munitions modernes de ce type sont capables de transpercer littéralement les chars et autres véhicules blindés. La pression quand ils agissent sur l'armure est vraiment énorme. La température du jet cumulatif du projectile est généralement basse et ne dépasse pas 400-600°C. Autrement dit, il ne peut pas réellement brûler une armure ou la faire fondre.

Le projectile cumulatif lui-même n'entre pas en contact direct avec le matériau des parois du réservoir. Il explose à une certaine distance. Pièces mobiles du jet cumulatif après son éjection à différentes vitesses. Par conséquent, pendant le vol, il commence à s'étirer. Lorsque la distance est atteinte par 10-12 diamètres d'entonnoir, le jet se brise. En conséquence, il peut avoir le plus grand effet destructeur sur le blindage du char lorsqu'il atteint sa longueur maximale, mais ne commence pas encore à s'effondrer.

Vaincre l'équipage

Le jet cumulatif qui a percé l'armure pénètre dansl'intérieur du char à grande vitesse et peut toucher même les membres d'équipage. Au moment de son passage dans l'armure, des morceaux de métal et ses gouttes liquéfiées se détachent de celle-ci. De tels fragments, bien sûr, ont également un fort effet dommageable.

Un jet ayant pénétré à l'intérieur du char, ainsi que des morceaux de métal volant à grande vitesse, peuvent également entrer dans les réserves de combat du véhicule. Dans ce cas, ce dernier s'allumera et une explosion se produira. Voici comment fonctionnent les rondes HEAT.

Pour et contre

Quels sont les avantages des coques cumulatives. Tout d'abord, les militaires attribuent à leurs avantages le fait que, contrairement aux sous-calibres, leur capacité à pénétrer l'armure ne dépend pas de leur vitesse. De tels projectiles peuvent également être tirés à partir d'armes légères. Il est également très pratique d'utiliser ces frais dans les subventions réactives. Par exemple, de cette manière, le lance-grenades antichar portatif RPG-7. Le jet cumulatif de ces chars d'armure d'armes à haute efficacité. Le lance-grenades russe RPG-7 est toujours en service aujourd'hui.

L'action blindée d'un jet cumulatif peut être très destructrice. Très souvent, elle tue un ou deux membres d'équipage et provoque une explosion de magasins de munitions.

Le principal inconvénient de ces armes est l'inconvénient de leur utilisation à la manière "d'artillerie". Dans la plupart des cas en vol, les projectiles sont stabilisés par rotation. En munitions cumulatives, il peut provoquer la destruction du jet. Par conséquent, les ingénieurs militaires tentent par tous les moyens de réduire la rotation de telsprojectiles en vol. Cela peut être fait de différentes manières.

Par exemple, une texture de doublure spéciale peut être utilisée dans de telles munitions. Aussi, pour les coques de ce type, elles sont souvent complétées par un corps tournant. Dans tous les cas, il est plus pratique d'utiliser de telles charges dans des munitions à faible vitesse ou même stationnaires. Il peut s'agir, par exemple, de grenades propulsées par fusée, d'obus légers, de mines, d'ATGM.

Défense passive

Bien sûr, immédiatement après l'apparition des charges creuses dans l'arsenal des armées, des moyens ont commencé à être développés pour les empêcher de toucher des chars et d'autres équipements militaires lourds. Pour la protection, des écrans à distance spéciaux ont été développés, installés à une certaine distance de l'armure. Ces fonds sont constitués de caillebotis en acier et de treillis métallique. L'effet du jet cumulatif sur le blindage du char, s'il est présent, est annulé.

Parce que le projectile explose à une distance considérable de l'armure lorsqu'il touche l'écran, le jet a le temps de se briser avant de l'atteindre. De plus, certaines variétés de tels écrans sont capables de détruire les contacts du détonateur d'une munition cumulative, à la suite de quoi cette dernière n'explose tout simplement pas du tout.

De quelle protection peut-on faire

Pendant la Seconde Guerre mondiale, des écrans en acier assez massifs ont été utilisés dans l'armée soviétique. Parfois, ils pouvaient être en acier de 10 mm et allongés de 300 à 500 mm. Les Allemands, pendant la guerre, ont partout utilisé des protections en acier plus légères.grilles. À l'heure actuelle, certains écrans durables sont capables de protéger les chars même des obus à fragmentation hautement explosifs. En provoquant une détonation à quelque distance du blindage, ils réduisent l'impact sur la machine de l'onde de choc.

Parfois, des écrans de protection multicouches sont également utilisés pour les réservoirs. Par exemple, une tôle d'acier de 8 mm peut être réalisée derrière la voiture de 150 mm, après quoi l'espace entre elle et l'armure est rempli de matériau léger - argile expansée, laine de verre, etc. De plus, un treillis d'acier est également effectué sur un tel écran de 300 mm. De tels dispositifs sont capables de protéger la voiture de presque tous les types de munitions avec BVV.

Défense réactive

Un tel écran est aussi appelé blindage réactif. Pour la première fois, la protection de cette variété en Union soviétique a été testée dans les années 40 par l'ingénieur S. Smolensky. Les premiers prototypes ont été développés en URSS dans les années 60. La production et l'utilisation de tels moyens de protection dans notre pays n'ont commencé que dans les années 80 du siècle dernier. Ce retard dans le développement du blindage réactif s'explique par le fait qu'il était initialement reconnu comme peu prometteur.

Pendant très longtemps, ce type de protection n'a pas non plus été utilisé par les Américains. Les Israéliens ont été les premiers à utiliser activement une armure réactive. Les ingénieurs de ce pays ont remarqué que lors de l'explosion des stocks de munitions à l'intérieur du réservoir, le jet cumulatif ne transperce pas les véhicules de part en part. C'est-à-dire que la contre-explosion est capable de la contenir dans une certaine mesure.

Israël a commencé à utiliser activement la protection dynamique contre les projectiles cumulatifs dans les années 70le siècle dernier. De tels dispositifs s'appelaient "Blazer", réalisés sous la forme de conteneurs amovibles et placés à l'extérieur du blindage du char. Ils ont utilisé des explosifs Semtex à base de RDX comme charge d'éclatement.

Plus tard, la protection dynamique des chars contre les obus HEAT a été progressivement améliorée. À l'heure actuelle, en Russie, par exemple, les systèmes Malachite sont utilisés, qui sont des complexes avec contrôle électronique de la détonation. Un tel écran est capable non seulement de contrer efficacement les obus HEAT, mais aussi de détruire les sous-calibres OTAN les plus modernes DM53 et DM63, conçus spécifiquement pour détruire l'ERA russe de la génération précédente.

Comment le jet se comporte sous l'eau

Dans certains cas, l'effet cumulatif des munitions peut être réduit. Par exemple, un jet cumulatif sous l'eau se comporte d'une manière particulière. Dans de telles conditions, il se désagrège déjà à une distance de 7 diamètres d'entonnoir. Le fait est qu'à grande vitesse, il est à peu près aussi "difficile" pour un jet de traverser l'eau que pour le métal.

Les munitions cumulatives soviétiques destinées à être utilisées sous l'eau, par exemple, étaient équipées de buses spéciales qui aident à former un jet et sont équipées de poids.

Faits intéressants

Bien sûr, en Russie, des travaux sont actuellement en cours pour améliorer, y compris les armes les plus cumulatives. Les grenades domestiques modernes de cette variété, par exemple, sont capables de pénétrer une couche de métal de plus d'un mètre d'épaisseur.

Les armes de cette variété sont utilisées par différentspays du monde depuis longtemps. Cependant, diverses légendes et mythes circulent encore à son sujet. Ainsi, par exemple, parfois sur le Web, vous pouvez trouver des informations selon lesquelles des jets cumulatifs, lorsqu'ils pénètrent à l'intérieur d'un réservoir, peuvent provoquer une surpression si forte que cela entraîne la mort de l'équipage. Des histoires terribles sont souvent racontées sur cet effet des ondes cumulatives sur Internet, y compris par les militaires eux-mêmes. Il y a même une opinion que les pétroliers russes pendant les combats roulent délibérément avec des écoutilles ouvertes afin de réduire la pression en cas de projectile cumulatif.

Cependant, selon les lois de la physique, un jet de métal ne peut pas provoquer un tel effet. Les projectiles de ce type concentrent simplement l'énergie de l'explosion dans une certaine direction. Il existe donc une réponse très simple à la question de savoir si un jet cumulatif brûle ou perce une armure. Lors de la rencontre avec le matériau des parois du réservoir, il ralentit et met vraiment beaucoup de pression dessus. En conséquence, le métal commence à se répandre sur les côtés et à être emporté en gouttes à grande vitesse dans le réservoir.

Le matériau est liquéfié dans ce cas précisément à cause de la pression. La température du jet cumulatif est faible. En même temps, bien sûr, il ne crée pas lui-même d'onde de choc significative. Le jet est capable de percer le corps humain. Les gouttes de métal liquide qui se sont détachées de l'armure elle-même ont également un sérieux pouvoir destructeur. Même l'onde de choc de l'explosion de la munition elle-même n'est pas en mesure de pénétrer dans le trou fait par le jet dans l'armure. En conséquence, nonil n'y a pas de surpression à l'intérieur du réservoir.

Selon les lois de la physique, la réponse à la question de savoir si un jet cumulatif perce ou brûle une armure est donc évidente. Au contact du métal, il le liquéfie simplement et passe dans la machine. Il ne crée pas de pression excessive derrière l'armure. Par conséquent, ouvrir la trappe de la voiture lorsque l'ennemi utilise de telles munitions, bien sûr, n'en vaut pas la peine. De plus, cela augmente au contraire le risque de commotion cérébrale ou de décès des membres d'équipage. L'onde de choc du projectile lui-même peut également pénétrer dans la trappe ouverte.

Expériences avec une armure d'eau et de gélatine

Vous pouvez recréer l'effet cumulatif si vous le souhaitez, même à la maison. Pour ce faire, vous avez besoin d'eau distillée et d'un éclateur haute tension. Cette dernière peut être réalisée, par exemple, à partir d'un câble en soudant une rondelle de cuivre coaxialement à la rondelle résidentielle principale à sa tresse. Ensuite, le fil central doit être connecté au condensateur.

Le rôle de l'entonnoir dans cette expérience peut être joué par un ménisque formé dans un fin tube de papier. Le parafoudre et le capillaire doivent être reliés par un fin tube élastique. Ensuite, versez de l'eau dans le tube à l'aide d'une seringue. Après la formation d'un ménisque à une distance d'environ 1 cm de l'éclateur, vous devez démarrer un condensateur et fermer le circuit avec un conducteur fixé sur une tige isolante.

Beaucoup de pression se développera dans la zone de panne avec une telle expérience à domicile. L'onde de choc se dirigera vers le ménisque et l'effondrera.