Танковый кумулятивный снаряд: принцип действия. Кумулятивные боеприпасы. История создания и принцип действия

В игре World of Tanks техника может быть снабжена разными типами снарядов, такими как бронебойные, подкалиберные, кумулятивные и осколочно-фугасные. В данной статье мы рассмотрим особенности действия каждого из этих снарядов, историю их изобретения и применения, плюсы и минусы их использования в историческом контексте. Самыми распространенными и, в большинстве случаев, штатными снарядами на подавляющем большинстве техники в игре являются бронебойные снаряды (ББ) калиберного устройства либо остроголовые.
Согласно Военной энциклопедии Ивана Сытина, идея прототипа нынешних бронебойных снарядов принадлежит офицеру итальянского флота Беттоло, который в 1877 году предложил использовать для этих целей так называемую «донную ударную трубку для бронебойных снарядов » (до этого снаряды или вовсе не снаряжались, или же взрывание порохового заряда рассчитывалось на нагревание головной части снаряда при ударе его в броню, что, однако, далеко не всегда оправдывалось). После пробития брони поражающий эффект обеспечивается осколками снаряда, разогретыми до высокой температуры, и осколками брони. Во время Второй Мировой Войны снаряды данного типа были просты в производстве, надежны, имели довольно высокую пробиваемость, хорошо действовали против гомогенной брони. Но был и минус – на наклонной броне снаряд мог отрикошетить. Чем больше толщина брони, тем больше осколков брони образуется при пробитии таким снарядом, и тем выше убойная сила.

На анимации ниже проиллюстрировано действие каморного остроголового бронебойного снаряда. Он аналогичен бронебойному остроголовому снаряду, однако в задней части имеется полость (камора) с разрывным зарядом из тротила, а так же донный взрыватель. После пробития брони, снаряд взрывается, поражает экипаж и оборудование танка. В целом, этот снаряд сохранил большинство преимуществ и недостатков АР снаряда, отличаясь существенно более высоким заброневым действием и несколько более низкой бронепробиваемостью (по причине меньшей массы и прочности снаряда). Во время Войны, донные взрыватели снарядов не были достаточно совершенны, что иногда приводило к преждевременному взрыву снаряда до пробития брони, либо к отказу взрывателя после пробития,но экипажу, в случае пробития, легче от этого становилось редко.

Подкалиберный снаряд (БП) имеет достаточно сложную конструкцию и состоит из двух главных частей - бронебойного сердечника и поддона. Задачей поддона, изготавливаемого из мягкой стали, является разгон снаряда в канале ствола. При попадании снаряда в цель поддон сминается, а тяжелый и твердый остроголовый сердечник, изготовленный из карбида вольфрама, пробивает броню.
Снаряд не имеет разрывного заряда, обеспечивая поражение цели обломками сердечника и осколками брони, разогретыми до высоких температур. Подкалиберные снаряды имеют значительно меньший вес по сравнению с обычными бронебойными снарядами, что позволяет им разгоняться в стволе орудия до существенно больших скоростей. В итоге, пробиваемость подкалиберных снарядов оказывается существенно выше. Использование подкалиберных снарядов позволило существенно повысить бронепробиваемость имевшихся орудий, что давало возможность поражать даже устаревшим орудиям более современную, хорошо бронированную бронетехнику.
В то же время, подкалиберные снаряды имеют ряд недостатков. Их форма напоминала катушку (существовали снаряды этого типа и обтекаемой формы, но они были существенно менее распространены), что сильно ухудшало баллистику снаряда, кроме того, легкий снаряд быстро терял скорость; в результате, на больших дистанциях бронепробиваемость подкалиберных снарядов сильно падала, оказываясь даже ниже, чем у классических бронебойных снарядов. Во время Второй Мировой Войны подкалиберные снаряды плохо работали по наклонной броне, поскольку под действием изгибающих нагрузок твердый, но хрупкий сердечник легко ломался. Заброневое действие таких снарядов уступало бронебойным калиберным снарядам. Подкалиберные снаряды малого калибра были малоэффективны против бронеобъектов, имевших защитные щиты из тонкой стали. Эти снаряды были дороги и сложны в производстве, а главное, при их изготовлении использовался дефицитный вольфрам.
В результате, количество подкалиберных снарядов в боекомплекте орудий в годы войны было небольшим, их разрешалось использовать только для поражения сильно бронированных целей на небольших дистанциях. Первыми в небольших количествах подкалиберные снаряды применила немецкая армия в 1940 году в ходе боев во Франции. В 1941 году, столкнувшись с хорошо бронированными советскими танками, немцы перешли к широкому использованию подкалиберных снарядов, что существенно повысило противотанковые возможности их артиллерии и танков. Однако, дефицит вольфрама ограничивал выпуск снарядов этого типа; в результате, в 1944 году производство немецких подкалиберных снарядов было прекращено, при этом большинство выпущенных за годы войны снарядов имело небольшой калибр (37-50 мм).
Пытаясь обойти проблему нехватки вольфрама, немцы производили подкалиберные снаряды Pzgr.40(С) с сердечником из закаленной стали и суррогатные Pzgr.40(W) с сердечником из обычной стали. В СССР достаточно массовое производство подкалиберных снарядов, созданных на основе трофейных немецких, началось в начале 1943 года, причем большинство выпускаемых снарядов было калибра 45 мм. Производство данных снарядов более крупных калибров было ограничено дефицитом вольфрама, и войскам они выдавались только при угрозе танковой атаки противника, причем на каждый израсходованный снаряд требовалось написать отчет. Также подкалиберные снаряды ограниченно использовались английской и американской армиями во второй половине войны.

Кумулятивный снаряд (КС).
Принцип действия этого бронебойного боеприпаса значительно отличается от принципа действия кинетических боеприпасов, к которым относятся обычные бронебойные и подкалиберные снаряды. Кумулятивный снаряд представляет собой тонкостенный стальной снаряд, заполненный мощным взрывчатым веществом – гексогеном, или смесью тротила с гексогеном. В передней части снаряда во взрывчатке имеется бокалообразная выемка, облицованная металлом (обычно медью). Снаряд имеет чувствительный головной взрыватель. При столкновении снаряда с броней, происходит подрыв взрывчатого вещества. При этом, металл облицовки расплавляется и обжимается взрывом в тонкую струю (пест), летящую вперед с чрезвычайно высокой скоростью и пробивающую броню. Заброневое действие обеспечивается кумулятивной струей и брызгами металла брони. Пробоина кумулятивного снаряда имеет небольшие размеры и оплавленные края, что привело к распространенному заблуждению, утверждающему, что кумулятивные снаряды “прожигают” броню.
Пробиваемость кумулятивного снаряда не зависит от скорости снаряда и одинакова на всех дистанциях. Его изготовление достаточно просто, производство снаряда не требует применения большого количества дефицитных металлов. Кумулятивный снаряд может использоваться против пехоты, артиллерии как осколочно-фугасный снаряд. В то же время, кумулятивным снарядам в годы войны были свойственны многочисленные недостатки. Технология изготовления этих снарядов была недостаточно отработана, в результате, их пробиваемость была относительно невелика (примерно соответствовала калибру снаряда или немного выше) и отличалась нестабильностью. Вращение снаряда при больших начальных скоростях затрудняло образование кумулятивной струи, в результате, кумулятивные снаряды имели низкую начальную скорость, небольшую прицельную дальность стрельбы и высокое рассеивание, чему также способствовала неоптимальная с точки зрения аэродинамики форма головной части снаряда (ее конфигурация обуславливалась наличием выемки).
Большую проблему представляло создание сложного взрывателя, который должен быть достаточно чувствителен, чтобы быстро подрывать снаряд, но достаточно устойчив, чтобы не взрываться в стволе (СССР смог отработать такой взрыватель, пригодный для применения в снарядах мощных танковых и противотанковых пушек, только в конце 1944 года). Минимальный калибр кумулятивного снаряда составлял 75 мм, причем эффективность кумулятивных снарядов такого калибра сильно снижалась. Массовое производство кумулятивных снарядов требовало развертывания крупномасштабного производства гексогена.
Наиболее массово кумулятивные снаряды применялись немецкой армией (впервые летом-осенью 1941), в основном из орудий калибра 75 мм и гаубиц. Советская армия использовала кумулятивные снаряды, созданные на основе трофейных немецких, с 1942-43 годов, включив их в боекомплекты полковых орудий и гаубиц, имевших низкую начальную скорость. Английская и американская армия использовали снаряды этого типа, главным образом, в боекомплектах тяжелых гаубиц. Таким образом, во Второй Мировой войне (в отличие от настоящего времени, когда усовершенствованные снаряды данного типа составляют основу боекомплекта танковых орудий), применение кумулятивных снарядов было достаточно ограниченным, главным образом, они рассматривались как средство противотанковой самообороны орудий, имевших низкие начальные скорости и малую бронепробиваемость традиционными снарядами (полковые орудия, гаубицы). В то же время, всеми участниками войны активно использовались другие противотанковые средства с кумулятивными боеприпасами – гранатометы, авиабомбы, ручные гранаты.

Осколочно-фугасный снаряд (ОФ).
Был разработан в конце 40-х годов ХХ века в Великобритании для поражения бронетехники противника. Представляет собой тонкостенный стальной или сталистого чугуна снаряд, заполненный взрывчатым веществом (обычно тротилом или аммонитом), с головным взрывателем. В отличие от бронебойных снарядов, осколочно-фугасные снаряды не имели трассера. При попадании в цель, снаряд взрывается, поражая цель осколками и взрывной волной, либо сразу - осколочное действие, либо с некоторой задержкой (что позволяет снаряду углубится в грунт) - фугасное действие. Снаряд предназначен, главным образом, для поражения открыто расположенной и укрытой пехоты, артиллерии, полевых укрытий (окопов, дерево-земляных огневых точек), небронированной и слабобронированной техники. Хорошо бронированные танки и САУ устойчивы к действию осколочно-фугасных снарядов.
Основным достоинством осколочно-фугасного снаряда является его универсальность. Данный тип снарядов возможно эффективно использовать против подавляющего большинства целей. Так же к достоинствам можно отнести меньшую стоимость, чем у бронебойных и кумулятивных снарядов того же калибра, что снижает затраты на обеспечение боевых действий и учебных стрельб. При прямом попадании в уязвимые зоны (люки башни, радиатор моторного отделения, вышибные экраны кормовой боеукладки и т. д.) ОФ может вывести танк из строя. Также попадание снарядов крупного калибра может вызвать разрушение легкобронированной техники, и повреждения тяжелобронированных танков, заключающиеся в растрескивании броневых плит, заклинивании башни, выходе из строя приборов и механизмов, ранениях и контузиях экипажа.

Кумулятивный эффект направленного взрыва стал известен ещё в 19-м веке, вскоре после начала массового производства бризантных взрывчатых веществ. Первая же научная работа, посвященная этому вопросу, была опубликована в 1915 году в Великобритании.

Этот эффект достигается приданием специальной формы зарядам взрывчатых веществ. Обычно для этой цели заряды изготовляют с выемкой в противоположной от его детонатора части. При инициировании взрыва сходящийся поток продуктов детонации формируется в высокоскоростную кумулятивную струю, причём кумулятивный эффект увеличивается при облицовке выемки слоем металла (толщиной 1-2 мм). Скорость струи металла достигает 10 км/с. По сравнению с расширяющимися продуктами детонации обычных зарядов в сходящемся потоке продуктов кумулятивного заряда давление и плотности вещества и энергии значительно выше, что обеспечивает направленное действие взрыва и высокую пробивную силу кумулятивной струи.

При схлопывании конической оболочки скорости отдельных частей струи оказываются несколько различными, в результате струя в полёте растягивается. Поэтому небольшое увеличение промежутка между зарядом и мишенью увеличивает глубину пробивания из-за удлинения струи. Толщина брони, пробиваемой кумулятивными снарядами, не зависит от дальности стрельбы и примерно равна их калибру. При значительных расстояниях между зарядом и мишенью струя разрывается на части, и эффект пробития снижается.

В 30-е годы XX века произошло массовое насыщение войск танками и бронемашинами. Помимо традиционных средств борьбы с ними, в довоенное время в некоторых странах велись разработки кумулятивных снарядов.
Особенно заманчивым было то, что бронепробиваемость таких боеприпасов не зависела от скорости встречи с бронёй. Это позволяло с успехом их применять для поражения танков в артиллерийских системах изначально для этого не предназначенных, а также создать высокоэффективные противотанковые мины и гранаты. Больше всего в создании кумулятивных противотанковых боеприпасов продвинулась Германия, к моменту нападения на СССР там были созданы и приняты на вооружение кумулятивные артиллерийские снаряды калибра 75-105-мм.

К сожалению, в Советском Союзе до войны этому направлению должного внимания не уделялось. В нашей стране совершенствование противотанковых средств шло путём наращивания калибров противотанковых пушек и увеличения начальных скоростей бронебойных снарядов. Справедливости ради стоит сказать, что в СССР в конце 30-х была выпущена и испытана стрельбой опытная партия 76-мм кумулятивных снарядов. Во время испытаний выяснилось, что кумулятивные снаряды, оснащённые штатными взрывателями от осколочных снарядов, как правило, броню не пробивают и дают рикошеты. Очевидно, что дело было во взрывателях, однако военные, и без того не проявлявшие особого интереса к таким снарядам, после неудачных стрельб окончательно от них отказались.

В это же время в СССР было изготовлено значительное количество безоткатных (динамореактивных) пушек Курчевского.

76-мм безоткатное орудие Курчевского на шасси грузовика

Достоинством подобных систем является небольшой вес и меньшая стоимость по сравнению с «классическими» орудиями. Безоткатки в сочетании с кумулятивными снарядами вполне успешно могли бы проявить себя в качестве противотанкового .

С началом боевых действий с фронтов стали поступать сообщения о том, что немецкая артиллерия применяет неизвестные ранее так называемые «бронепрожигающие» снаряды, эффективно поражающие танки. При осмотре подбитых танков обратили внимание, на характерный вид пробоин с оплавленными краями. Поначалу было высказана версия, что в неизвестных снарядах используется «быстрогорящий термит», ускоряемый пороховыми газами. Однако экспериментальным путём это предположение вскоре было опровергнуто. Было установлено, что процессы горения термитных зажигательных составов и взаимодействия струи шлаков с металлом брони танка протекают слишком медленно и не могут быть реализованы за очень короткое время пробития брони снарядом. В это время с фронта были доставлены образцы захваченных у немцев «бронепрожигающих» снарядов. Оказалось, что их конструкция основана на использовании кумулятивного эффекта взрыва.

В начале 1942 года, конструкторы М.Я. Васильев, З.В. Владимирова и Н.С. Житких спроектировали 76-мм кумулятивный снаряд с конусной кумулятивной выемкой, облицованной стальной оболочкой. Был использован корпус артиллерийского снаряда с донным снаряжением, камера которого дополнительно растачивалась на конус в головной ее части. В снаряде применили мощное взрывчатое вещество - сплав тротила с гексогеном. Донное отверстие и пробка служили для установки дополнительного детонатора и лучевого капсюля-детонатора. Большой проблемой стало отсутствие в производстве подходящего взрывателя. После ряда экспериментов был выбран авиационный взрыватель мгновенного действия АМ-6.

Кумулятивные снаряды, имевшие бронепробиваемость порядка 70-75 мм, появились в боекомплекте полковых орудий с 1943 года, и изготовлялись серийно в течение всей войны.

Полковое 76-мм орудие обр. 1927 г.

Промышленность поставила фронту около 1,1 млн. 76-мм кумулятивных противотанковых снарядов. К сожалению, использовать их в танковых и дивизионных 76-мм орудиях из-за ненадёжной работы взрывателя и опасности взрыва в стволе было запрещено. Взрыватели для кумулятивных артиллерийских снарядов, удовлетворяющие требованиям безопасности при стрельбе из длинноствольных орудий, были созданы только в конце 1944 года.

В 1942 году группой конструкторов в составе И.П. Дзюбы, Н.П. Казейкина, И.П. Кучеренко, В.Я. Матюшкина и А.А. Гринберга были разработаны кумулятивные противотанковые снаряды к 122-мм гаубицам.

122-мм кумулятивный снаряд к гаубице образца 1938 г. имел корпус из сталистого чугуна, снаряжался эффективным взрывчатым составом на основе гексогена и мощным тэновым детонатором. 122-мм кумулятивный снаряд комплектовали взрывателем мгновенного действия В-229, который был разработан в очень сжатые сроки в ЦКБ-22, руководимом А.Я. Карповым.

122-мм гаубица М-30 обр. 1938 г.

Снаряд был принят на вооружение, запущен в массовое производство в начале 1943 года, и успел принять участие в Курской битве. До конца войны было произведено более 100 тыс. 122-мм кумулятивных снарядов. Снаряд пробивал броню толщиной до 150 мм по нормали, обеспечивая поражение тяжелых немецких танков «Тигр» и «Пантера». Однако эффективная дальность стрельбы из гаубиц по маневрирующим танкам была самоубийственной - 400 метров.

Создание кумулятивных снарядов открыло большие возможности для использования артиллерийских орудий с относительно небольшими начальными скоростями - 76-мм полковых пушек образцов 1927 и 1943 гг. и 122-мм гаубиц образца 1938 г., которые в больших количествах имелись в армии. Наличие кумулятивных снарядов в боекомплектах этих орудий значительно повысило эффективность их противотанкового огня. Это значительно усилило противотанковую оборону советских стрелковых дивизий.

Одной из основных задач принятого на вооружение в начале 1941 года бронированного штурмовика Ил-2 была борьба с бронетехникой.
Однако имеющееся на вооружении штурмовиков пушечное вооружение позволяло эффективно поражать только легкобронированную технику.
Реактивные 82-132-мм снаряды не обладали требуемой точностью стрельбы. Тем не менее, для вооружения Ил-2 в 1942 году были разработаны кумулятивные РБСК-82.

Головная часть реактивного снаряда РБСК-82 состояла из стального цилиндра с толщиной стенок 8 мм. В переднюю часть цилиндра закатывался конус из листового железа, создающий выемку во взрывчатом веществе, залитого в цилиндр головки снаряда. По центру цилиндра проходила трубка, которая служила «для передачи луча огня от накольного капсюля к капсюлю-детонатору ТАТ-1». Снаряды испытывались в двух вариантах снаряжения ВВ: тротил и сплав 70/30 (тротил с гексогеном). Снаряды с тротилом имели очко под взрыватель АМ-А, а снаряды со сплавом 70/30 - взрыватель М-50. Взрыватели имели капсюль накольного действия типа АПУВ. Ракетная часть РБСК-82 - штатная, от ракетных снарядов М-8, снаряженных пироксилиновым порохом.

В общей сложности в ходе испытаний было израсходовано 40 штук РБСК-82, из них 18 - стрельбой в воздухе, остальные - на земле. Обстреливались трофейные немецкие танки Pz. III, StuG III и чешский танк Pz.38(t) с усиленным бронированием. Стрельба в воздухе велась по танку StuG III с пикирования под углом 30° залпами по 2-4 снаряда в одном заходе. Дистанция стрельбы 200 м. Снаряды показали хорошую устойчивость на траектории полета, но ни одного опадания в танк получить не удалось.

Реактивный бронебойный снаряд кумулятивного действия РБСК-82, снаряженный сплавом 70/30, пробивал броню толщиной 30 мм под любыми углами встречи, а броню толщиной 50 мм пробивал под прямым углом, но не пробивает под углом встречи 30°. Видимо, низкая бронепробиваемость является следствием запаздывания в срабатывании взрывателя «от рикошета и кумулятивная струя формируется при деформированном конусе».

Снаряды РБСК-82 в тротиловом снаряжении пробивали броню толщиной 30 мм лишь под углами встречи не менее 30°, а броню 50 мм - не пробивали ни при каких условиях попадания. Отверстия, получаемые при сквозном пробитии брони, имели диаметр до 35 мм. В большинстве случаев пробитие брони сопровождалось отколом металла вокруг выходного отверстия.

На вооружение кумулятивные РСы не принимались ввиду отсутствия явного преимущества перед штатными реактивными снарядами. На подходе уже было новое, гораздо более сильное оружие - ПТАБы.

Приоритет в разработке мелких авиационных бомб кумулятивного действия принадлежит отечественным ученым и конструкторам. В середине 1942 года известный разработчик взрывателей И.А. Ларионов, предложил конструкцию легкой противотанковой авиабомбы кумулятивного действия. Командование ВВС проявило заинтересованность в реализации предложения. ЦКБ-22 быстро провело проектировочные работы и испытания новой бомбы начались в конце 1942 года. Окончательный вариант представлял собой ПТАБ-2,5-1,5, т.е. противотанковую авиационную бомбу кумулятивного действия массой 1,5 кг в габаритах 2,5-кг авиационной осколочной бомбы. ГКО в срочном порядке решил принять на вооружение ПТАБ-2,5-1,5 и организовать ее массовое производство.

У первых ПТАБ-2,5-1,5 корпуса и клепаные стабилизаторы перисто-цилиндрической формы изготовляли из листовой стали толщиной 0,6 мм. Для увеличения осколочного действия на цилиндрическую часть бомбы дополнительно надевали стальную 1,5-мм рубашку. Боевой заряд ПТАБ состоял из смесевого BB типа ТГА, снаряженного через донное очко. Для предохранения крыльчатки взрывателя АД-А от самопроизвольного свертывания на стабилизатор бомбы надевали специальный предохранитель из жестяной пластины квадратной формы с закрепленной на ней вилкой из двух проволочных усов, проходящих между лопастями. После сбрасывания ПТАБ с самолета его срывало с бомбы встречным потоком воздуха.

При ударе о броню танка срабатывал взрыватель, который через тетриловую детонаторную шашку вызывал детонацию заряда взрывчатого вещества. При детонации заряда, благодаря наличию кумулятивной воронки и металлического конуса в ней, создавалась кумулятивная струя, которая, как показали полигонные испытания, пробивала броню толщиной до 60 мм при угле встречи 30° с последующим разрушающим действием за броней: поражение экипажа танка, инициирование детонации боеприпасов, а также воспламенение горючего или его паров.

В бомбовую зарядку самолета Ил-2 входило до 192 авиабомб ПТАБ-2,5-1,5 в 4-х кассетах мелких бомб (по 48 штук в каждой) или до 220 штук при их рациональном размещении навалом в 4-х бомбоотсеках.

Принятие на вооружение ПТАБ какое-то время держалось в секрете, их применение без разрешения верховного командования было запрещено. Это позволило использовать эффект внезапности и эффективно применить новое оружие в сражении под Курском.

Массовое применение ПТАБ имело ошеломляющий эффект тактической неожиданности и оказало сильное моральное воздействие на противника. Немецкие танкисты, впрочем, как и советские, к третьему году войны уже привыкли к относительно низкой эффективности бомбоштурмовых ударов авиации. На начальном этапе сражения немцы совершенно не применяли рассредоточенные походные и предбоевые порядки, то есть на маршрутах движения в составе колонн, в местах сосредоточения и на исходных позициях, за что и были жестоко наказаны - полоса разлета ПТАБ перекрывала 2-3 танка, удаленных один от другого на 60-75 м, вследствие чего последние несли ощутимые потери, даже в условиях отсутствия массированного применения Ил-2. Один Ил-2 с высоты 75-100 метров мог накрыть площадь 15х75 метров, уничтожив на ней всю вражескую технику.
В среднем во время войны безвозвратные потери танков от действий авиации не превышали 5%, после применения ПТАБ на отдельных участках фронта это показатель превысил 20%.

Оправившись от шока, немецкие танкисты вскоре перешли исключительно к рассредоточенным походным и предбоевым порядкам. Естественно, это сильно затруднило управление танковыми частями и подразделениями, увеличило сроки их развертывания, сосредоточения и передислокации, усложнило взаимодействие между ними. На стоянках немецкие танкисты стали располагать свои машины под деревьями, легкими сеточными навесами и устанавливать над крышей башни и корпуса легкие металлические сетки. Эффективность ударов Ил-2 с применением ПТАБ снизилась примерно в 4-4,5 раза, оставаясь, тем не менее, в среднем в 2-3 раза выше, чем при использовании фугасных и осколочно-фугасных авиабомб.

В 1944 году на вооружение была принята более мощная противотанковая бомба ПТАБ-10-2,5, в габаритах 10-кг авиационной бомбы. Она обеспечивала пробитие брони толщиной до 160 мм. По принципу действия и назначению основных узлов и элементов ПТАБ-10-2,5 была аналогична ПТАБ-2,5-1,5 и отличалась от нее только формой и габаритами.

На вооружении РККА в 1920-1930-е годы состоял дульнозарядный «гранатомет Дьяконова», созданный еще в конце Первой мировой войны и впоследствии модернизированный.

Он представлял собой мортирку калибра 41-мм, которая надевалась на ствол винтовки, фиксируясь на мушке вырезом. Накануне Великой Отечественной войны гранатомет имелся в каждом стрелковом и кавалерийском отделении. Тогда же встал вопрос о придании ружейному гранатомету «противотанковых» свойств.

В ходе Второй мировой войны, в 1944 году на вооружение РККА поступила кумулятивная граната ВКГ-40. Выстреливалась граната специальным холостым патроном с 2,75 г пороха марки ВП или П-45. Уменьшенный заряд холостого патрона позволял стрелять гранатой прямой наводкой с упором приклада в плечо, на дальность до 150 метров.

Винтовочная кумулятивная граната предназначена для борьбы с легкобронированной техникой и с подвижными средствами противника, не защищенными броней, а также с огневыми точками. Использовалась ВКГ-40 весьма ограниченно, что объясняется низкой кучностью стрельбы и слабой бронепробиваемостью.

Во время войны в СССР было выпущено значительное количество ручных противотанковых гранат. Первоначально это были гранаты фугасного действия, по мере увеличения толщины брони увеличивался и вес противотанковых гранат. Однако это всё равно не обеспечивало пробития брони средних танков, так граната РПГ-41 при весе взрывчатого вещества 1400 г могла пробить 25-мм броню.

Излишне говорить, какую опасность представляло это противотанковое средство для того, кто её применял.

В середине 1943 года на вооружение Красной Армии принимается принципиально новая граната кумулятивного действия РПГ-43, разработанная Н.П. Беляковым. Это была первая кумулятивная ручная граната, разработанная в СССР.

Ручная кумулятивная граната РПГ-43 в разрезе

РПГ-43 имела корпус с плоским дном и конической крышкой, деревянную рукоятку с предохранительным механизмом, ленточный стабилизатор и ударно-воспламеняющий механизм с запалом. Внутри корпуса помещается разрывной заряд с кумулятивной выемкой конической формы, облицованной тонким слоем металла, и стаканчик с закрепленными в его дне предохранительной пружиной и жалом.

На ее переднем конце рукоятки закреплена металлическая втулка, внутри которой находятся держатель запала и удерживающая его в крайнем заднем положении шпилька. Снаружи на втулку надета пружина и уложены матерчатые ленты, крепящиеся к колпаку стабилизатора. Предохранительный механизм состоит из откидной планки и чеки. Откидная планка служит для удержания колпака стабилизатора на ручке гранаты до ее броска, не позволяя ему сползать или проворачиваться на месте.

Во время броска гранаты откидная планка отделяется и освобождает колпачок стабилизатора, который под действием пружины сползает с рукоятки и вытягивает за собой ленты. Предохранительная шпилька выпадает под собственным весом, освобождая держатель запала. Благодаря наличию стабилизатора полет гранаты происходил головной частью вперед, что необходимо для оптимального использования энергии кумулятивного заряда гранаты. При ударе гранаты о преграду дном корпуса запал, преодолевая сопротивление предохранительной пружины, накалывается на жало капсюлем-детонатором, что вызывает подрыв разрывного заряда. Кумулятивный заряд РПГ-43 пробивал броню толщиной до 75 мм.

С появлением на поле боя немецких тяжелых танков потребовалась ручная противотанковая граната с большей бронепробиваемостью. Группа конструкторов в составе М.З. Полеванова, Л.Б. Иоффе и Н.С. Житких разработала кумулятивную гранату РПГ-6. В октябре 1943 года гранату приняли на вооружение Красной Армии. Граната РПГ-6 во многом сходна с германской PWM-1.

Немецкая ручная противотанковая граната PWM-1

РПГ-6 имела каплевидный корпус с зарядом и дополнительным детонатором и рукоятку с инерционным взрывателем, капсюлем-детонатором и ленточным стабилизатором.

Ударник взрывателя блокировался чекой. Ленты стабилизатора укладывались в рукоятке и удерживались предохранительной планкой. Предохранительный шплинт вынимался перед броском. После броска отлетала предохранительная планка, вытягивался стабилизатор, выдергивалась чека ударника - запал взводился.

Таким образом, система предохранения РПГ-6 была трехступенчатой (у РПГ-43 - двухступенчатая). В плане технологии существенной особенностью РЛГ- 6 было отсутствие точеных и резьбовых деталей, широкое применение штамповки и накатки. По сравнению с РПГ-43, РПГ-6 была технологичнее в производстве и несколько безопаснее в обращении. Метались РПГ-43 и РПГ-6 на 15-20 м, после броска бойцу следовало укрыться.

За годы войны в СССР так и не были созданы ручные противотанковые гранатометы, хотя работы в этом направлении велись. Основными противотанковыми средствами пехоты по-прежнему оставались ПТР и ручные противотанковые гранаты. Отчасти это компенсировалось значительным увеличением во второй половине войны количества противотанковой артиллерии. Но в наступлении противотанковые орудия не всегда могли сопровождать пехоту, и в случае внезапного появления танков противника это зачастую вело к большим и неоправданным потерям.

Перед началом боя в танк необходимо загрузить снаряды. Без них танк не сможет стрелять и, соответственно, будет бесполезен. Количество снарядов, которое можно загрузить в танк, зависит от типа танков в WoT, а точнее от вида орудия (калибра) и башни. Разные виды снарядов имеют разные свойства.

Обычные снаряды

Бронебойные (ББ) снаряды

Бронебойные снаряды - основной тип снарядов, которыми может стрелять практически любое орудие. Этот снаряд наносит урон только в случае пробития брони противника (сопровождается сообщениями «Пробитие» и «Есть пробитие»). Также он может повредить модули или экипаж , если попадет в нужное место (сопровождается сообщениями «Попадание» и «Есть попадание»). В случае, когда пробивной мощи снаряда недостаточно, он не пробьет броню и не нанесет урона (сопровождается сообщением «Не пробил»). Если снаряд попадает в броню под слишком острым углом, то он рикошетит и также не наносит урона (сопровождается сообщением «Рикошет»).

Осколочно-фугасные снаряды - имеют самый большой потенциальный урон , но незначительную бронепробиваемость . Если снаряд пробил броню, он взрывается внутри танка, нанося максимальный урон и дополнительный урон модулям или экипажу от взрыва. Осколочно-фугасному снаряду необязательно пробивать броню цели - при непробитии он взорвется на броне танка, нанеся меньший урон, чем при пробитии. Урон в этом случае зависит от толщины брони - чем толще броня, тем больший урон от взрыва она гасит. Кроме того, урон от взрывов снарядов фугаса поглощают и экраны танков, а так же не влияет наклон брони, как и не влияет её приведенное значение. Осколочно-фугасные снаряды также могут повредить несколько танков одновременно, так как взрыв имеет определённый радиус действия. У танковых снарядов меньший радиус фугасного действия, у снарядов САУ - максимальный. Также стоит отметить, что только при стрельбе фугасными снарядами есть возможность получить награду Бомбардир !

Подкалиберные (БП) снаряды

Подкалиберные снаряды - основной тип снарядов для большинства средних танков 10 уровня, некоторых средних танков 9 уровня и лёгких T71 , M41 Walker Bulldog , а так же и M4A1 Revalorisé , ИС-5 , ИС-3 с МЗ , T26E5 . Принцип действия аналогичен бронебойным. Отличаются повышенной бронепробиваемостью и более высокой скоростью полета снаряда, но сильнее теряют в пробитии с расстоянием и имеют меньшую нормализацию (сильнее теряют эффективность при стрельбе под углом к броне).

Улучшенные снаряды

Подкалиберные (БП) снаряды

Подкалиберные снаряды - это самые распространенные премиум снаряды в игре, устанавливаемые почти в любое орудие. Принцип действия аналогичен бронебойным. Отличаются повышенной бронепробиваемостью, но имеют меньшую нормализацию (сильнее теряют эффективность при стрельбе под углом к броне).

Кумулятивные (КС) снаряды

Что такое кумулятивные снаряды? Это улучшенные снаряды для многих танков в игре, за исключением снарядов для топового орудия легкого танка T49 и ПТ-САУ Ikv 103 , которые не являются улучшенными. Пробиваемость у них заметно выше, чем у стандартных бронебойных снарядов, а наносимый урон на уровне бронебойных для того же орудия. Эффект пробития достигается не за счёт кинетической энергии снаряда (как у ББ или БП), а за счёт энергии кумулятивной струи, образующейся при подрыве взрывчатого вещества определённой формы на некотором расстоянии от брони. На них не распространяется правило нормализации, трех калибров и они не теряют бронепробитие с расстоянием , но быстро теряет бронепробитие при попадании в экран.

Подробное устройство кумулятивного снаряда представлено в википедии.

Осколочно-фугасные (ОФ) снаряды

Эти снаряды отличаются от обычных осколочно-фугасных либо большим радиусом взрыва (при игре на САУ), либо повышенной бронепробиваемостью (HESH снаряды на некоторых британских орудиях). Также стоит отметить, что только при стрельбе фугасными снарядами есть возможность получить награду Бомбардир .

Бронебойные (БС) снаряды

Бронебойные премиум снаряды встречаются на нескольких машинах в игре и отличаются от обычных бронебойных либо увеличенной бронепробиваемостью при том же уроне (152 мм М-10{ "type":"Орудие", "mark": "152 мм М-10", "data": { "Уровень": "VI", "Пробитие": "110/136/86 мм", "Урон": "700/700/910 ед", "Средний урон в минуту": "1750/1750/2275 ед/мин", "Скорострельность": "2.5 выстр/мин", "Время перезарядки": "24 с", "Разброс": "0.6 м/100м", "Сведение": "4 с", "Вес": "2300 кг", "Цена": "60000" } } ) и у большинства орудий японских танков, либо меньшей бронепробиваемостью при большем уроне (130 мм Б-13-С2{ "type":"Орудие", "mark": "130 мм Б-13-С2", "data": { "Уровень": "VIII", "Пробитие": "196/171/65 мм", "Урон": "440/510/580 ед", "Средний урон в минуту": "1650/1913/2175 ед/мин", "Скорострельность": "3.75 выстр/мин", "Время перезарядки": "16 с", "Разброс": "0.38 м/100м", "Сведение": "2.9 с", "Вес": "5290 кг", "Цена": "147000" } } ).

Правила пробития для кумулятивных снарядов

В обновлении 0.8.6 установлены новые правила пробития для кумулятивных снарядов:

Кумулятивный снаряд теперь может рикошетить при попадании снаряда в броню под углом 85 градусов и более. При рикошете бронепробиваемость отрикошетившего кумулятивного снаряда не падает.
После первого пробития брони рикошет больше сработать не может (в связи с образованием кумулятивной струи).
После первого пробития брони снаряд начинает терять бронепробиваемость со следующей скоростью: 5 % оставшейся после пробития бронепробиваемости - за 10 cм проходимого снарядом пространства (50 % - за 1 метр свободного пространства от экрана до брони).
После каждого пробития брони бронепробиваемость снаряда уменьшается на величину, равную толщине брони, с учётом угла наклона брони относительно траектории полёта снаряда.
Теперь гусеницы также являются экраном для кумулятивных снарядов.

Изменение рикошета в обновлении 0.9.3

Теперь при рикошете снаряд не исчезает, а продолжает свое движение по новой траектории, причем у бронебойного и подкалиберного снаряда теряется 25% бронепробиваемости, а у кумулятивного снаряда бронепробитие не изменяется.

Цвета трассеров снарядов

Осколочно-фугасные - самые длинные трасcеры, заметного оранжевого цвета.
Подкалиберные - светлые, короткие и прозрачные трассеры.
Бронебойные - похожи на подкалиберные, но заметны лучше (дольше, время жизни и прозрачность меньше).
Кумулятивные - жёлтые и самые тонкие.

Какой тип снарядов использовать?

Основные правила при выборе между бронебойными и осколочно-фугасными снарядами:

Используйте бронебойные снаряды против танков своего уровня; осколочно-фугасные снаряды против танков со слабой броней или САУ с открытыми рубками.
Используйте бронебойные снаряды в длинноствольных и мелкокалиберных орудиях; осколочно-фугасные - в короткоствольных и крупнокалиберных. Использование ОФ снарядов мелкого калибра бессмысленно - зачастую они не пробивают, следовательно - не наносят урон.
Применяйте осколочно-фугасные снаряды под любым углом, не стреляйте бронебойными снарядами под острым углом к броне противника.
Выцеливание уязвимых зон и стрельба под прямым углом к броне полезны и для ОФ - так повышается вероятность пробития брони и прохождения полного урона.
Осколочно-фугасные снаряды имеют высокие шансы нанести малый, но гарантированный урон даже при непробитии брони, поэтому их можно эффективно использовать для сбивания захвата с базы и добивания противников с малым запасом прочности.

Например, орудие 152мм М-10 на танке КВ-2 - крупнокалиберное и короткоствольное. Чем больше калибр снаряда, тем большее количество взрывного вещества в нем находится и тем больше урона он наносит. Но из-за малой длины ствола орудия снаряд вылетает с очень маленькой начальной скоростью, что ведет к низкой пробиваемости, точности и дальности полета. В таких условиях, бронебойный снаряд, для которого необходимо точное попадание, становится неэффективен, и следует использовать осколочно-фугасный.

Подробный обзор снарядов

На заре практического использования кумулятивных боеприпасов, в годы Второй мировой войны, их вполне официально именовали «бронепрожигающими», поскольку в те времена физика кумулятивного эффекта была неясна. И хотя в послевоенный период было точно установлено, что кумулятивный эффект никакого отношения к «прожиганию» не имеет, отголоски этого мифа встречаются до сих пор в обывательской среде. Но в целом можно считать, что «бронепрожигающий миф» благополучно скончался. Однако «свято место пусто не бывает» и на смену одному мифу в отношении кумулятивных боеприпасов немедленно явился другой…

На этот раз «на поток» было поставлено производство фантазий о действии кумулятивных боеприпасов по экипажам бронеобъектов. Основные постулаты фантазёров таковы :
— экипажи танков якобы убивает избыточным давлением, создаваемым внутри бронеобъекта кумулятивным боеприпасом после пробития брони;
— экипажи, которые держат люки открытыми, якобы остаются в живых благодаря «свободному выходу» для избыточного давления.

Вот образчики таких высказываний с разных форумов, сайтов «знатоков» и печатных изданий (орфография оригиналов сохранена, среди цитируемых есть весьма авторитетные печатные издания):

«- Вопрос знатокам. При поражении танка кумулятивным боеприпасом, какие поражающие факторы действуют на экипаж?
— Избыточное давление в первую очередь. Все остальные факторы сопутствующие»;

«Полагая, что сама по себе кумулятивная струя и фрагменты пробитой брони, редко поражают более чем одного члена экипажа, я бы сказал, что основным поражающим фактором было избыточное давление…, вызванное кумулятивной струей…»;

«Так же следует заметить, что высокая поражающая мощь кумулятивных зарядов объясняется тем, что при прожигании струёй корпуса, танка или иной машины, струя устремляется внутрь, где она заполняет всё пространство (на пример в танке) и вызывает сильнейшие поражения людей…»;

«Командир танка сержант В.Руснак вспоминал: «Это очень страшно, когда кумулятивный снаряд попадает в танк. «Прожигает» броню в любом месте. Если люки в башне открыты, то огромная сила давления выбрасывает людей из танка…»

«…меньший объем наших танков не позволяет снизить воздействие ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (фактор ударной волны не рассматривается) на экипаж, и что именно повышение давления его убивает…»

«На что расчет сделан, из-за чего фактическая смерть должна наступить, если каплями не убило допустим, пожар не возник, а давление избыточное или же рвет просто на куски в замкнутом пространстве, или черепушка изнутри лопнет. Там вот что-то хитрое именно с этим избыточным давлением связанно. Из-за чего и люк открытым держали»;

«Люк открытый иногда спасает тем, что через него может выкинуть танкиста взрывная волна. Кумулятивная струя может просто пролететь сквозь тело человека это во-первых, а во вторых когда за очень малое время давление очень сильно возрастает + нагревается все вокруг выжить очень маловероятно. Из рассказов очевидцев у танкистов рвет башню, глаза вылетают из глазниц»;

«При поражении бронеобъекта кумулятивной гранатой поражающими экипаж факторами являются избыточное давление, осколки брони и кумулятивная струя. Но с учётом принятия экипажами мер, исключающих образование избыточного давления внутри машины, таких, как приоткрытие люков и бойниц, поражающими личный состав факторами остаются осколки брони и кумулятивная струя» .

Наверное, достаточно «ужасов войны» в изложении как граждан, интересующихся военным делом, так и самих военнослужащих. Переходим к делу – к опровержению этих заблуждений. Сначала рассмотрим, возможно ли в принципе появление якобы «убойного давления» внутри бронеобъектов от воздействия кумулятивных боеприпасов. Прошу извинения у знающих читателей за теоретическую часть, они могут её пропустить.

ФИЗИКА КУМУЛЯТИВНОГО ЭФФЕКТА

Принцип действия кумулятивных боеприпасов основан на физическом эффекте накопления (кумуляции) энергии в сходящихся детонационных волнах, образующихся при подрыве заряда ВВ, имеющего выемку в форме воронки. В результате в направлении фокуса выемки образуется высокоскоростной поток продуктов взрыва – кумулятивная струя. Увеличение бронебойного действия снаряда при наличии выемки в разрывном заряде было отмечено ещё в XIX веке (эффект Монро, 1888 г.), а в 1914 году получен первый патент на бронебойный кумулятивный снаряд.

Рис. 1. Тандемный кумулятивный боеприпас немецкого РПГ «Panzerfaust» 3-IT600. 1 – наконечник; 2 – предзаряд; 3 – головной взрыватель; 4 – телескопическая штанга; 5 – основной заряд с фокусирующей линзой; 6 – донный взрыватель .

Рис. 2. Импульсный рентгеновский снимок детонации кумулятивного заряда. 1 – броневая преграда; 2 – кумулятивный заряд; 3 – кумулятивная выемка (воронка) с металлической облицовкой; 4 – продукты детонации заряда; 5 – пест; 6 – головная часть струи; 7 – вынос материала преграды .

Металлическая облицовка выемки в заряде ВВ позволяет сформировать из материала облицовки кумулятивную струю высокой плотности. Из наружных слоёв облицовки формируется так называемый пест (хвостовая часть кумулятивной струи). Внутренние слои облицовки образуют головную часть струи. Облицовка из тяжелых пластичных металлов (например, меди), образует сплошную кумулятивную струю с плотностью 85-90% от плотности материала, способную сохранять целостность при большом удлинении (до 10 диаметров воронки).

Скорость металлической кумулятивной струи достигает в её головной части 10-12 км/с. При этом скорость движения частей кумулятивной струи вдоль оси симметрии неодинакова и составляет до 2 км/с в хвостовой части (т.н. градиент скорости). Под действием градиента скорости струя в свободном полете растягивается в осевом направлении с одновременным уменьшением поперечного сечения. На удалении более 10-12 диаметров воронки кумулятивного заряда струя начинает распадаться на фрагменты и её пробивное действие резко снижается.

Опыты по улавливанию кумулятивной струи пористым материалом без её разрушения показали отсутствие эффекта перекристаллизации, т.е. температура металла не достигает точки плавления, она даже ниже точки первой перекристаллизации. Таким образом, кумулятивная струя представляет собой металл в жидком состоянии, нагретый до относительно низких температур. Температура металла в кумулятивной струе не превышает 200-400° градусов (некоторые эксперты верхнюю границу оценивают в 600°).

При встрече с преградой (бронёй) кумулятивная струя тормозится и передает давление преграде. Материал струи растекается в направлении, обратном её вектору скорости. На границе материалов струи и преграды возникает давление, величина которого (до 12-15 т/кв.см) обычно на один-два порядка превосходит предел прочности материала преграды. Поэтому материал преграды выносится («вымывается») из зоны высокого давления в радиальном направлении.

Эти процессы на макроуровне описываются гидродинамической теорией, в частности для них справедливо уравнение Бернулли, а также полученное Лаврентьевым М.А. уравнение гидродинамики для кумулятивных зарядов. Вместе с тем, расчётная глубина пробития преграды не всегда согласуется с экспериментальными данными. Поэтому в последние десятилетия физика взаимодействия кумулятивной струи с преградой изучается на субмикроуровне, на основе сравнения кинетической энергии удара с энергией разрыва межатомных и молекулярных связей вещества. Полученные результаты используются в разработке новых типов как кумулятивных боеприпасов, так и броневых преград.

Заброневое действие кумулятивного боеприпаса обеспечивается высокоскоростной кумулятивной струей, проникшей сквозь преграду, и вторичными осколками брони. Температуры струи достаточно для воспламенения пороховых зарядов, паров ГСМ и гидравлических жидкостей. Поражающее действие кумулятивной струи, количество вторичных осколков уменьшаются с увеличением толщины брони.

ФУГАСНОЕ ДЕЙСТВИЕ КУМУЛЯТИВНОГО БОЕПРИПАСА

Теперь подробнее по избыточному давлению и ударной волне. Сама по себе кумулятивная струя никакой значимой ударной волны не создаёт в силу своей небольшой массы. Ударную волну создаёт подрыв заряда ВВ боеприпаса (фугасное действие). Ударная волна НЕ МОЖЕТ проникнуть за толстобронную преграду через отверстие, пробитое кумулятивной струей, потому что диаметр такого отверстия ничтожен, какого-либо значимого импульса через него передать невозможно. Соответственно, не может создаваться избыточное давление внутри бронеобъекта.

Рис. 3. Входные (А) и выходные (Б) отверстия, пробитые кумулятивной струёй в толстобронной преграде. Источник:

Образующиеся при взрыве кумулятивного заряда газообразные продукты находятся под давлением 200-250 тыс. атмосфер и нагреты до температуры 3500-4000°. Продукты взрыва, расширяясь со скоростью 7-9 км/с, наносят удар по окружающей среде, сжимая и среду, и находящиеся в ней объекты. Прилегающий к заряду слой среды (например, воздух) мгновенно сжимается. Стремясь расшириться, этот сжатый слой интенсивно сжимает следующий слой, и так далее. Процесс этот распространяется по упругой среде в виде так называемой УДАРНОЙ ВОЛНЫ.

Граница, отделяющая последний сжатый слой от обычной среды, называется фронтом ударной волны. На фронте ударной волны происходит резкое повышение давления. В начальный момент формирования ударной волны давление на её фронте достигает 800-900 атмосфер. Когда ударная волна отрывается от теряющих способность к расширению продуктов детонации, она продолжает самостоятельное распространение по среде. Обычно отрыв происходит на удалении 10-12 приведённых радиусов заряда.

Фугасное действие заряда по человеку обеспечивается давлением во фронте ударной волны и удельным импульсом. Удельный импульс равен количеству движения, которое несёт в себе ударная волна, отнесённому к единице площади фронта волны. Человеческое тело за краткое время действия ударной волны поражается давлением в её фронте и получает импульс движения, что приводит к контузиям, повреждениям наружных покровов, внутренних органов и скелета.

Механизм формирования ударной волны при подрыве заряда ВВ на поверхностях отличается тем, что дополнительно к основной ударной волне формируется отражённая от поверхности ударная волна, совмещающаяся с основной. При этом давление в совмещённом фронте ударной волны в некоторых случаях почти удваивается. Например, при подрыве на стальной поверхности давление на фронте ударной волны составит 1,8-1,9 по сравнению с детонацией такого же заряда в воздухе. Именно такой эффект происходит при детонации кумулятивных зарядов противотанковых средств на броне танков и другой техники.

Рис. 4. Пример зоны поражения фугасным действием кумулятивного боеприпаса приведённой массой 2 кг при попадании в центр правой боковой проекции башни. Красным цветом показана зона летального поражения, жёлтым – зона травматического поражения. Расчёт проведён согласно общепринятой методике (без учёта эффектов затекания ударной волны в проёмы люков).

Рис. 5. Показано взаимодействие фронта ударной волны с манекеном в каске при подрыве 1,5 кг заряда С4 на удалении трёх метров. Красным цветом отмечены зоны с избыточным давлением свыше 3,5 атмосфер. Источник: NRL’s Laboratory for Computational Physics and Fluid Dynamics

В силу небольших габаритов танков и других бронеобъектов, а также детонации кумулятивных зарядов на поверхности брони, фугасное действие на экипаж в случае ОТКРЫТЫХ ЛЮКОВ машины обеспечивается сравнительно небольшими зарядами кумулятивных боеприпасов. Например, при попадании в центр бортовой проекции башни танка путь ударной волны от точки детонации до проёма люка составит около метра, при попадании в лобовую часть башни менее 2 м, в кормовую часть – менее метра.

В случае попадания кумулятивной струи в элементы динамической защиты возникают вторичные детонационные и ударные волны, способные нанести дополнительные повреждения экипажу через проёмы открытых люков.

Рис. 6. Поражающее действие кумулятивного боеприпаса РПГ «Panzerfaust» 3-IT600 в многоцелевом варианте при стрельбе по зданиям (сооружениям). Источник: Dynamit Nobel GmbH

Рис. 7. БТР М113, уничтоженный попаданием ПТУР «Хеллфайр».

Давление на фронте ударной волны в локальных точках может как снижаться, так и увеличиваться при взаимодействии с различными объектами. Взаимодействие ударной волны даже с объектами небольших размеров, например с головой человека в каске, приводит к кратным локальным изменениям давления . Обычно такое явление отмечается при наличии преграды на пути ударной волны и проникновении (как говорят – «затекании») ударной волны внутрь объектов через открытые проёмы.

Таким образом, теория не подтверждает гипотезу об уничтожающем действии избыточного давления кумулятивного боеприпаса внутри танка. Ударная волна кумулятивного боеприпаса образуется при взрыве заряда ВВ и может проникнуть внутрь танка только через отверстия люков. Поэтому люки СЛЕДУЕТ ДЕРЖАТЬ ЗАКРЫТЫМИ. Кто этого не делает, рискует получить сильную контузию, а то и погибнуть от фугасного действия при подрыве кумулятивного заряда.

В каких обстоятельствах возможно опасное повышение давления внутри закрытых объектов? Только в тех случаях, когда кумулятивным и фугасным действием заряда ВВ в преграде пробивается отверстие, достаточное для затекания продуктов взрыва и создания внутри ударной волны. Синергетический эффект достигается сочетанием кумулятивной струи и фугасного действия заряда на тонкобронных и непрочных преградах, что приводит к конструкционному разрушению материала, обеспечивая затекание продуктов взрыва за преграду. Например, боеприпас немецкого гранатомёта «Panzerfaust» 3-IT600 в многоцелевом варианте при пробитии железобетонной стены создаёт в помещении избыточное давление 2-3 бар.

Тяжёлые ПТУР (типа 9М120, «Хеллфайр») при попадании в ББМ лёгкого класса с противопульной защитой своим синергетическим действием могут уничтожить не только экипаж, но и частично или полностью разрушить машины. С другой стороны, воздействие большинства носимых ПТС на ББМ не столь печально – здесь наблюдается обычный эффект заброневого действия кумулятивной струи, а поражения экипажа избыточным давлением не происходит.

ПРАКТИКА

Приходилось стрелять из 115-мм и 125-мм танковых пушек кумулятивным снарядом, из кумулятивной гранатой по разным целям, в том числе каменно-бетонному ДОТу, самоходной установке ИСУ-152 и бронетранспортёру БТР-152. Старенький бронетранспортёр, дырявый как решето, был разрушен фугасным действием снаряда, в остальных случаях никакого якобы «сокрушающего действия ударной волны» внутри целей не обнаружено.

Несколько раз осматривал подбитые танки и БМП, в основном поражённые из РПГ и СПГ. Если нет подрыва топлива или боеприпасов, воздействия ударной волны также незаметно. Кроме того, не отмечалось контузии у выживших экипажей, машины которых пострадали от РПГ. Были ранения осколками, глубокие ожоги брызгами металла, но контузий от избыточного давления – не было.

Рис. 8. Три попадания кумулятивных выстрелов РПГ в БМП. Несмотря на плотную группировку пробоин, проломов не наблюдается.

Механизм действия кумулятивного заряда

Кумулятивная струя

Кумулятивный эффект

схема образования кумулятивной струи

Волна, распространяясь к боковым образующим конуса облицовки, схлопывает её стенки друг навстречу другу, при этом в результате соударения стенок облицовки давление в материале облицовки резко возрастает. Давление продуктов взрыва, достигающее ~10 10 Н/м² (10 5 кгс/см²), значительно превосходит предел текучести металла. Поэтому движение металлической облицовки под действием продуктов взрыва подобно течению жидкости и связано не с плавлением, а с пластической деформацией.

Аналогично жидкости металл облицовки формирует две зоны - большой по массе (порядка 70-90 %), медленно двигающийся «пест» и меньшую по массе (порядка 10-30 %), тонкую (порядка толщины облицовки) гиперзвуковую металлическую струю , перемещающуюся вдоль оси. При этом скорость струи является функцией от скорости детонации взрычатого вещества и геометрии воронки. При использовании воронок с малыми углами при вершине, возможно получить крайне высокие скорости, но при этом возрастают требования по качеству изготовления облицовки, так как повышается вероятность преждевременного разрушения струи. В современных боеприпасах используются воронки со сложной геометрией (экспоненциальные , ступенчатые и др.), с углами в диапазоне 30 - 60 градусов, а скорость кумулятивной струи при этом достигает 10 км/сек.

Так как скорость кумулятивной струи превышает скорость звука в металле, то струя взаимодействует с бронёй по гидродинамическим законам , то есть они ведут себя как при соударении идеальных жидкостей. Прочность брони в её традиционном понимании в этом случае практически не играет роли, а на первое место выходят показатели плотности и толщины бронирования. Теоретическая пробивная способность кумулятивных снарядов пропорциональна длине кумулятивной струи и квадратному корню отношений плотности облицовки воронки к плотности брони. Практическая глубина проникновения кумулятивной струи в монолитную броню у существующих боеприпасов варьируется в диапазоне от 1,5 до 4 калибров.

При схлопывании конической оболочки скорости отдельных частей струи оказываются различными и струя в полёте растягивается. Поэтому небольшое увеличение промежутка между зарядом и мишенью увеличивает глубину пробивания из-за удлинения струи. При значительных расстояниях между зарядом и мишенью струя разрывается на части, и эффект пробивания снижается. Наибольший эффект достигается на так называемом «фокусном расстоянии». Для выдерживания этой дистанции используют различные типы наконечников соответствующей длины.

Использование заряда с кумулятивной выемкой, но без металлической облицовки, снижает кумулятивный эффект, так как вместо металлической струи действует струя газообразных продуктов взрыва. Но при этом достигается значительное более разрушительное заброневое действие.

Ударное ядро

Формирование «ударного ядра»

Для образования ударного ядра кумулятивная выемка имеет тупой угол при вершине или форму сферического сегмента переменной толщины (у краёв толще, чем в центре). Под влиянием ударной волны происходит не схлопывание конуса, а выворачивание его «наизнанку». Полученный снаряд диаметром в четверть и длиной в один калибр (первоначальный диаметр выемки) разгоняется до скорости 2,5 км/с. Бронепробитие ядра меньше, чем у кумулятивной струи, но зато сохраняется на расстоянии до тысячи калибров. В отличие от кумулятивной струи, состоящей лишь из 15 % массы облицовки, ударное ядро образуется из 100 % её массы.

История

В 1792 году горный инженер Франц фон Баадер (Franz von Baader) высказал предположение, что энергию взрыва можно сконцентрировать на небольшой площади используя полый заряд. Однако в своих экспериментах фон Баадер использовал черный порох который не может взрываться и формировать необходимую детонационную волну. Впервые продемонстрировать эффект применения полого заряда удалось лишь с изобретением бризантных взрывчатых веществ. Это сделал в 1883 году изобретатель фон Фёрстер (von Foerster).

Повторно открыл кумулятивный эффект, исследовал и подробно описал его в своих работах американец Чарльз Манро (Charles Edward Munro) в 1888 году.

В Советском Союзе 1925-1926 годах изучением зарядов взрывчатых веществ с выемкой занимался профессор М. Я. Сухаревский.

В 1938 году Франц Томанек (Franz Rudolf Thomanek) в Германии и Генри Мохоупт (Henry Hans Mohaupt) в США независимо друг от друга открыли эффект увеличения пробивной способности путем применения металлической облицовки конуса.

Впервые в боевых условиях кумулятивный заряд был применен 10 мая 1940 г. при штурме форта Эбен-Эмаль (Бельгия). Тогда для подрыва укреплений войсками германии были применены переносные заряды двух разновидностей в виде полых полусфер массами 50 и 12,5 кг.

Рентгено-импульсная съемка процесса, осуществленная в 1939 - начале 1940-х годов в лабораториях Германии, США и Великобритании позволила существенно уточнить принципы действия кумулятивного заряда (традиционная фотосъемка невозможна из-за вспышек пламени и большого количества дыма при детонации).

Одним из неприятных сюрпризов лета 1941 года для танкистов РККА стало применение войсками Германии кумулятивных боеприпасов. На подбитых танках обнаруживались пробоины с оплавленными краями, поэтому снаряды получили название «бронепрожигающих». 23 мая 1942 года на Софринском полигоне были проведены испытания кумулятивного снаряда к 76-мм полковой пушке, разработанного на основе трофейного немецкого снаряда. По результатам испытаний 27 мая 1942 года новый снаряд был принят на вооружение.

В 1950-е годы был достигнут огромный прогресс в понимании принципов формирования кумулятивной струи. Предложены методы усовершенствования кумулятивных зарядов пассивными вкладышами (линзами), определены оптимальные формы кумулятивных воронок, разработаны методы компенсации вращения снаряда путем рифления конуса, применены более мощные взрывчатые вещества. Многие из обнаруженных в те далекие годы явлений изучаются до настоящего времени.

Примечания

Ссылки

Теория процесса бронепробивания кумулятивных и подкалиберных снарядов Танковая мощь
В. Мураховский, сайт «Отвага 2004» Ещё один кумулятивный миф .

Wikimedia Foundation . 2010 .

- ая, ое. cumulatif, ve adj., kumulativ <лат. cumulatio увеличение, скопление. Отн. к кумуляции. Андрей рассматривал свой случай как провиденциально сработавший кумулятивный эффект. Октябрь 2003 2 67. Это <конкуренция с другими определениями… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

У этого термина существуют и другие значения, см. Кумуляция. Унитарный выстрел с кумулятивным снарядом в разрезе … Википедия

Другое, устаревшее значение термина «снаряд» устройство, приспособление, конструкция … Википедия

снаряд - ▲ боеприпас для (чего), стрелять снаряд боеприпас для стрельбы. пуля. пулевой. дум дум. дробь. картечь. шрапнель. кумулятивный (# снаряд). бронебойный. мина боеприпас для стрельбы из гладкоствольных орудий … Идеографический словарь русского языка

Унитарный кумулятивный боеприпас в разрезе Кумулятивный эффект, эффект Монро (англ. Munroe effect) усиление действия взрыва путем его концентрации в заданном направлении. Кумулятивный эффект достигается применением заряда с кумулятивной выемкой … Википедия

А; м. 1. Вид боеприпасов для стрельбы из орудий. Авиационный, зенитный, противотанковый с. Дальнобойный с. Осколочный с. Разрывы снарядов. 2. Приспособление, устройство для спортивных упражнений. С. для метания. Снаряды для опорных прыжков.… … Энциклопедический словарь

Снаряд артиллерийский - основной элемент артиллерийского выстрела, предназначенный для поражения различных целей и выполнения других задач (освещения, задымления, обучения и т. д.). Состоит из корпуса, снаряжения и взрывателя. По калибру делятся на С. малого, среднего и … Словарь военных терминов