Вооружение танков и БМП

Страница 7

Бронепробиваемость снаряда с карбидовольфрамовым сердеч­ником при прочих равных условиях несколько выше при ударе по нормали (ввиду его высокой твердости) по сравнению со сталь­ным корпусом, но ниже—под большими углами (из-за его хруп­кости).

Кумулятивный снаряд (рис. 22) состоит из корпуса 4, в ко­тором размещен разрывной заряд 6 (из взрывчатого вещества A-IX-1) с капсюлем-детонатором 7. Сверху заряд 6 прикрыт куму­лятивной воронкой (облицовкой) 5. Корпус 4 с помощью кольца (предохранителя) 3 соединен с головкой 2, в которую ввинчен головной взрыватель 1. Кольцо предохраняет снаряжение снаряда от осколков головки при ударе снаряда в броню и от осколков детонатора взрывателя 1 при его срабатывании, но имеет центра­льное отверстие для прохода продуктов взрыва детонатора взры­вателя 1 к капсюлю-детонатору 7.

В средней части снаряда или ближе к его дну в снарядах к гладкоствольным пушкам впрессован обтюрирующий поясок 14. В снарядах к нарезным пушкам устанавливается кольцо 13, сво­бодно вращающееся на корпусе снаряда, с впрессованным в него ведущим пояском 12 (такой ведущий поясок называется пояском плавающего типа).

В дно корпуса 4 ввинчен корпус 8 стабилизатора, соединенный с помощью осей 11 с лопастями 9. В служебном обращении лопа­сти 9 удерживаются нитями 15, сгорающими при выстреле.

Для обеспечения действия снаряда в его головку ввинчива­ется взрыватель типа ГПВ (головной пьезоэлектрический взрыва­тель). Он состоит из следующих частей: пьезогенератора, предохранительно-взводящего устройства, искрового электро­детонатора (ИЭД) и детонирующего устройства. Детали этих частей собраны в корпусе и во ввинченной в него втулке. Сверху корпус прикрыт колпачком, застопоренным чекой

Основу пьезогенератора составляет пьезоэлемент из титаната бария BaTiO3. Отшлифованные торцы пьезоэлемента соприкаса­ются сверху с ударником, снизу—с центральным контактом, который размещен в изоляционных втулках. Все эти детали под­жаты гайкой и прикрыты сверху мембраной.

При движении по стволу силы инерции прижимают лопасти 9 снаряда (см. рис. 22) к корпусу 8 стабилизатора.

При движении по нарезному стволу (см. рис. 22, Б) ведущий поясок 12 вместе с кольцом 13 будет идти по нарезам, а корпус 4 снаряда силами трения будет несколько увлекаться. При этом он получает небольшое проворачивание.

На лопасти действуют силы инерции, направленные в сторону движения -снаряда (снаряд замедляет движение). Лопасть пово­рачиваются, и встречный поток воздуха раскрывает их. Провора­чивание (до ≈10 об/с) снаряд гладкоствольной пушки приобрета­ет благодаря скосам на лопастях, а снаряд нарезной пушки будет сохранять проворачивание, полученное в канале ствола.

При ударе о броню на торцах пьезоэлемента возникают разноименные электрические заряды с высокой раз­ностью потенциалов (несколько киловольт). Они накапливаются на нижнем конце стержня и внутренних краях чашечки . Когда разность потенциалов достигает .700—2500В, в промежутке а проскакивает искра. Взрыв искрового электродетонатора ИЭД перебивает перегородку во втулке 12 и передается переда­точному заряду, а затем детонатору. Взрывная волна от дето­натора передается капсюлю-детонатору (см. рис. 22) сна­ряда.

Пьезоэлектрические взрыватели обладают высоким быстродействием и большой надежностью. Перед заряжанием для обе­спечения надежного срабатывания взрывателя колпачок снимается. Можно вести стрельбу и с колпачком (в дождь—обязательно с колпачком).

Действие снаряда основано на кумулятивном эффекте. Куму­лятивный эффект—вид направленного взрыва.

Разрывной (кумулятивный) заряд выполняется в виде цилин­дра ВВ с выемкой, которая должна быть обращена к преграде. Возбуждение взрыва ВВ производится с другого конца цилиндра. Продукты взрыва (рис. 23) с давлением в несколько десятков гигапаскалей (ГПа) действуют практически по нормали к поверх­ности выемки. Взаимодействуя между собой под углом, они об­разуют газовую кумулятивную струю. Кумулятивный эффект резко усиливается, если выемка покрыта тонкой (1—3 мм) металличе­ской облицовкой (воронкой), плотно прилегающей к ВВ. Кон­центрация энергии в металлической струе в 20—30 раз больше, чем в газовой, поэтому металлическая воронка устанавливается всегда и обычно в виде конуса. Под действием продуктов взрыва облицовка обжимается и из нее выдавливается металлическая струя. На формирование кумулятивной струи уходит 10—20% внутренних

слоев металла воронки. Остальная часть воронки обжимается в веретенообразное тело—пест.

Металл воронки обжимается со скоростью 1—3 км/с, поэтому расплавиться он не успевает, а только нагревается до t=(450— 600) °С. При этом металл ведет себя подобно несжимаемой жид­кости, но при сохранении структуры твердого состояния.

Кумулятивная струя имеет вид иглы диаметром в средней части для орудий среднего калибра 3—4 мм. Длина ее в момент сформирования составляет примерно две длины образующей воронки. Головная часть струи движется со скоростью 8—10 км/с, и далее к хвосту скорость падает до 1—0,5 км/с. Пест имеет ско­рость около 0,5 км/с и участия в пробитии брони не принимает. В месте контакта струн с броней возникает очень большое давле­ние—100—200 ГПа (1—2 млн. атм). Слои брони под действием струи дробятся и вымываются. На лицевой стороне брони вокруг входного отверстия образуется валик металла с рваными краями, на которых заметно небольшое оплавление. Это является следст­вием нагрева их выделившимся при ударе теплом. Отсюда непра­вильное название снарядов—бронепрожигающие, которое появи­лось тогда, когда это явление не было достаточно изучено. По мере проникновения струи в толщу металла брони явление дроб­ления и вымывания частиц уступает место вытеснению металла вперед и в стороны. В металле, прилегающем к пробоине, созда­ется уплотненный слой толщиной 2—5 мм Металл струи частично оседает на стенках пробоины: струя срабатывается. По мере углубления диаметр пробоины уменьшается вследствие падения скорости и уменьшения массы струи. В среднем диаметр пробоины составляет 0,2—0,3 диаметра кумулятивной выемки снаряда у осно­вания, но примерно в 10 раз больше диаметра струи После про­бития брони с ее внутренней стороны откалывается небольшое количество осколков, внутрь устремляются также остатки струи, движущиеся в очень узком конусе. Попадание их в боеприпасы и горючее бронецели приводит к возникновению пожара.

Вращательное движение снаряда резко уменьшает бронепробиваемость. Вращающиеся снаряды (при частоте вращения 50—80 об/с и более) имеют бронепробиваемость 1,0—1,5 калибра, а невращающиеся —в 3 раза больше. Под действием вращения струя искривляется. Все современные кумулятивные снаряды для гладкоствольных и нарезных пушек и боевые части управляемых и неуправляемых реактивных снарядов невращающиеся (не надо при этом путать вращение с проворачиванием).

Основная особенность кумулятивного снаряда заключается в том, что его бронепробиваемость зависит от конструкции заряда, но не зависит от скорости встречи с броней и, следовательно, от дальности стрельбы. Однако существует такое оптимальное рас­стояние между передним торцом заряда и поверхностью брони в момент разрыва, когда струя имеет наибольшую бронепробивае­мость. Это расстояние называется фокусным. Оно определяется опытным путем. Фокусное расстояние примерно равно двум диа­метрам конической выемки у основания. При разрыве снаряда от брони на расстоянии, меньшем фокусного, бронепробиваемость уменьшается вследствие того, что кумулятивная струя еще не успевает сформироваться. На большем расстоянии струя растяги­вается вследствие наличия градиента скорости, при этом хвосто­вая часть успевает разрушиться.