Въпрос за "УДАРНИТЕ ЯДРА"

[Гост]

Здравейте!!!

Имам питане, относно боеприпасите от вида "Ударно ядро". Лично мое мнение е, че тази технология има голямо бъдеще поради редица качества, които притежава. Сега няма да анализирам предимствата и недостатъците, но ако поставената тема предизвика интерес съм готов да я дискутираме.
Въпроса ми е: Може ли някой да предостави по-подробна информация за този вид въоръжение. Необходима ми е чисто теоретична обосновка на процесите и явленията, които протичат при тези боеприпаси. С две думи - трябват ми формули. Любопитен съм да изуча процеса задълбочено, защото смятам, че това е една много перспективна и интересна технология.
За тези от вас, които не са запознати по темата, ще обясня накратко:
"Ударните ядра" представляват, най-общо казано, взривно-инициирани кинетични снаряди (или проектили ако щете). За ускоряването на тези снаряди (ядра), се използват мощни кумулативни заряди, изготвени от взривни вещества с високо бризантно действие - т.е. способни да формират мощна детонационна вълна. Такива вещества са хексоген, тетрил, октоген и техните смеси. За да илюстрирам казаното съм направил 3D модел на примерен боеприпас, а наскоро ми попадна и анимирано клипче, което предоставям:
Не знам дали са се качили файловете, но ако е така, то можете да разгледате устройството и разберете принципа на действие:
Корпус с цилиндрична форма е запълнен с ВВ, а на дъното му е прикрепен детонатор, който служи да активира заряда от ВВ. Самия снаряд представлява метална облицовка (сферична образуваща на околната повърхнина), с вдлъбнатата част навътре към заряда. При активиране на ВВ, детонационната вълна въздейства върху облицовката, деформира я, като тази деформация предизвиква изменение на формата и образуването на "Ударно ядро". Това става на няколко етапа - най-добре ще разберете като гледате клипа. Технологията позволява по този начин да се получат скорости на изстрелване (на ядрото), от порядъка на 2000-3000 m/s, което е предпоставка за висока ефективност на поразявана, особено на бронирани цели.
За сега толкова, ако темата е интересна ще дискутираме по-подробно!!!

[Sir Gray]

Аз не разбирам много много и почти сигурно бъркам, но това не е ли принципа на hollow charge? Или по нашенски на кумулативните снаряди, каквито са използвани още през ВСВ?

[Thorn]

При традиционните кумулативни снаряди поразяващ фактор е кумулативната струя. Тука има някакъв проектил.

[Гост]

Аз не разбирам много много и почти сигурно бъркам, но това не е ли принципа на hollow charge? Или по нашенски на кумулативните снаряди, каквито са използвани още през ВСВ?

Не точно. Принципа на формиране на кумулативната струя е по-различен. Общото между двете е това, че се използва енергията на взривно вещество с висока бризантност за формирането на процесите, но получаването на кумулативна струя е по-различно от оформянето на "Ударно ядро". Кумулативния ефект мога да го опиша сравнитерно подробно, имам материали за него, но мисля, че е добре известен на повечето оръжейни любители. Ако желаете мога да направя изложение по темета, не е проблем.
Може би, те е подвело това, че има кумулативни заряди със сферична метална облицовка. Това са били едни от първите разработки, но в последствие са изоставени и заменени изцяло от кумулативните заряди с конусовидна и рупорообразна форма на облицовката - те имат значително по-голяма бронепробиваемост. Трябва да отбележа, че при кумулативните заряди с със сферична облицовка, образуващата на околната повърхнина е с много по-малък радиус от този при зарядите тип - "Ударно ядро". Съществува граничнен радиус на образуващата, при който ще се формира или кумулативна струя, или "Ударно ядро".
Ето няколко илюстрации за кумулативния ефект и линкове за съществуващи боеприпаси на принципа "ударно ядро":

http://www.new-factoria.ru/missile/sprav/b_al/

http://tewton.narod.ru/mines/tm-83.html

[Dinain]

Не знам как се наричат този тип заряди на български, но са ми познати. При заменяне на металния лист отпред с шрапнели ("джепане" по нашенски) зарядът става и противопехотен. Не съм толкова запознат (до ниво формули), но знам че при добра изработка заряд с 10-15 кг ВВ пробива повечето танкови брони.

[Гост]

При традиционните кумулативни снаряди поразяващ фактор е кумулативната струя. Тука има някакъв проектил.

Именно - това е една от съществените разлики. :nod:

Не знам как се наричат този тип заряди на български, но са ми познати. При заменяне на металния лист отпред с шрапнели ("джепане" по нашенски) зарядът става и противопехотен. Не съм толкова запознат (до ниво формули), но знам че при добра изработка заряд с 10-15 кг ВВ пробива повечето танкови брони.

Точно така! Има на този принцип създадени редица мини с насочено действие - противопехотни, противохиликоптерни и за поразяване на лекобронирани средства също. Нашия иститут по металознание има разработки в тази област - фамилия противопехотни и противохиликоптерни мини. При тях вместо метална облицовка има снаражение от стоманени сачми (също по формата на сферична повърхнина). След взрива на такъв боеприпас, сачмения заряд се разлита напред в сравнително тесен сноп - от тук и насоченото действие. По оценка на специалистите тези мини са много ефективни.

[Sir Gray]

Ясно, разбирам че има разлика. Давайте тогава повече обяснения

[Гост]

Ясно, разбирам че има разлика. Давайте тогава повече обяснения

Ще опиша накратко физико-механичната картина на образуване на кумулативната струя, при кумулативните заряди, а за "Ударното ядро" чети от линковете, които съм дал и гледай клипа.

При детонация на заряда от ВВ на кумулативния заряд от точката на иницииране започва да се разпространява детонационна вълна (виж схемите, които дадох по-нагоре във форума). Налягането на продуктите на детонация във фронта на детонационната вълна е от 15 GPa до 30 GPa за различните ВВ. Тази вълна след определен период от време достига до облицовката и се разпространява последователно от върха към нейната основа. При такова високо налягане какъвто и да е материал се деформира пластично. В резултат на действието на детонационната вълна се получава последователна деформация на облицовката от върха към нейната основа (виж по-нагоре схемите). Елементите на облицовката последователно се придвижват към оста и, където става тяхното сблъскване. Поради факта, че елементите на облицовката се намират в пластично състояние, те може да се разглеждат като струи от течност, срещащи се в оста на облицовката.
От теорията на хидродинамиката за сблъскващи се струи е известно, че при среща на две струи под някакъв ъгъл в плоскостта на тяхното сблъскване се образуват също две струи.
При деформация и движение на отделни елементи от облицовката към оста се концентрира енергията на взрива в тънък слой от метала на облицовката, прилягащ към вътрешната и стена. От този слой на метала се образува кумулативната струя, векторът на относителната скорост на която е насочен към челото на боеприпаса. От останалия външен слой на метала на облицовката се образува т.н. "чук", векторът на относителната скорост на който е насочен към дъното на боеприпаса. Но поради голямата скорост, с която се разпространяват продуктите на детонация , векторите на абсолютните скорости на кумулативната струя и на чука са насочени по направление на върха на боеприпаса.
В момента, когато завършва детонацията на кумулативния заряд, кумулативната струя е много малка по дължина, а чукът е голям. Но тъй като елементите на облицовката по нейната дължина се деформират неедновременно поради това, че пътят, който изминава всеки елемент от облицовката до оста, не е еднакъв, още и взривния импулс, който се пада на всеки елемент, също е различен, то скоростта на срещане на елементите при оста и скоростта на образуваната кумулативна струя по нейната дължина също са различни, т.е. съществува градиент на скоростта по дължина на струята. Поради наличието на градиент на скоростта струята се разтяга и увеличава своята дължина. Чукът представлява нещо като резервоар, подхранващ кумулативната струя при нейното разтягане. Най-голяма е скоростта на струята в нейната челна част и достига 10000-15000 m/s. В опашната част скороста и се доближава до скоростта на чука и е в границите 800 до 1000 m/s.
Кумулативната струя се разтяга, докато се изразходва нейната пластичност. Трябва да се има предвид, че при голяма скорост и налягане пластичността на метала е много по-различна от тази при статични условия. След изразходване на пластичността струята започва да диспергира (разкъсва) на частици с дължина 2-3 mm или може да се откъсне от чука.
Мога още да продължа, но се уморих да пиша. Дано това да свърши работа!

[Sir Gray]

Мерси много. Аз имах обща представа как работят кумулативните снаряди, но така подробно не бях чел
Гледайки обаче долната схема на първата картинка за КС ми прави впечатление, че формата на вдлъбнатината е същата като при Ударното ядро - обла повръхност за разлика от горната схема, където е конус - един вид няма разлика. Същевременно от анимацийката на УЯ се вижда как материалът също се концентрира в средата като следствие от взрива, както и при КС. Искам да кажа, че останах с впечатление, че и двата принципа се базират на концентричния ефект на взрива, събиращ и ускоряващ "ударния материал" по оста на снаряда. Къде е разликата тогава? Може би при УЯ материалът не добива такава "пластичност", не се "втечнява" толкова, колкото при КС? Или пък формата и динамиката на ядрото е по-друга спрямо струята - от анимацията останах с впечатление, че при ядрото повечето материал се концентрира към върха, докато според твоето описание при струята имаме този "чук" и ускоряващата се напред остра струя.
Абе имам чувството, че малко се оплитам в тия техники

[3F122]

Dinain написа
Не знам как се наричат този тип заряди на български, но са ми познати. При заменяне на металния лист отпред с шрапнели ("джепане" по нашенски) зарядът става и противопехотен. Не съм толкова запознат (до ниво формули), но знам че при добра изработка заряд с 10-15 кг ВВ пробива повечето танкови брони.

Точно така! Има на този принцип създадени редица мини с насочено действие - противопехотни, противохиликоптерни и за поразяване на лекобронирани средства също. Нашия иститут по металознание има разработки в тази област - фамилия противопехотни и противохиликоптерни мини. При тях вместо метална облицовка има снаражение от стоманени сачми (също по формата на сферична повърхнина). След взрива на такъв боеприпас, сачмения заряд се разлита напред в сравнително тесен сноп - от тук и насоченото действие. По оценка на специалистите тези мини са много ефективни.

Doh! ами това си е жив Claymore, нищо ново не е - само дето там се използват фрагменти на обшивката на самата мина. дали са сачми не е чак толкова важно. а противовъртолетни мини (особенно "подскачащи" такива) изпитват СССР и САЩ още през 70те години, после идеята се възроди през 90тте.

за скоростта - американците изпитваха апарат който изстрелва директно само струя мед с около 3500м/с, в обикновените снаряди е около 3000-3200 доколкото четох.

за разликите в принципите (защото аз четейки разлика особенна не намирам с обикновен кумулятивен снаряд с медна струя): може ли да се направи малка таблица, която да го демонстрира?

[Dinain]

Знам че Клеймора работи на същия принцип - никой не е казвал че е ново

Колкото до КЗ - системата на английски не се ли нарича "лайнер" (liner)? Гранатата на РПГ например, съставена от два конуса, като предният е кух и съдържа само детонатор - при удар в бронята се смачква, детонара активира ВВ в задния конус, който към този момент е прилепнал към бронята. Така в момента на детонация се постигна уплътняване (съществен елемент за да се осъществи насочен взрив) между бронята, от една страна, и стените на задния конус. На същия принцип работят мисля разните "залепващи" се мини още от ВСВ (представляват конус, залепващ за бронята на танка). При обикновен снаряд се получава удар в бронята, активиране на детонатора и взрив на ВВ, но в този момент носителят е вече "отскочил" обратно и голяма част от енергия на експлозия се загубва в околното пространство. Та при боеприпасите тип "лайнер" (като гранатата на РПГ-7) това се избягва чрез кухия преден конус, осигуряващ милисекундата, нужна на електоимпулса да стигне от детонатора до ВВ и да го възпламени, като в този момент задният конус и бронята са се "прегърнали" силно. Тогава формата на конуса насочва енергията на взрива в центъра на конуса, в посока напред, и пробива дупка в бронята. С намачкания преден конус обаче не ми е съвсем ясно какво става, дали металът служи за оформянето на УЯ подобно на гореспоменатите заряди или няма достатъчно пространство за този процес?

ПП Дайте да разгледаме и зарядите "тандем". Като на PG-7VR

http://world.guns.ru/grenade/gl02-e.htm

[Гост]

Мерси много. Аз имах обща представа как работят кумулативните снаряди, но така подробно не бях чел
Гледайки обаче долната схема на първата картинка за КС ми прави впечатление, че формата на вдлъбнатината е същата като при Ударното ядро - обла повръхност за разлика от горната схема, където е конус - един вид няма разлика. Същевременно от анимацийката на УЯ се вижда как материалът също се концентрира в средата като следствие от взрива, както и при КС. Искам да кажа, че останах с впечатление, че и двата принципа се базират на концентричния ефект на взрива, събиращ и ускоряващ "ударния материал" по оста на снаряда. Къде е разликата тогава? Може би при УЯ материалът не добива такава "пластичност", не се "втечнява" толкова, колкото при КС? Или пък формата и динамиката на ядрото е по-друга спрямо струята - от анимацията останах с впечатление, че при ядрото повечето материал се концентрира към върха, докато според твоето описание при струята имаме този "чук" и ускоряващата се напред остра струя.
Абе имам чувството, че малко се оплитам в тия техники

Нали обърнах внимание по- нагоре, че при кумулативните боеприпаси със сферична облицовка, радиуса на образуващата на околната повърхнина е много по-малък от този при боеприпасите тип "Ударно ядро". При кумулативните боеприпаси сферичната метална облицовка е с диаметъра на корпуса, в който е поместена (представи си една куха метална сфера "разрязана" на две) - ето това представлява облицовката при кумулативния боеприпас. При "Ударното ядро" радиуса на образуващата на облицовката е много по-голям. От тук се получават и разликите във физико-механичната картина на процесите. Да добавя, че кумулативните облицовки са по-тънки от тези при зарядите тип "Ударно ядро".
Както си видял от клипа за "Ударното ядро" след инициирането му от взрива, полита напред, като периферията му (то е с дискова форма) се огъва назад под действие на насрещния въздушен поток. В резултат се оформя нещо като куршум (горе-долу е с тази форма).
При кумулативния заряд със сферична облицовка, както може да забележиш от снимките по-горе, се получава смачкване на облицовката, оформя се "чукът" (представлява нещо като елибсоид), от който обаче излита напред тънка кумулативна струя метал. Процеса е същия като при другите облицовки (конусна и рупорообразна). Снимките не са доре направени и затова не се разбира много от тях. Накратко - при кумулативния заряд със сферична облицовка не се получава "Ударно ядро", а кумулативна струя.

Doh! ами това си е жив Claymore, нищо ново не е - само дето там се използват фрагменти на обшивката на самата мина. дали са сачми не е чак толкова важно. а противовъртолетни мини (особенно "подскачащи" такива) изпитват СССР и САЩ още през 70те години, после идеята се възроди през 90тте.

за скоростта - американците изпитваха апарат който изстрелва директно само струя мед с около 3500м/с, в обикновените снаряди е около 3000-3200 доколкото четох.

за разликите в принципите (защото аз четейки разлика особенна не намирам с обикновен кумулятивен снаряд с медна струя): може ли да се направи малка таблица, която да го демонстрира?

Не твърдя, че технологията е "чисто нова". До колкото ми е известно първите експерименти с боеприпаси от този вид започват през 60-те години. Парадоксално е, но оръжейните технологии се развиват много бавно във времето - за разлика от другите направления на техниката.

Това за американския апарат обаче ме заинтригува много! Ако имаш някакви линкове, материали, ги давай. Много е любопитно, стига да е вярно. Аз си признавам, че не бях чувал до сега за подобни разработки.

Каква таблица имаш в предвид - не разбирам. Поясни по-подробно, пък ще видя дали мога да направя нещо.

[3F122]

Не твърдя, че технологията е "чисто нова". До колкото ми е известно първите експерименти с боеприпаси от този вид започват през 60-те години.

не исках да звуча злонамерено. исках само да обърна внимание на това; съжалявам, ако съм те засегнал.

Парадоксално е, но оръжейните технологии се развиват много бавно във времето - за разлика от другите направления на техниката.

тук вече не съм съгласен. искам да кажа, че скоростта на технологиите като цяло е относително невисока, но за сметка на това във военното дело се въвеждат светкавично, стига да се приемат за достатъчно перспективни

Това за американския апарат обаче ме заинтригува много! Ако имаш някакви линкове, материали, ги давай. Много е любопитно, стига да е вярно. Аз си признавам, че не бях чувал до сега за подобни разработки.

успея ли да намеря списанието у дома ще сканирам и постна

Каква таблица имаш в предвид - не разбирам. Поясни по-подробно, пък ще видя дали мога да направя нещо.

много искам да видя в кои аспекти се различават ударното ядро и кумулятивният принцип. в смисъл аз лично (вероятно вината си е изцяло моя) не мога да открия разлики, ако може да направиш едно сравнение стъпка по стъпка ще помогнеш много, защото ми е интересно.

един от източниците, които ме карат да мисля, че наричаме едно и също нещо с различни имена е статичта тук: http://en.wikipedia.org/wiki/HEAT#Variations

[Гост]

Знам че Клеймора работи на същия принцип - никой не е казвал че е ново

Колкото до КЗ - системата на английски не се ли нарича "лайнер" (liner)? Гранатата на РПГ например, съставена от два конуса, като предният е кух и съдържа само детонатор - при удар в бронята се смачква, детонара активира ВВ в задния конус, който към този момент е прилепнал към бронята. Така в момента на детонация се постигна уплътняване (съществен елемент за да се осъществи насочен взрив) между бронята, от една страна, и стените на задния конус. На същия принцип работят мисля разните "залепващи" се мини още от ВСВ (представляват конус, залепващ за бронята на танка). При обикновен снаряд се получава удар в бронята, активиране на детонатора и взрив на ВВ, но в този момент носителят е вече "отскочил" обратно и голяма част от енергия на експлозия се загубва в околното пространство. Та при боеприпасите тип "лайнер" (като гранатата на РПГ-7) това се избягва чрез кухия преден конус, осигуряващ милисекундата, нужна на електоимпулса да стигне от детонатора до ВВ и да го възпламени, като в този момент задният конус и бронята са се "прегърнали" силно. Тогава формата на конуса насочва енергията на взрива в центъра на конуса, в посока напред, и пробива дупка в бронята. С намачкания преден конус обаче не ми е съвсем ясно какво става, дали металът служи за оформянето на УЯ подобно на гореспоменатите заряди или няма достатъчно пространство за този процес?

ПП Дайте да разгледаме и зарядите "тандем". Като на PG-7VR
http://world.guns.ru/grenade/gl02-e.htm

За РПГ имам доста подробна информация, както за самия гранатомет, така и за щатния изстрел ПГ-7ВМ. Жалко, че материалите са ми на хартиен носител, а нямам скенер, иначе щях да дам доста чертежи и пояснения.
Значи, бойната част на изстрела ПГ-7ВМ е един типичен кумулативен боеприпас с челно-дънен взривател, с ударно-мигновенно действие. Челната част на взривателя представлява пиезоелектрически кристал (подобен на запалките, които използваме сега в бита), който при удар в целта генерира електрически импулс. Чрез електрическа верига, този импулс се предава на дънната част на взривателя, който детонира основния боен заряд. Добре е да имаше чертежи за да се разбере по-ясно.
Предните конуси (те са два - един върху друг) участват в изграждането на електрическата верига, освен това вътрешния конус играе рола в известна степен на концентратор, като повишава ефекта на взрива. Той обаче не е съществен елемент, т.е. кумулативен ефект се получава и без него.
Относно "тандемните" заряди, ако желаеш пусни тема и ще дискутираме по нея. Мисля, че ще бъде интересна.

не исках да звуча злонамерено. исках само да обърна внимание на това; съжалявам, ако съм те засегнал.



тук вече не съм съгласен. искам да кажа, че скоростта на технологиите като цяло е относително невисока, но за сметка на това във военното дело се въвеждат светкавично, стига да се приемат за достатъчно перспективни



успея ли да намеря списанието у дома ще сканирам и постна



много искам да видя в кои аспекти се различават ударното ядро и кумулятивният принцип. в смисъл аз лично (вероятно вината си е изцяло моя) не мога да открия разлики, ако може да направиш едно сравнение стъпка по стъпка ще помогнеш много, защото ми е интересно.

Не звучиш злонамерено, няма за какво да съжалямаш!!! Нали това е целта на форума - да разискваме. За разликите, които искаш да опиша, ще ми трябва малко време. То са очевидни нещата, но явно се оказва, че въпроса с "ударните ядра" е малко известен. Утре или в други ден ще се постарая да направя едно скромно сравнение между двете.

[Гост]

Ето ви линк на един много добър руски сайт. Мисля, че ще намерите данни за съществуващи боеприпаси от този тип и още много полезна информация:

http://web.etel.ru/~saper/index-mines.html