Вооружение танков и БМП (стр. 6 из 8)

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.

На последнем свойстве струи основан способ защиты от кумулятивных снарядов с помощью так называемых “взводных” экранов (листы металла, сетки и т. д.). Взрыватель, ударяясь об экран, заставляет срабатывать кумулятивный заряд на большем удалении от брони, чем фокусное расстояние. Однако защита эффективна тогда, когда экран располагается от брони на значительном расстоянии. Недостатком экранов являются их низкая живучесть и громоздкость, поэтому они используются, как правило, для защиты наиболее уязвимой части танка—его бортов

Действие снаряда зависит от материала облицовки, он должен быть достаточно прочным, пластичным и большой плотности. Медная облицовка дает бронепробиваемость на 20% больше, чем воронка из малоуглеродистой стали. Большая плотность и пластичность способствуют образованию большей по массе и длине кумулятивной струи.

Большое значение имеют чистота обработки облицовки (особенно внутренней поверхности) и точность выполнения геометрических размеров облицовки, заряда и корпуса снаряда.

Кумулятивные снаряды, как и бронебойные всех типов, могут использоваться для разрушения сооружений и поражения находящихся в них вооружения и живой силы противника. Кумулятивныеснаряды обладают осколочным действием. Современные снаряды пробивают по нормали броневые плиты, равные по толщинепримерно 4 калибрам.

Осколочно-фугасные (ОФ) снаряды служат для разрушения сооружений, поражения вооружения и техники, уничтожения и подавления живой силы противника. При отсутствии бронебойных и кумулятивных снарядов они могут применяться для стрельбы по бронецелям. Осколочно-фугасный снаряд обладает осколочным и фугасным действием.

Снаряд для гладкоствольной пушки (рис. 24, А) состоит из стального корпуса 2, в котором размещается разрывной заряд d (обычно из тротила). В очко корпуса 2 ввинчен головной взрыватель 1. В корпус 2, ближе ко дну, впрессован обтюрирующий поясок 4. На корпусе делаются центрующие утолщения а. На донную часть корпуса 2 навинчен корпус 5 стабилизатора. С ним с помощью осей 7 соединяются лопасти 6, удерживаемые в служебном обращении стопорными винтами 8.

В отличие от снаряда к гладкоствольной пушке снаряд для нарезной пушки (рис. 24,Б) оперения не имеет. В корпусе 2 впрессовываются один-два ведущих пояска 9,