Комплекс вооружения. Метательные установки. Боеприпасы. Система управления огнем, страница 23

Установлено, что поверхностный слой кумулятивного заряда песет основную часть энергии, идущей на разрушение преграды. Основная часть энергии продуктов детонации заряда,  прилегаю щих к его границе, излучается внутри малого угла. В результат истечения элементарных струй порохового газа с поверхности кумулятивиой выемки образуется поток продуктов детонации, сходящихся вдоль оси кумулятивной выемки и обладающих повышенной плотностью и скоростью; элементарные струи движутся нормально к поверхности выемки только вблизи самой выемки (рис. 5.15); наибольшее уплотнение кумулятивной струи происходит на некотором расстоянии, называемом кумулятивным фокусом. На расстоянии, превосходящем фокусное, кумулятивная струя быстро вырождается вследствие радиального разлета сжатых до большого давления продуктов детонации.

Фокусное расстояние зависит прежде всего от формы выемки: чем меньше кривизна кумулятивной поверхности, тем оно больше. Фокусное расстояние при фиксированном профиле выемки изменяется и в зависимости от скорости детонации В В заряда: чем меньше скорость детонации, тем оно больше.

Усиление кумулятивного эффекта в присутствии металлической облицовки на поверхности выемки связано с перераспределением энергии между продуктами взрыва и материалом металлической облицовки и переходом части металла в кумулятивную струю. Основная часть энергии кумулятивного заряда «перекачивается» в металл облицовки так, что оказывается сконцентрированной з его тонком слое, который и образует кумулятивную струю. Вследствие этого плотность энергии  в  такой   струе  значительно больше, а диаметр ее значительно меньше, чем в случае заряда без облицовки.

Под воздействием продуктов взрыва металлическая облицовка 3 обжимается со скоростью 1 000. . .2 500 м/с, в результате чего образуется компактная масса — пест 1 (см. рис. 5.15, б), давая начало образованию и последующему развитию кумулятивной струи 2. Масса металла, переходящего в кумулятивную струю, составляет 6. . .20 % массы облицовки; скорость песта невелика (500.. .1000 м/с), скорость же струи достигает существенно больших значений.

Скорость струи различна по ее длине: головная часть имеет наибольшую скорость*»а скорость хвостовой части близка к скорости песта. Скорость головной части струи зависит от формы и свойств металла облицовки, свойств ВВ заряда и других факторов. Так, для алюминиевой облицовки гиперболической формы и заряда из сплава тротила с гексогеном (скорость детонации 7 600 м/с) скорость головной части струи достигает 10 700 м/с, для стальной облицовки — 9 500 м/с.

Через некоторый промежуток времени струя отрывается от песта. Действие кумулятивного заряда наиболее эффективно в случае, когда струя отрывается после прекращения подачи в нее металла из песта, который до этого представлял собой своеобразный резервуар, питающий струю. Положительным фактором в этом процессе является высокая пластичность металла облицовки, способствующая увеличению коэффициента перехода металла в струю. Следует отметить, что в процессе формирования струи не происходит плавления металла, температура струи достигает 900...1000°С.

Кумулятивная струя сохраняет свою монолитность лишь в начале своего движения. Вскоре под влиянием градиента скорости происходит ее диспергирование на элементы.

Бронепробивное действие кумулятивной струи. Теория броне-иробивного действия кумулятивной струи впервые была разработана академиком М. А. Лаврентьевым. При соударении струи с броней развивается высокое давление, при котором можно пренебречь прочностным сопротивлением металла и рассматривать преграду как идеальную несжимаемую жидкость. Если струя и преграда имеют плотности р_сгр и р_пр, то можно определить глубину кратера: //=йо>^Рсгр/Рпр. ^гД^е ^о — длина струи.

Принятая схема  справедлива,  если давление  при соударении струи с броней превышает 2*10⁴ МПа, что соответствует скорости струи 4*10³ м/с. Последующие экспериментальные исследования показали, что рассчитанные по Лаврентьеву скорости и глубина бронепробития в ряде случаев отличаются от экспериментальных. Основной причиной такого расхождения является пренебрежение сжимаемостью металлов и прочностным сопротивлением материала преграды в условиях воздействия кумулятивной струи.