جت تجمعی: توضیحات، ویژگی ها، ویژگی ها، حقایق جالب

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

اثر تجمعی در امور نظامی، تقویت اثر مخرب یک انفجار با تمرکز آن در جهت معین است. پدیده ای از این دست در فردی که با اصل عمل آن ناآشنا است معمولا باعث تعجب می شود. به دلیل یک سوراخ کوچک در زره، هنگامی که با یک گلوله گرمایی برخورد می کند، تانک اغلب به طور کامل از کار می افتد.

محل استفاده

در واقع، خود اثر تجمعی احتمالاً توسط همه افراد بدون استثنا مشاهده شده است. مثلاً وقتی قطره ای در آب می افتد اتفاق می افتد. در این حالت یک قیف و یک جت نازک به سمت بالا روی سطح دومی تشکیل می شود.

برای مثال می توان از اثر تجمعی برای اهداف تحقیقاتی استفاده کرد. با ایجاد مصنوعی آن، دانشمندان به دنبال راه هایی برای دستیابی به سرعت بالای ماده - تا 90 کیلومتر بر ثانیه هستند. این اثر در صنعت - عمدتاً در معدن - نیز استفاده می شود. اما او البته بیشترین کاربرد را در امور نظامی پیدا کرد. مهمات عملیاتی بر اساس این اصل توسط کشورهای مختلف از ابتدای قرن گذشته مورد استفاده قرار گرفته است.

طراحی پرتابه

این نوع مهمات چگونه ساخته و کار می کند؟ در چنین پوسته هایی به دلیل ساختار خاص آنها بار تجمعی وجود دارد. در قسمت جلوی این نوع مهمات یک قیف مخروطی شکل وجود دارد که دیواره های آن با روکش فلزی پوشانده شده است که ضخامت آن ممکن است کمتر از 1 میلی متر یا چند میلی متر باشد. یک چاشنی در طرف مقابل این شکاف وجود دارد.

پس از آخرین ماشه، به دلیل وجود قیف، یک اثر تجمعی مخرب رخ می دهد. موج انفجار در امتداد محور بار داخل قیف شروع به حرکت می کند. در نتیجه، دیوارهای دومی فرو می ریزد. با ضربه شدید در آستر قیف، فشار به شدت افزایش می یابد، تا 1010 Pa. چنین مقادیری بسیار بیشتر از قدرت تسلیم فلزات است. بنابراین، در این مورد مانند یک مایع رفتار می کند. در نتیجه تشکیل یک جت تجمعی آغاز می شود که بسیار سخت باقی می ماند و توانایی آسیب رساندن زیادی دارد.

نظریه

به دلیل ظاهر یک جت فلزی با اثر تجمعی، نه با ذوب دومی، بلکه به دلیل تغییر شکل پلاستیکی تیز آن. مانند مایع، فلز پوشش مهمات در هنگام فروریختن قیف دو ناحیه تشکیل می دهد:

• در واقع یک جت فلزی نازک که با سرعت مافوق صوت در امتداد محور شارژ به جلو حرکت می کند؛
• دم آفت، که "دم" جت است، که تا 90٪ از پوشش فلزی قیف را تشکیل می دهد.

سرعت جت تجمعی پس از انفجارچاشنی به دو عامل اصلی بستگی دارد:

• سرعت انفجار مواد منفجره؛
• هندسه قیف.

چه مهمات می تواند باشد

هرچه زاویه مخروط پرتابه کوچکتر باشد، جت سریعتر حرکت می کند. اما در ساخت مهمات در این مورد، الزامات خاصی بر روی آستر قیف اعمال می شود. اگر کیفیت پایینی داشته باشد، جت با سرعت بالا ممکن است متعاقباً سقوط کند.

مهمات مدرن از این نوع را می توان با قیف هایی ساخت که زاویه آن 30-60 درجه است. سرعت جت های تجمعی چنین پرتابه هایی که پس از فروپاشی مخروط بوجود می آیند به 10 کیلومتر در ثانیه می رسد. در عین حال، قسمت دم به دلیل جرم بیشتر، سرعت کمتری دارد - حدود 2 کیلومتر در ثانیه.

منشأ اصطلاح

در واقع، کلمه "انباشتگی" خود از کلمه لاتین cumulatio می آید. این اصطلاح که به روسی ترجمه شده است به معنای "انباشت" یا "انباشتگی" است. یعنی در واقع در پوسته های دارای قیف، انرژی انفجار در جهت درست متمرکز می شود.

کمی از تاریخ

بنابراین، جت تجمعی یک سازند نازک طولانی با یک "دم"، مایع و در عین حال متراکم و سفت است که با سرعت زیادی به جلو حرکت می کند. این اثر مدتها پیش - در قرن هجدهم - کشف شد. اولین فرضیه که انرژی انفجار را می توان به روش صحیح متمرکز کرد توسط مهندس فراتز فون بادر مطرح شد. این دانشمند همچنین چندین آزمایش مرتبط با اثر تجمعی انجام داد. با این حالاو در آن زمان نتوانست به هیچ نتیجه قابل توجهی دست یابد. واقعیت این است که فرانتس فون بادر در تحقیقات خود از پودر سیاه استفاده کرد که قادر به ایجاد امواج انفجاری با قدرت لازم نبود.

برای اولین بار، مهمات تجمعی پس از اختراع مواد منفجره با موی قوی ساخته شد. در آن روزها، اثر تجمعی به طور همزمان و مستقل توسط چندین نفر کشف شد:

• مهندس نظامی روسی M. Boriskov - در سال 1864;
• کاپیتان D. Andrievsky - در 1865;
• مکس فون فورستر اروپایی - در 1883;
• شیمیدان آمریکایی سی. مونرو - در سال 1888

در اتحاد جماهیر شوروی در دهه 1920، پروفسور M. Sukharevsky روی اثر تجمعی کار کرد. در عمل، ارتش برای اولین بار در طول جنگ جهانی دوم با او روبرو شد. این در همان ابتدای خصومت ها - در تابستان 1941 اتفاق افتاد. گلوله های تجمعی آلمان سوراخ های ذوب شده کوچکی را در زره تانک های شوروی ایجاد کردند. بنابراین، آنها در ابتدا زره سوز نامیده می شدند.

گلوله های BP-0350A قبلاً در سال 1942 توسط ارتش شوروی پذیرفته شد. آنها توسط مهندسان و دانشمندان داخلی بر اساس مهمات دستگیر شده آلمانی ساخته شدند.

چرا از زره می شکند: اصل عملکرد یک جت تجمعی

در طول جنگ جهانی دوم، ویژگی های "کار" چنین پوسته ها هنوز به خوبی بررسی نشده است. به همین دلیل نام "زره سوز" برای آنها اطلاق شد. بعداً در سال 49 تأثیر انباشتگی در کشور ما گرفته شدبستن. در سال 1949، دانشمند روسی M. Lavrentiev نظریه جت های تجمعی را ایجاد کرد و جایزه استالین را برای این کار دریافت کرد.

در پایان، محققان موفق شدند کشف کنند که توانایی نفوذ بالای پوسته هایی از این نوع با دمای بالا مطلقاً به هیچ وجه مرتبط نیست. هنگامی که چاشنی منفجر می شود، یک جت تجمعی تشکیل می شود که در تماس با زره تانک، فشار عظیمی به میزان چندین تن در سانتی متر مربع بر سطح آن ایجاد می کند. چنین شاخص هایی از جمله از قدرت تسلیم فلز فراتر می رود. در نتیجه، سوراخی به قطر چند سانتی متر در زره ایجاد می شود.

جت های مهمات مدرن از این نوع قادر به سوراخ کردن تانک ها و سایر وسایل نقلیه زرهی به معنای واقعی کلمه از طریق و از طریق آن هستند. فشار زمانی که روی زره وارد می شوند واقعاً زیاد است. دمای جت تجمعی پرتابه معمولاً پایین است و از 400-600 درجه سانتیگراد فراتر نمی رود. یعنی در واقع نمی تواند از طریق زره بسوزد یا آن را ذوب کند.

پرتابه تجمعی خود مستقیماً با مواد دیواره مخزن تماس ندارد. در فاصله ای منفجر می شود. جابجایی قطعات جت تجمعی پس از پرتاب آن در سرعت های مختلف. بنابراین، در طول پرواز، شروع به کشش می کند. هنگامی که به فاصله 10-12 قطر قیف رسید، جت شکسته می شود. بر این اساس، زمانی که تانک به حداکثر طول خود می رسد، می تواند بیشترین تأثیر مخرب را روی زره تانک داشته باشد، اما هنوز شروع به فروپاشی نکرده است.

خدمه را شکست دهید

جت تجمعی که زره را سوراخ کرده است به داخل نفوذ می کند.داخل تانک با سرعت بالا می تواند حتی به اعضای خدمه ضربه بزند. در لحظه عبور از زره، قطعات فلز و قطرات مایع آن از زره جدا می شود. البته چنین قطعاتی اثر مخرب قوی نیز دارند.

یک جت که به داخل تانک نفوذ کرده است و همچنین قطعات فلزی که با سرعت زیاد در حال پرواز هستند نیز می توانند به ذخایر رزمی وسیله نقلیه وارد شوند. در این حالت دومی روشن می شود و انفجار رخ می دهد. دورهای HEAT اینگونه کار می کنند.

مزایا و معایب

مزایای پوسته های تجمعی چیست؟ اول از همه، نظامیان به مزیت های خود این واقعیت را نسبت می دهند که برخلاف زره های زیر کالیبر، توانایی آنها برای نفوذ به زره به سرعت آنها بستگی ندارد. چنین پرتابه هایی را می توان از اسلحه های سبک نیز شلیک کرد. همچنین استفاده از چنین هزینه هایی در کمک هزینه های واکنشی بسیار راحت است. مثلاً به این ترتیب نارنجک انداز ضد زره دستی آر پی جی 7. جت تجمعی چنین تانک های زرهی سلاح با کارایی بالا. نارنجک انداز RPG-7 روسیه هنوز در خدمت است.

عملیات زرهی یک جت تجمعی می تواند بسیار مخرب باشد. او اغلب یک یا دو خدمه را می کشد و باعث انفجار انبارهای مهمات می شود.

عیب اصلی این گونه سلاح ها عدم استفاده از آنها در روش "توپخانه" است. در بیشتر موارد در پرواز، پرتابه ها با چرخش تثبیت می شوند. در مهمات تجمعی می تواند باعث تخریب جت شود. بنابراین مهندسان نظامی به هر طریق ممکن سعی در کاهش چرخش این گونه ها دارندپرتابه های در حال پرواز این را می توان به روش های مختلفی انجام داد.

مثلاً در چنین مهماتی می توان از بافت آستر مخصوص استفاده کرد. همچنین، برای پوسته های این نوع، آنها اغلب با یک بدنه چرخان تکمیل می شوند. در هر صورت، استفاده از چنین بارهایی در مهمات با سرعت کم یا حتی ثابت راحت تر است. اینها می توانند به عنوان مثال، نارنجک های راکتی، گلوله های تفنگ سبک، مین ها، ATGM ها باشند.

پدافند غیرعامل

البته بلافاصله پس از ظاهر شدن اتهامات شکل در زرادخانه ارتش ها، وسایلی برای جلوگیری از ضربه زدن به تانک ها و سایر تجهیزات نظامی سنگین شروع شد. برای محافظت، صفحه نمایش های ویژه از راه دور ایجاد شد که در فاصله ای از زره نصب شده بودند. چنین وجوهی از توری های فولادی و مش فلزی ساخته شده است. اثر جت تجمعی بر روی زره تانک، در صورت وجود، باطل می شود.

از آنجایی که پرتابه هنگام برخورد با صفحه در فاصله قابل توجهی از زره منفجر می شود، جت قبل از رسیدن به آن زمان دارد که شکسته شود. علاوه بر این، برخی از انواع این صفحه نمایش ها قادر به از بین بردن تماس های چاشنی مهمات تجمعی هستند که در نتیجه این مهمات به سادگی منفجر نمی شود.

از چه محافظتی می توان ساخت

در طول جنگ جهانی دوم، صفحه های فولادی نسبتاً عظیمی در ارتش شوروی استفاده شد. گاهی اوقات آنها را می توان از فولاد 10 میلی متر ساخته و 300-500 میلی متر گسترش داد. آلمانی ها، در طول جنگ، همه جا از محافظ فولادی سبک تر استفاده کردند.شبکه ها در حال حاضر، برخی از صفحه نمایش های بادوام قادرند تانک ها را حتی در برابر پوسته های پراکنده انفجاری بالا محافظت کنند. با ایجاد انفجار در فاصله ای از زره، ضربه موج ضربه را به ماشین کاهش می دهند.

گاهی اوقات از صفحه های محافظ چند لایه برای مخازن نیز استفاده می شود. به عنوان مثال، یک ورق فولادی 8 میلی‌متری را می‌توان به اندازه 150 میلی‌متر پشت خودرو قرار داد، پس از آن فضای بین آن و زره با مواد سبک پر می‌شود - خاک رس منبسط شده، پشم شیشه و غیره. علاوه بر این، یک توری فولادی است. همچنین 300 میلی متر روی چنین صفحه نمایشی انجام می شود. چنین وسایلی قادرند خودرو را در برابر انواع مهمات با BVV محافظت کنند.

دفاع واکنشی

به چنین صفحه ای زره واکنشی نیز می گویند. برای اولین بار، حفاظت از این گونه در اتحاد جماهیر شوروی در دهه 40 توسط مهندس S. Smolensky آزمایش شد. اولین نمونه های اولیه در دهه 60 در اتحاد جماهیر شوروی توسعه یافتند. تولید و استفاده از چنین وسایل حفاظتی در کشور ما تنها در دهه 80 قرن گذشته آغاز شد. این تأخیر در توسعه زره‌های واکنشی با این واقعیت توضیح داده می‌شود که در ابتدا به‌عنوان ناموفق شناخته شد.

برای مدت بسیار طولانی، این نوع محافظ توسط آمریکایی ها نیز استفاده نمی شد. اسرائیلی ها اولین کسانی بودند که به طور فعال از زره های واکنشی استفاده کردند. مهندسان این کشور متوجه شدند که در هنگام انفجار ذخایر مهمات در داخل تانک، جت تجمعی وسایل نقلیه را از داخل و خارج نمی کند. یعنی ضد انفجار تا حدودی می تواند آن را مهار کند.

اسرائیل در دهه 70 شروع به استفاده فعالانه از محافظت پویا در برابر پرتابه های تجمعی کرد.قرن آخر. چنین وسایلی "بلیزر" نامیده می شد که به شکل ظروف قابل جابجایی ساخته می شد و در خارج از زره تانک قرار می گرفت. آنها از مواد منفجره Semtex مبتنی بر RDX به عنوان یک بار انفجاری استفاده کردند.

بعدها، حفاظت دینامیکی مخازن در برابر پوسته های حرارتی به تدریج بهبود یافت. در حال حاضر، به عنوان مثال، در روسیه، از سیستم های مالاکیت استفاده می شود که مجتمع هایی با کنترل الکترونیکی انفجار هستند. چنین صفحه نمایشی نه تنها قادر است به طور موثر با پوسته های گرمایی مقابله کند، بلکه می تواند مدرن ترین DM53 و DM63 زیر کالیبر ناتو را که به طور خاص برای نابودی دوران روسیه در نسل قبلی طراحی شده اند، از بین ببرد.

چگونه جت در زیر آب رفتار می کند

در برخی موارد، اثر تجمعی مهمات را می توان کاهش داد. به عنوان مثال، یک جت تجمعی در زیر آب رفتار خاصی دارد. در چنین شرایطی، از قبل در فاصله 7 قطر قیف متلاشی می شود. واقعیت این است که در سرعت‌های بالا، شکستن یک جت در آب به همان اندازه که برای فلز سخت است.

مهمات تجمعی شوروی برای استفاده در زیر آب، به عنوان مثال، مجهز به نازل های ویژه ای بود که به شکل گیری یک جت کمک می کند و مجهز به وزنه است.

حقایق جالب

البته، در روسیه، در حال حاضر کار برای بهبود، از جمله انباشته ترین سلاح ها، در حال انجام است. به عنوان مثال، نارنجک‌های خانگی مدرن از این نوع، می‌توانند به لایه‌ای از فلز با ضخامت بیش از یک متر نفوذ کنند.

سلاح های این گونه توسط افراد مختلف استفاده می شودکشورهای جهان برای مدت طولانی با این حال، افسانه ها و افسانه های مختلفی هنوز در مورد او می چرخد. بنابراین، به عنوان مثال، گاهی اوقات در وب می توانید اطلاعاتی پیدا کنید که جت های تجمعی، هنگامی که وارد داخل یک تانک می شوند، می توانند باعث افزایش فشار شدید شوند که منجر به مرگ خدمه شود. اغلب داستان های وحشتناکی در مورد این تأثیر امواج تجمعی در اینترنت، از جمله توسط خود ارتش، نقل می شود. حتی این عقیده وجود دارد که تانکرهای روسی در طول جنگ عمداً با دریچه‌های باز حرکت می‌کنند تا در صورت شلیک گلوله، فشار را کاهش دهند.

اما طبق قوانین فیزیک، جت فلزی نمی تواند چنین اثری ایجاد کند. پرتابه های این نوع به سادگی انرژی انفجار را در جهت خاصی متمرکز می کنند. بنابراین، یک پاسخ بسیار ساده برای این سوال وجود دارد که آیا یک جت تجمعی زره را می سوزاند یا سوراخ می کند. هنگام برخورد با مواد دیواره های مخزن سرعت آن کاهش می یابد و واقعاً فشار زیادی به آن وارد می شود. در نتیجه، فلز شروع به پخش شدن در طرفین می کند و به صورت قطره ای با سرعت بالا در مخزن شسته می شود.

مواد در این حالت دقیقاً به دلیل فشار مایع می شوند. دمای جت تجمعی پایین است. در عین حال، خود موج ضربه ای قابل توجهی ایجاد نمی کند. جت قادر است بدن انسان را سوراخ کند. قطرات فلز مایع که از خود زره خارج شده نیز قدرت تخریب جدی دارند. حتی موج ضربه ای ناشی از انفجار مهمات خود قادر به نفوذ به سوراخ ایجاد شده توسط جت در زره نیست. بر این اساس، خیرهیچ فشار اضافی در داخل مخزن وجود ندارد.

طبق قوانین فیزیک، پاسخ به این سؤال که آیا یک جت تجمعی از طریق زره سوراخ می شود یا می سوزد، بدیهی است. در تماس با فلز، به سادگی آن را به مایع تبدیل می کند و وارد دستگاه می شود. فشار بیش از حد پشت زره ایجاد نمی کند. بنابراین، باز کردن دریچه ماشین در هنگام استفاده از چنین مهمات، البته ارزشش را ندارد. علاوه بر این، برعکس، خطر ضربه مغزی یا مرگ اعضای خدمه را افزایش می دهد. موج انفجار از خود پرتابه نیز می تواند به دریچه باز نفوذ کند.

آزمایش با زره آب و ژلاتین

در صورت تمایل می توانید اثر تجمعی را حتی در خانه بازسازی کنید. برای این کار به آب مقطر و شکاف جرقه با ولتاژ بالا نیاز دارید. دومی را می توان به عنوان مثال از یک کابل با لحیم کردن یک واشر مسی به صورت هم محور با واشر اصلی مسکونی به نوار آن ساخت. در مرحله بعد، سیم مرکزی باید به خازن وصل شود.

نقش قیف در این آزمایش را می توان با منیسک تشکیل شده در یک لوله کاغذی نازک بازی کرد. برقگیر و مویین باید توسط یک لوله کشسان نازک به هم متصل شوند. سپس با استفاده از سرنگ آب را داخل لوله بریزید. پس از تشکیل منیسک در فاصله حدود 1 سانتی متر از شکاف جرقه، باید یک خازن راه اندازی کنید و مدار را با یک هادی که روی یک میله عایق ثابت شده است ببندید.

با چنین آزمایش خانگی فشار زیادی در ناحیه خرابی ایجاد می شود. موج ضربه ای به سمت منیسک می رود و آن را فرو می ریزد.