Broń z gwintowaną lufą może również strzelać pociskami kumulacyjnymi

33
Broń z gwintowaną lufą może również strzelać pociskami kumulacyjnymi
Szybki obrót pocisku kumulacyjnego ma niezwykle negatywny wpływ na jego penetrację pancerza – fakt, który dał podstawę do powszechnego mitu, że strzelanie tego typu amunicją z broni z lufą gwintowaną jest co najmniej nieskuteczne, jeśli nie całkowicie bezużyteczne . Mit jest tak utrwalony, że do dziś pojawia się w publikacjach i komentarzach w różnych zasobach, gdy wspomina się o tej broni, ale oczywiście nie ma to żadnego związku z rzeczywistością


O wpływie rotacji na strumień kumulacyjny


Ogólnie rzecz biorąc, obrót skumulowanego pocisku nadawanego przez gwintowaną lufę, którego prędkość może sięgać dziesiątek tysięcy obrotów na minutę, naprawdę ma negatywny wpływ na charakterystykę penetracji pancerza. Jej zasięg można ocenić patrząc na poniższą tabelę, która zawiera dane z badań porównawczych amunicji kal. 76 mm z karbem zbiorczym (lejkiem) w kształcie stożka i hiperboli.




W tym przypadku interesuje nas wgłębienie w kształcie stożka, ponieważ jest w niego wyposażona zdecydowana większość kumulacyjnych pocisków artyleryjskich na świecie. I jak wynika z przedstawionych informacji, nawet przy 5 obr/min spadek penetracji przy zerowych obrotach wyniósł ponad 000% wartości odniesienia, a przy 40 15 - ponad pięćdziesiąt procent.

W tym miejscu warto zwrócić uwagę na jeszcze jeden fakt, nie odzwierciedlony w tabeli. Faktem jest, że zmniejszenie zdolności penetracji strumienia skumulowanego silnie zależy od kalibru amunicji: im jest ona większa, tym wyraźniejsze są szkodliwe skutki szybkich obrotów. Dlatego wartości procentowe dla niektórych pocisków kal. 152 mm zostaną przesunięte w górę.

Jak rotacja wpływa na efekt skumulowany?

Odpowiedź na to pytanie jest oczywista i polega na działaniu sił odśrodkowych działających w dwóch kierunkach jednocześnie.

Po pierwsze, całkowicie zakłócone jest symetryczne tworzenie się strumienia kumulacyjnego z metalowej okładziny zapadającej się podczas detonacji pocisku. Powstaje w nim moment obrotowy, który prowadzi do utraty stabilności i krzywizny utworzonego strumienia. A także przewijanie i rozwarstwianie materiału, z którego wykonana jest ta właśnie okładzina (miedź lub inne metale).

Wszystko to staje się przyczyną dużej tendencji strumienia skumulowanego do pękania. Jego ruch zamiast prostoliniowego nabiera w pewnym sensie kształtu spiralnego, a trajektoria elementów czołowych przestaje pokrywać się z elementami ogonowymi. W rezultacie strumień w najlepszym przypadku „rozmazuje się” na krawędziach własnej dziury, tracąc penetrację. W najgorszym przypadku kilka stosunkowo płytkich wgłębień z „ogona” pojawia się również w pancerzu obiektu, do którego strzela się.


Po drugie, skumulowany strumień obracający się z dużą prędkością pod wpływem sił odśrodkowych zaczyna się rozszerzać i rozpylać po bokach swojej osi. Przykładowo strumień wspomnianej amunicji 76 mm, rozpędzony do 18 000 obr/min, pokrywając zaledwie 5 centymetrów powietrza i 3 cm stalowej płyty, zwiększa swoją średnicę o 25% i traci gęstość o 50% wraz ze wzrostem dotkniętą powierzchnię o 56%.

Oczywiście wiele zależy od materiału wyściółki lejka kumulacyjnego, jego głębokości, kształtu, średnicy, obecności i możliwości wytwarzania soczewki tworzącej falę uderzeniową w ładunku wybuchowym oraz innych ważnych niuansów. Niemniej jednak trend jest oczywisty – rotacja nie przynosi korzyści „kumulatywom”.

Ale czy to oznacza, że ​​w ogóle nie da się do nich strzelać z broni gwintowanej? Wcale nie, a istnieją sposoby, aby zapobiec szkodliwym skutkom strzelania.

Metody egzotyczne


Ponieważ skumulowane pociski na stałe zadomowiły się w ładunkach amunicji dział gwintowanych różnych kalibrów, podjęto wiele prób zrekompensowania negatywnego wpływu sił odśrodkowych na ich penetrację. W tym te najbardziej egzotyczne, które polegały na stabilizowaniu strumieni skumulowanych polem elektromagnetycznym, dyszach i rurkach skupiających.

Jeśli jednak chodzi o faktyczne wdrożenie do produkcji metalowej i masowej, wśród „egzotycznych”, które nie upowszechniły się, najbardziej na uwagę zasługują dwie metody.

Pierwsza – odpowiednia dla broni małokalibrowej – opierała się na pomyśle skręcania strumienia kumulacyjnego w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu za sprawą specyficznej metalowej okładziny, trafnie zwanej „karbowanymi wkładkami”. Zgodnie z planem metoda ta miała, choć nie całkowicie, znacząco zmniejszyć skłonność strumienia do pękania i ustabilizować jego trajektorię.

Zostało to potwierdzone w praktyce: w tej technologii wyprodukowano pocisk odłamkowy kumulacyjny M789 do armaty 30 mm M230 śmigłowca Apache. To prawda, z pewnymi niuansami, ponieważ penetracja pancerza M789 silnie zależała od prędkości obrotowej, dlatego w odległości 500 metrów przebił on 25 mm stalowego pancerza, a w odległości dwóch lub więcej kilometrów (kiedy obrót zmniejszona) mogłaby pokonać grubszą płytę.

skręcanie „fałdowanej” okładziny zbiorczej i pocisku M789
skręcanie „fałdowanej” okładziny zbiorczej i pocisku M789

Druga metoda jest nieco mniej skomplikowana technologicznie, gdyż nie wymaga skomplikowanego i bardzo precyzyjnego procesu wytwarzania okładzin z tektury falistej. Polega na zamontowaniu w korpusie pocisku obrotowego ładunku kształtowego na specjalnych łożyskach, co niemal całkowicie eliminuje przenoszenie „obrotów” z gwintu w lufie. Dzięki temu amunicja zachowuje wszystkie zalety stabilizacji obrotu w postaci zasięgu lotu i wysokiej celności, ale nie traci penetracji.

Szczególnie zależało to Francuzom, wprowadzając do produkcji pocisk kumulacyjny OCC 105 F1 do swoich dział kal. 105 mm czołgi AMX-30. W jego konstrukcji zastosowano opisany powyżej wirujący ładunek kształtowy na łożyskach, którego prędkość obrotowa w okresie od momentu strzału do momentu trafienia w cel nie przekraczała kilkudziesięciu obrotów na minutę.

Pocisk kumulacyjny CC 105 F1
Pocisk kumulacyjny CC 105 F1

Dzięki temu francuskim inżynierom udało się zwiększyć prędkość początkową OCC 105 F1 do 1 metrów na sekundę, a także zapewnić jego penetrację pancerza na poziomie 100-380 milimetrów litej stali – czyli do kalibru 400, co było, w zasadzie dla wirujących pocisków nie do pomyślenia.

Jednak oprócz zalet, takie „kumulatywy” mają także istotne wady związane ze skomplikowaną produkcją, odpowiednio wysoką ceną wykonania, a także mniej wybuchowym wypełnieniem niż klasyczna amunicja, dlatego nie są powszechnie stosowane.

Stary, dobry klasyk


Tak, ładunek na łożyska, specjalnie ukształtowana okładzina, a także inne nietypowe sposoby to niewątpliwie ciekawe wynalazki, choć niełatwe w realizacji. Ale jeśli chodzi o masową produkcję i względną taniość, to zupełnie inne rozwiązanie położyło kres temu problemowi, stosowanemu od kilkudziesięciu lat w większości pocisków kumulacyjnych wchodzących w skład amunicji gwintowanych systemów artyleryjskich.

Być może warto tutaj przypomnieć, że cała amunicja do broni z gwintowaną lufą jest wyposażona w pasy prowadzące. Inaczej mówiąc, felgi wykonane z tworzywa sztucznego, metalu lub innego materiału, wcinające się w strzelbę w momencie wystrzału i zapewniające zasłonięcie gazów prochowych, przenoszące jednocześnie obrót.

Zatem, aby zminimalizować rozkręcanie, przy projektowaniu pocisków kumulacyjnych pasy napędowe wprawia się w ruch obrotowy. Poruszając się wzdłuż otworu, nie są one sztywno zamocowane, obracają się swobodnie względem korpusu amunicji, nie przyspieszając go w ten sposób do zaporowych prędkości.

Budowa pocisku kumulacyjnego 122 mm 3BK9 z pasem obrotowym: 1 – generator piezoelektryczny VU, 2 – nakrętka, 3 – styk, 4 – głowica, 5 – stożek kontaktowy, 6 – pierścień pośredniczący, 7 – wkładka, 8 – mankiet, 9 – korpus pocisku, 10 – ładunek wybuchowy, 11 – lejek kumulacyjny, 12 – styk, 13 – soczewka, 14 – ładunek wybuchowy, 15 – wkładka, 16 – „pływający” pierścień z obracającym się pasem napędowym, 17 – mechanizm bezpiecznikowo-detonujący , 18 – uszczelka, 19 – pióro stabilizatora, 20 – wodzik, 21 – oś, 22 – nakrętka łącznika.
Budowa pocisku kumulacyjnego 122 mm 3BK9 z pasem obrotowym: 1 – generator piezoelektryczny VU, 2 – nakrętka, 3 – styk, 4 – głowica, 5 – stożek kontaktowy, 6 – pierścień pośredniczący, 7 – wkładka, 8 – mankiet, 9 – korpus pocisku, 10 – ładunek wybuchowy, 11 – lejek kumulacyjny, 12 – styk, 13 – soczewka, 14 – ładunek wybuchowy, 15 – wkładka, 16 – „pływający” pierścień z obracającym się pasem napędowym, 17 – mechanizm bezpiecznikowo-detonujący , 18 – uszczelka, 19 – pióro stabilizatora, 20 – wodzik, 21 – oś, 22 – nakrętka łącznika.

Technologia ich wytwarzania jest oczywiście różna. Na przykład na Zachodzie aktywnie stosowano i nadal stosuje się plastikowe uszczelki obrotowe, co wyraźnie widać na przykładzie ładunku amunicji czołgów z działami gwintowanymi kal. 105 mm. Posiadamy pasy miedziane montowane na stalowym „pływającym” pierścieniu, smarowanym grafitowym smarem w obszarze kontaktu z korpusem pocisku dla lepszego poślizgu.

Nie o to oczywiście chodzi. Najważniejsze jest to, że wszystkie zapewniają prędkość obrotową „skumulowaną” nie wyższą niż 1–500 obr./min, w zależności od energii ładunku miotającego, długości lufy i innych czynników, co praktycznie nie wpływa na powstawanie i właściwości strumień skumulowany.

Amerykański kumulacyjny pocisk M105 kal. 456 mm z plastikowym, przewijanym pasem napędowym
Amerykański kumulacyjny pocisk M105 kal. 456 mm z plastikowym, przewijanym pasem napędowym

Oczywiście nie jest to pozbawione problemów, ponieważ ze względu na niemożność ustabilizowania lotu za pomocą rotacji (jeden lub dwa tysiące obrotów na minutę nie da pożądanego efektu), pociski często wyposaża się w głowicę schodkową, a także obowiązkowy kaliber ogona lub ogon nadkalibrowy. A to bardzo negatywnie wpływa na celność strzelania na duże odległości ze względu na zastąpienie przewidywalnego wyprowadzenia (odchylenia toru lotu pocisku w kierunku jego obrotu) nie do końca przewidywalnym wiatrem i znacznym spadkiem prędkości w locie.

Niemniej jednak, dzięki obracającym się pasom, penetracja pancerza przez kumulacyjne pociski do dział z gwintowaną lufą była ogólnie bliższa penetracji dział gładkolufowych - 3-4 kalibry w przypadku pierwszego i 3,5-4,5 kalibru w przypadku drugiego. Zatem „strzelba” nie nakłada już żadnych znaczących ograniczeń w tej kwestii.

Źródła informacji:
„Amunicja”, tom 1. Babkin A.V., Veldanov V.A., Gryaznov E.F.
„Fizyka wybuchu”, tom 2, wyd. 2002 Andreev S. G., Babkin A. V., Baum F. A. i in.
„Broń i amunicja”. Babkin A.V., Veldanov V.A.
33 komentarz
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. + 17
    15 kwietnia 2024 04:35
    Świetny artykuł! Szkoda, że ​​nie ma wielu autorów na tym poziomie!
    1. -2
      15 kwietnia 2024 19:41
      Kim jesteś - „ten poziom” jest jedyny śmiech
    2. +2
      15 kwietnia 2024 20:04
      Absolutnie się z Tobą zgadzam! Czytałam z przyjemnością, nie znałam takich niuansów, naprawdę ciekawe. Szacunek dla autora!)
  2. +7
    15 kwietnia 2024 05:02
    Posiadamy pasy miedziane montowane na stalowym „pływającym” pierścieniu
    Artykuły Autora czytam zawsze z zainteresowaniem! A teraz o samej treści. Czytałem, że takie rozwiązanie prowadzi do zachwiania równowagi samej amunicji. I jeszcze jedno pytanie: czym różni się uszczelka plastikowa od miedzianej?
    1. +1
      15 kwietnia 2024 20:40
      Jaka jest różnica między uszczelką plastikową a miedzianą?
      W przypadku plastiku żywotność lufy jest większa
  3. +3
    15 kwietnia 2024 05:28
    Pistolety z gwintowaną lufą oni też potrafią strzelać Pociski HEAT

    Tło historyczne:
    Amunicję zbiorczą po raz pierwszy użyto w warunkach bojowych 10 maja 1940 r. podczas szturmu na Fort Eben-Emal (Belgia). Następnie do osłabienia umocnień oddział dywersyjny użył przenośnych ładunków w postaci półkul o masie do 50 kg. Jedną z przykrych niespodzianek lata 1941 roku dla załóg czołgów Armii Czerwonej było użycie przez wojska niemieckie kumulacyjnych pocisków i granatów. Najbardziej powszechne użycie pocisków kumulacyjnych miała armia niemiecka (po raz pierwszy latem i jesienią 1941 r.), głównie z dział kalibru 75 mm i haubic.

    Zaledwie 84 lata temu okazało się, że z broni gwintowanej wystrzeliwano kumulacyjne pociski.
  4. -3
    15 kwietnia 2024 06:23
    Prędkość złomu podkalibrowego jest większa, a penetracja pancerza większa. Skąd te trudności?
    1. +4
      15 kwietnia 2024 09:03
      Złom jest droższy. I znacznie bardziej pochłania żywotność broni. A to także są pieniądze.
      Cóż, i co najważniejsze, broń jest w większości gwintowana. Haubice i artyleria polowa. I zawsze pożądane jest, aby miały cumul. W razie czego.
    2. +3
      15 kwietnia 2024 10:01
      Penetracja pancerza ojca chrzestnego nie zależy od odległości. A na złom - to zależy. Odległość bezpośredniego strzału ojca chrzestnego jest krótsza. Występuje również efekt fragmentacji. Itp., oba są potrzebne artylerzystom i załogom czołgów.
    3. 0
      15 kwietnia 2024 11:18
      Prędkość złomu podkalibrowego jest większa, a penetracja pancerza większa
      Prędkość tak zwanego „złomu podkalibrowego” może być większa, ale celność jest w pewnym sensie niezbyt dobra. Im większa odległość od celu, tym większe odchylenie pocisku
      1. -1
        15 kwietnia 2024 19:42
        To zabawne – w przypadku kumulacji wygląda to odwrotnie? śmiech
  5. 0
    15 kwietnia 2024 07:13
    Oczywiście zbiorcze pistolety do karabinów nie są nowe, ale niektóre niuanse takich pocisków są całkiem świeże. Czy szanowny autor może wyjaśnić, dlaczego nasze pociski z pasem mają rozkładany ogon, podczas gdy zachodnie mają stały ogon jak moździerz?
    1. 0
      16 kwietnia 2024 01:10
      Ponieważ wskazówki są fajne i zaawansowane. A Anglosasi są skąpi.
      Podczas gdy zjednoczony przemysł naszych ludzi budował instytuty, laboratoria i opanowywał wysokie technologie. Takie jak rozkładane usterzenie ustne. Nasi przeciwnicy głupio skopiowali minę.
      Wadą tego podejścia jest pasożytniczy ciężar pocisku. Sztywny, ciężki ogon, przesunięty środek masy itp. itp.
  6. 0
    15 kwietnia 2024 07:47
    Bardzo ciekawy temat! Dopiero gdy dowiedziałem się, że rotacja skumulowanego pocisku negatywnie wpływa na tworzenie się strumienia, pomyślałem, ale wszystkie nasze PPK mają ukośne dysze, które powodują rotację w locie! Jak bardzo wpływa to na penetrację? Amerykańskie TOW nie mają rotacji, ale ich system kontroli jest z tego powodu bardziej złożony i kosztowny. Właśnie takie materiały chętnie czytam!
    1. +7
      15 kwietnia 2024 09:26
      Ale wszystkie nasze PPK mają ukośne dysze, które powodują obrót w locie!

      Prędkość kątowa obrotu PPK nie przekracza kilkudziesięciu obrotów na sekundę. Kompensacja spinowa takiego wpływu nie stwarza problemu i we współczesnych ładunkach osiągana jest poprzez wytworzenie anizotropowej wykładziny ładunku kształtowego.
    2. -2
      15 kwietnia 2024 12:57
      Będę trochę mądrzejszy, chociaż to nie na temat. czuć Pociski RPG-2 miały również dysze ustawione pod kątem. Następnie przeniesiono to do RPG-7, ale po dodaniu turbiny prędkość obrotowa wzrosła do 6,5 obr./min, co już wpłynęło na penetrację pancerza. Teraz robią dysze bez pochylenia.
      1. +2
        15 kwietnia 2024 13:38
        Pociski RPG-2 w ogóle nie miały dysz ani silnika odrzutowego. Rzuca się go ładunkiem czarnego prochu i tyle.
  7. +7
    15 kwietnia 2024 09:49
    Pierwsza – odpowiednia dla broni małokalibrowej – opierała się na pomyśle wstępnego skręcenia metalowej okładziny zbiorczego wgłębienia pocisku, trafnie zwanej „fałdowaną”, w kierunku przeciwnym do obrotu. Zgodnie z planem metoda ta miała, choć nie całkowicie, znacząco zmniejszyć skłonność strumienia skumulowanego do pękania i ustabilizować jego trajektorię.

    Ten rodzaj okładzin nie jest nazywany „falistym”, ale żebrowanym. I nigdzie się nie „wstępnie skręca”.
    Bez wyższej matematyki, żebrowana skorupa umożliwia uzyskanie wirującego strumienia kumulacyjnego o zadanym kierunku obrotu, przeciwnym do kierunku obrotu korpusu pocisku.
    1. 0
      15 kwietnia 2024 13:24
      Nie wiem, czy termin ten się przyjął, ale z technicznego punktu widzenia termin „rowkowany” jest dokładniejszy niż „żebrowany”.
      1. +1
        15 kwietnia 2024 14:15
        Dokładnie odwrotnie. Przeczytaj GOST 21474-75, aby dowiedzieć się, czym jest „fałdowanie”. Następnie porównaj ze zdjęciem przedstawiającym możliwe kształty użebrowanej muszli.
        1. 0
          15 kwietnia 2024 17:45
          Cóż, to co przyniosłeś jest dalekie od tego samego.
          1. 0
            15 kwietnia 2024 18:00
            Co to jest „nie to samo”? Co to jest „to samo”?
            1. 0
              16 kwietnia 2024 11:59
              Okazało się, że częściowo miałeś rację (sprawdziłem, czym jest rflacja czuć ), ale do płetw też się nie kwalifikuje. Prawdopodobnie bardziej trafnym terminem jest pofałdowanie.
  8. +3
    15 kwietnia 2024 11:44
    Jasno, krótko i na temat. Szacun dla autora.
  9. 0
    15 kwietnia 2024 12:48
    Ostatnio pojawiły się skumulowane pociski prętowe, w których wokół pręta z węglika znajduje się solidny „stożek” (w formie hiperboli) z plastycznego metalu. Wszystko inne jest prawie jak skumulowany pocisk (gwóźdź i młotek w jednej szklance). W tych pociskach rotacja nie wpływa na penetrację pancerza.
    1. +1
      15 kwietnia 2024 13:36
      Ostatnio pojawiły się skumulowane muszle prętów

      Źle dla ludzkich głów. Jest tu ktoś, kto zrobi to nawet bez ciebie.
      1. +1
        15 kwietnia 2024 14:55
        Około 5-7 lat temu przeczytałem na jakimś zagranicznym portalu o nowym rozwiązaniu. Był tam diagram.
  10. -7
    15 kwietnia 2024 16:48
    Zabawny tytuł – najwyraźniej bez autora nikt nie domyślił się, że „to też możliwe”? śmiech - a płytka to perełka - gdzie autor znalazł ten badziew? - czy sam to starannie skomponował? - jak zmierzyć prędkość obrotową pocisku - i co najważniejsze, jak można tę prędkość zmieniać? zerowa prędkość obrotowa jest szczególnie fajna śmiech
    1. +1
      15 kwietnia 2024 17:59
      Zabawny tytuł – najwyraźniej bez autora nikt nie domyślił się, że „to też możliwe”? śmieje się - a znak to perła - gdzie autor znalazł ten badziew? - czy sam to starannie skomponował? - jak zmierzyć prędkość obrotu pocisku - i co najważniejsze, jak można tę prędkość zmieniać ?

      Jedyne co pokazałeś swoim komentarzem to absolutna ignorancja.
      Prędkość kątową obrotu pocisku lub kuli oblicza się na kalkulatorze za pomocą wzoru
      w = V/(T * 0,0254), gdzie
      w to prędkość kątowa pocisku, obr./min;
      V - prędkość wylotowa, m/s;
      T - skok gwintowania w calach.
      Z wzoru wynika, że ​​prędkość kątowa obrotu pocisku zmienia się w zależności od skoku gwintu.
      1. -7
        15 kwietnia 2024 18:14
        Jedyne, co wykazałeś, to kompletna nieświadomość - możesz policzyć diabły na czubku igły - całe pytanie brzmi - na ile obliczenia mają się do rzeczywistości - a fajnie byłoby zobaczyć liczby konkretnego system. Jak planujesz zmienić prędkość obrotową - Tak, i nie wspomnieli o zerowym obrocie?
        1. +1
          15 kwietnia 2024 19:31
          kompletna nieświadomość

          Nie ruszaj strzałkami.
          Jak obliczenia mają się do rzeczywistości?

          Czy pomyślałeś, że przez ostatnie półtora wieku wszyscy projektanci czerpali z sufitu bzdury, tak jak ty to zrobiłeś w swoich komentarzach?
          Jak planujesz zmienić prędkość obrotową?

          Najwyraźniej nie ukończyłeś szkolnego kursu fizyki. Formuła jest przed tobą.
          i nie powiedzieli nic o zerowej rotacji

          Zero oblicza się zgodnie ze wzorem Ławrentiewa. Nie piszę formuły; dla ciebie jest to pusty zestaw znaków.
          Tym się pożegnamy. Dałem ci już za dużo czasu. Obawiam się, że na próżno.
          1. -6
            15 kwietnia 2024 19:33
            Oczywiście na próżno, bo nie można powiedzieć nic rozsądnego
  11. 0
    17 kwietnia 2024 08:58
    Nadal nie rozumiem o co chodzi ze stopniem na głowicy bojowej, bo spowalnia to prędkość lotu pocisku