Кумулятивная струя: краткое описание, характеристики, особенности, интересные факты

Где используется

Собственно сам кумулятивный эффект наблюдали, наверное, все без исключения люди. Возникает он, к примеру, при падении капли в воду. В этом случае на поверхности последней образуются воронка и тонкая струя, направленная вверх.

Использоваться кумулятивный эффект может, к примеру, в исследовательских целях. Создавая его искусственно, ученые ищут пути достижения высоких скоростей веществ — до 90 км/с. Также этот эффект используется в промышленности — в основном в горных разработках. Но наибольшее применение он, конечно же, нашел в военном деле. Боеприпасы, работающие на таком принципе, используются разными странами с начала прошлого века.

Конструкция снарядов

Каким же образом изготавливаются и работают боеприпасы этой разновидности? Возникает кумулятивный заряд в таких снарядах, благодаря их особому строению. В передней части боеприпасов этого типа имеется конусообразная воронка, стенки которой покрыты металлической облицовкой, толщина которой может быть меньше 1 мм или составлять несколько миллиметров. С противоположной к этой выемке стороны находится детонатор.

После срабатывания последнего, благодаря наличию воронки, и возникает разрушающий кумулятивный эффект. Детонационная волна начинает перемещаться вдоль оси заряда внутрь воронки. В результате стенки последней схлопываются. При сильном ударе в облицовке воронки резко, до 1010 Па, возрастает давление. Такие значения намного превосходят предел текучести металлов. Поэтому ведет он себя в данном случае подобно жидкости. В результате начинается формирование кумулятивной струи, остающейся очень твердой и имеющей большую поражающую способность.

Процесс формирования кумулятивной струи и ее устойчивость

При истечении через поверхность кумулятивной выемки продукты детонации будут отклоняться от первоначальной траектории так, что максимум действия будет иметь направление, почти перпендикулярное к этой поверхности. Происходит своеобразное преломление направления движения продуктов взрыва и возникающего перед ними фронта ударной волны. В результате такого движения элементарных струй будет образован поток продуктов детонации, сходящийся вдоль оси кумулятивной выемки и обладающий повышенной плотностью и скоростью по сравнению с продуктами детонации, разлетающимися в других направлениях. Процесс формирования кумулятивной струи схематически показан на рисунке №2.5.

Отдельные элементарные струи будут двигаться перпендикулярно поверхности выемки только в непосредственной близости к поверхности выемки. В дальнейшем элементарные струи будут соударяться и образовывать единую струю. В этой струе продукты детонации по мере удаления от поверхности выемки будут всё больше и больше уплотняться пока их плотность не достигнет максимального значения. Расстояние между основанием заряда и сечением струи, в котором достигнута максимальная плотность продуктов детонации названо кумулятивным фокусом.

Фокусное расстояние при заданном профиле выемки изменяется в зависимости от скорости детонации ВВ заряда. Чем меньше скорость детонации тем больше фокусное расстояние. Это является одной из причин существенного падения кумулятивного эффекта при подрыве зарядов ВВ из малобризантных ВВ.

В теории кумуляции вводится понятие «активная часть кумулятивного заряда»; фактически это та часть заряда ВВ, которая непосредственно идёт на формирование кумулятивной струи.

Действие цилиндрического заряда с кумулятивной выемкой, облицованной металлом.

Многие исследователи видят различие между газовой струёй и струёй из металла прежде всего в значительно большем уплотнении струи при использовании металлических облицовок. Существенен также и инерционный фактор, который определяет большее пробитие мишени металлической струёй несмотря на тот факт, что общая начальная энергия струи кумулятивного заряда с облицованной выемкой не больше, а даже меньше энергии газовой струи заряда без облицовки, за счёт того, что часть энергии взрыва затрачивается на сжатие облицовки.

В этом плане физические основы образования и последующего движения струи после подрыва заряда ВВ с облицованной выемкой состоят в следующем.

На первой стадии по Ф.А Бауму, К.П.Станюковичу и Б.И. Шехтеру и ряду других авторов происходит скоростное обжатие облицовки. В зависимости от характеристики ВВ скорость обжатия стального конуса с толщиной стенки 1-2 мм варьирует в диапазоне 1000 – 2500м/с. Такая высокая скорость обжатия превращает металлическую облицовку в компактное образование – пест рис. №2.6, давая начало зарождению и последующему развитию струи.

Здесь нужно сказать, что после завершения обжатия песта металл внутри него не переходит в расплав, но в то же время состояние металла в определённой внутренней области песта претерпевает фазовый переход. Практически все исследователи не обращали внимание на тот важнейший факт, что струя формируется именно из материала, который уже не является твёрдым телом, но и не перешёл в расплав. Именно такое состояние материала определяет многие особые свойства кумулятивной струи. Прежде всего, в кумулятивной струе, как в квантовомеханической системе за счёт нахождения частиц металла в возбуждённом состоянии энергия со всей струи передаётся в её головную часть, при полном отсутствии рассеивания энергии в радиальном направлении. Это предопределяет высокую пробивную способность при сравнительно малой массе струи. По данным Ф.А Баума, К.П.Станюковича и Б.И.Шехтера, струя образуется исключительно за счёт течения металла, (но не расплава) прилегающего к внутренней поверхности облицовки; масса металла, переходящего в кумулятивную струю, не превышает 11% от массы облицовки.

Для нормального процесса обжатия облицовки, по мнению тех же исследователей, необходима высокая пластичность её материала. В процессе деформирования облицовки не должно происходить хрупкого разрушения её, так как в противном случае в значительной степени уменьшится коэффициент перехода металла в струю и соответственно снизится пробивная способность кумулятивного заряда. При оценке пластичности материала облицовки нужно иметь в виду, что физико- механические свойства материалов при высокоскоростных деформациях могут в корне отличаться от их свойств при обычных, принятых в практике испытаний материалов, скоростях деформации.

Пест и струя на начальных стадиях составляют единое целое, хотя и движутся с различными скоростями. Скорость песта составляет 500 – 1000м /с. Скорость струи варьирует по её длине. Головная часть может достигать скорости 10км/с, в то время как скорость хвостовой части близка к скорости песта. В таблице№2.4 приведены зависимости скорости головной части кумулятивной струи от некоторых факторов.

Таблица№2.4

Зависимость скорости головной части кумулятивной струи при стальной облицовке толщиной 1мм от некоторых факторов.

Устойчивость кумулятивной струи.

На основе обширных экспериментальных и теоретических исследований установлено, что частичное или полное искажение кумулятивной струи происходит по следующим причинам:

1. Попадания в кумулятивную выемку жидкости;
2. Расположение преграды ближе фокусного расстояния;
3. Ассиметрии подходящего к поверхности облицовки кумулятивной выемки фронта детонационной волны;
4. Недостаточного качества применяемой кумулятивной облицовки;
5. Частичного разложения заряда под действием высокой температуры до момента срабатывания его в скважине.

Заполнение жидкостью кумулятивной выемки делает невозможным сам кумулятивный эффект. При близком расположении преграды к основанию заряда струя не сможет окончательно сформироваться.

Ассиметрия фронта детонационной волны приведёт к смещению оси струи относительно геометрической оси заряда.

Кумулятивная облицовка не должна иметь даже малейшей разностенности и обладать особыми свойствами, обеспечивающими максимальный переход материала в струю.

Разложение кумулятивного заряда при действии высоких температур снижает не только запас энергии, участвующий в формировании струи, но и Высокие градиенты скорости в кумулятивной струе являются причиной растяжения струи вплоть до разрыва её на отдельные фрагменты. На рис. №2.7 приведена схема ситуации после растяжения кумулятивной струи, находящейся в свободном полёте, до максимального значения Lс. При дальнейшем растяжении струя будет фрагментироваться.

Деформацию кумулятивной струи при возможных ассиметриях взрывного импульса и облицовки детально исследовал Крейн. Он показал, что даже при незначительной ассиметрии кумулятивной облицовки или взрывного импульса происходит сдвиг центра формирования струи относительно оси заряда ВВ. В связи с этим, а также вследствие изменения во времени начальных скоростей и направлений элементов струи происходит её искривление.

3

Теория

Обусловливается появление струи металла при кумулятивном эффекте не плавлением последнего, а его резкой пластической деформацией. Как и жидкость, металл облицовки боеприпаса при схлопывании воронки образует две зоны:

• собственно тонкую металлическую струю, перемещающуюся со сверхзвуковой скоростью вперед вдоль оси заряда;
• пест-хвост, являющийся «хвостом» струи, на долю которого приходится до 90 % металлической облицовки воронки.

Скорость кумулятивной струи после взрыва детонатора зависит от двух основных факторов:

• скорости детонации взрывчатки;
• геометрии воронки.

Какими могут быть боеприпасы

Чем меньше угол конуса снаряда, тем быстрее перемещается струя. Но при изготовлении боеприпаса в данном случае к облицовке воронки предъявляются особые требования. Если она будет некачественной, струя, перемещающаяся с высокой скоростью, в последующем может разрушиться раньше времени.

Современные боеприпасы этого типа могут изготавливаться с воронками, угол которых равен 30-60 градусам. Скорость кумулятивный струй таких снарядов, возникающих после схлопывания конуса, достигает 10 км/с. Хвостовая часть при этом из-за большей массы имеет меньшую скорость — около 2 км/с.

Немного истории

Таким образом кумулятивная струя — это длинное тонкое образование с «хвостом», жидкое и при этом плотное и жесткое, с огромной скоростью перемещающаяся вперед. Открыт такой эффект был достаточно давно — еще в XVIII веке. Первым предположение о том, что энергию взрыва можно сконцентрировать нужным образом высказал инженер Фрац фон Баадер. Этот ученый провел в том числе и несколько экспериментов, связанных с кумулятивным эффектом. Однако каких-либо значительных результатов ему в то время добиться не удалось. Дело в том, что Франц фон Баадер использовал в своих исследованиях черный порох, неспособный формировать детонационные волны нужной силы.

Впервые боеприпасы, работающие по кумулятивному принципу, были созданы после изобретения высокобризантных взрывчаток. В те времена кумулятивный эффект одновременно и независимо друг от друга открыли несколько человек:

• российский военный инженер М. Борисков — в 1864 г;
• капитан Д. Андриевский — в 1865 г;
• европеец Макс фон Форстер — в 1883 г;
• американский химик Ч. Мунро — в 1888 г.

В Советском Союзе в 20-х годах кумулятивным эффектом занимался профессор М. Сухаревский. На практике же военные столкнулись с ним впервые во время ВОВ. Произошло это в самом начале боевых действий — летом 1941 года. Немецкие кумулятивные снаряды оставляли в броне советских танков небольшие оплавленные отверстия. Поэтому первоначально их называли бронепрожигающими.

На вооружение советской армии такие снаряды БП-0350А были приняты уже в 42-м году. Разработали их отечественные инженеры и ученые на основе трофейных немецких боеприпасов.

(значит «сосредоточение”) – это явление концентрации взрывной волны при детонации заряда с конической выемкой. Явление основано на пластической деформации материала облицовки кумулятивной выемки под действием высокого давления. Высокое давление возникает при встречном схлопывании кумулятивной выемки взрывной волной со всех сторон, что достигается за счет разницы в скорости распространения продольных волн в более плотном материале (ВВ относительно воздуха).

Впервые кумулятивный эффект открыл и использовал на горных разработках военный инженер М.М. Боресков в 1864 году. Было отмечено повышение пробивной способности связки из пироксилиновых шашек при извлечении центральной (в которой детонатор) шашки на половину длинны. Под ней образовалась выемка приличной глубины. Для повышения этого эффекта стали формовать жестяные корпуса с выемкой, заполняемые ВВ.

Независимо от него, в 1883 году Макс Фон Фёрстер отметил аномальное поведение фигурных зарядов прессованного пироксилина. Это случилось при испытании прессованных пироксилиновых шашек массой 100 гр. на бризантность и восприимчивость к детонации при различной влажности. Заряд помещали на стальную плиту и производили подрыв от детонатора, вставленного сверху. При одном из подрывов, испытатель заметил на плите странные буквы и символы, в которых смог прочитать дату изготовления шашки. На пироксилиновых шашках того времени отпрессовывали дату и место изготовления (так как, пироксилин обладает очень ограниченным сроком хранения). Исследователя заинтересовал механизм появления отпечатка. И вскоре, он выяснил, что углубление на поверхности заряда, прилегающей к поверхности, вызывает формирование концентрированной ударной волны в этом месте. Что может даже вызвать деформацию течения металла мишени, вплоть до ее пробивания.

Первые систематические исследования эффекта газовой кумуляции продуктов взрыва произведены в Советском союзе М.Я. Сухаревским в 1923-1926 годах.

Первый патент на использование кумулятивного эффекта в военном деле был получен в 1932 году в США. Это была шомпольная граната для отстрела из пехотной магазинной винтовки. Первым серийным изделием военного назначения с кумулятивной выемкой стал полусферический заряд для инженерных войск, который производился в Германии с 1938 по 1945 годы. Заряды выпускались двух типов: 8-ми и 12-ти кг. и использовались для уничтожения фортификационных сооружений. Вскоре, кумулятивный эффект стали широко применять для борьбы с бронетехникой.

Для понимания механизма образования кумулятивной струи, взгляните на рисунок 1. На рисунке 1 представлена упрощенная схема процессов в цилиндрической шашке БВВ (показано зеленым цветом) с торцевым возбуждением детонации (детонатор показан красным цветом). В противоположном торце шашки сделана коническая выемка облицованная металлом (металл показан синим цветом). После срабатывания детонатора происходит детонационный процесс, сопровождаемый расширением продуктов взрыва (показаны желтым цветом).

Рисунок 1.

В позиции 1 показано начало распространения детонации вокруг детонатора. В позиции 2 показан выход фронта детонации в сечение шашки и его распространение по материалу. В позиции 3 взрывная волна подошла к вершине конуса металлической облицовки, при этом, фронт взрывного превращения практически параллелен сечению шашки. В позиции 4 происходит обгон взрывной волны в материале ВВ, относительно той, которая распространяется в пространстве конической воронки. При этом происходит смятие воронки со всей поверхности с образованием области высокого давления. В позиции 5 происходит дальнейшее распространение взрывной волны в шашке ВВ и образование сжатой области на месте центральной оси воронки. При этом, из области высокого давления начинает выдавливаться струя металла. Позиция 6 показывает полную детонацию шашки ВВ, при этом часть области высокого давления выплескивается в виде иглы в направлении цели (направление, противоположное направлению к детонатору).

Черными стрелками показано воздействие фронта высокого давления на границе взрывного превращения, в том числе, на материал металлической облицовки.

Температура металла струи при этом остается сравнительно небольшой, около 600-1000оС. Это даже меньше, чем температура взрывного превращения в прилегающих к металлу воронки слоев ВВ (2000-5000оС). Металл облицовки нагревается только из-за деформации течения и сжатия. Сам процесс течения металла происходит под действием давления продуктов взрыва при соударении противоположных краев облицовки.

Таким образом, кумулятивный эффект это явление концентрации действия взрывной волны во вполне конкретной точке. Струя выбрасываемого металла имеет не одинаковую скорость, на рисунке 2 представлен градиент скорости струи и песта при их движении. Скорость кончика струи достигает 10-12 км/сек. В то время, как скорость движения основания струи близка к 1-2 км/сек. Пест (область высокого давления, показана овалом) движется вслед струе с практически постоянной скоростью, около 0,5-1 км/сек. Удар песта по металлу вызывает образование пологой воронки или даже следов эрозии вокруг отверстия от кумулятивной струи.

Рисунок 2.

На образование струи расходуется 10-20% металла облицовки, остальной образует пест. В зависимости от пластичности материала облицовки и характеристик ВВ, на некотором расстоянии от места детонации заряда, происходит разрыв струи на отдельные «капли”. Что сопровождается резким снижением пробивной способности.

Использование высоко эластичных и в тоже время твердых материалов облицовки позволяет повысить пробивное действие струи, которое сохраняется на значительном удалении от места детонации (до 12-17 диаметров заряда). Наибольшим пробивным действием обладает облицовка из вольфрамовой пудры (70-75%), меди (около 20%) и баббита (около 5-8%). Этот состав при использовании в качестве ВВ таких композиций как «окфол” «гекфол”, A-IX-2 или других высокоэнергетических композиций с высокой скоростью детонации, позволяет добиться пробивания стали толщиной до 12 калибров заряда. Это означает, что гранатомет калибром в 105 мм, при диаметре заряда ВВ в 90 мм может пробить стальную плиту до метра толщиной. Это полигонные данные при угле встречи в 90о и монолитной плите из стали Ст3.

Для обеспечения воздействия струи на цель в момент ее максимальной скорости, используют баллистические обтекатели, подставки, полимерные подложки, выдвижные стойки и другие устройства, обеспечивающие подрыв заряда на оптимальном расстоянии от цели.

Кроме того, для снижения массы заряда используют так называемую «линзу”, то есть, полимерную вставку на пути детонации между детонатором и вершиной кумулятивной воронки. Это позволяет несколько задержать ход взрывной волны по оси шашки, что уменьшает требуемую длину заряда и повышает эффективность использования мощности имеющейся массы БВВ. Как правило, линза имеет форму плоского диска.

На рисунке 3 показан классический пример кумулятивной боевой части реактивного противотанкового гранатомета РПГ-7. Одного из лучших для своего времени гранатометов в мире.

Рисунок 3.

На рисунке 3, цифрой 1 показан пьезоэлектрический элемент (дающий электрический импульс при встрече с целью), цифрой 2 – облицовка кумулятивной выемки, 3 – крепежная вставка для центровки линзы и облицовки кумулятивной воронки, 4 – линза, 5 – донный взрыватель. Желтым цветом показано ВВ. Основное преимущество кумулятивных боеприпасов – высокая пробивная способность, не зависящая от скорости снаряда.

Рисунок 4.

На рисунке 4 представлен разрез удлиненного кумулятивного заряда для резки металла. Заряд выпускается в бухтах не менее 10 метров в каждой. Полимерная изоляционная оболочка (1) препятствует негативному воздействию воды и других внешних факторов на заряд. Несущей основой заряда является резиновая оболочка (2). Внутри помещен заряд БВВ (3), обычно: пластит, симтекс или аналогичные композиции РЕ-1(2, 3, 4). Облицовка выполнена обычно алюминием, реже медью (показано красным цветом). Снизу заряд закрыт прокладкой из микропористой резины (показана голубым цветом). Основа заряда может иметь клейкий слой для наклеивания на цель, но, чаще, заряд закрепляется скотчем или изолентой.

Справа представлен пример использования кумулятивного заряда для пробивания овального отверстия в стальном листе. При этом, можно быстро пробить отверстие любой формы и размера, или, например, отрезать балку или трубу.

Рисунок 5.

На рисунке 5 представлены кумулятивные перфораторы производства ФКП «Чапаевский механический завод”, основного производителя подобной продукции на Российском рынке. Кумулятивные перфораторы достаточно широко применяются для пробивания отверстий в металлических плитах и других преградах, а также, для продувки нефтяных скважин, разбивания крупных кусков породы, аккуратного сноса зданий и сооружений и многих других областей применения. Особую ценность представляют подобные устройства в труднодоступных районах (например, на приисках, нефтедобывающих платформах, полярных станциях, стройках вдалеке от крупных городов и пр.).

Форма кумулятивных перфораторов уже отдаленно демонстрирует форму кумулятивной выемки. В вершине овальных или овально-конических конструкций видны места крепежа детонатора. У двух перфораторов виден характерный цвет медной облицовки кумулятивных воронок.

Таким образом, кумулятивный эффект достаточно широко используется в боеприпасах различного назначения и промышленных устройствах широкого спектра использования.

Почему пробивает броню: принцип действия кумулятивной струи

В годы ВОВ войны особенности «работы» таких снарядов еще не были хорошо изучены. Именно поэтому в отношении них и применялось название «бронепрожигающие». Позднее, уже в 49 году, эффектом кумуляции у нас в стране занялись вплотную. В 1949 году российский ученый М. Лаврентьев создает теорию кумулятивных струй и получает за это сталинскую премию.

В конечном итоге исследователям удалось выяснить, что высокая пробивная способность снарядов этого типа с большими температурами абсолютно никак не связана. При взрыве детонатора происходит формирование кумулятивной струи, которая при контакте с броней танка создает на ее поверхности огромное давление в несколько тонн на квадратный сантиметр. Такие показатели превышают в том числе и предел текучести металла. В результате в броне и образуется отверстие диаметром в несколько сантиметров.

Струи современных боеприпасов этого типа способны прошивать танки и другую бронетехнику буквально насквозь. Давление при их воздействии на броню действительно создается огромное. Температура кумулятивной струи снаряда же обычно невысока и не выходит за значения в 400-600 °С. То есть собственно прожигать броню или плавить ее она не может.

Сам кумулятивный снаряд в прямой контакт с материалом стенок танка не вступает. Взрывается он на некотором расстоянии. Двигаются части кумулятивной струи после ее выброса с неодинаковой скоростью. Поэтому в процессе полета она начинает растягиваться. При достижении же расстояния на 10-12 диаметров воронки струя распадается. Соответственно, наибольшее разрушающее воздействие она может оказывать на броню танка тогда, когда достигнет максимальной длины, но еще не начнет разрушаться.

Ударное ядро (Явления кумулятивного эффекта и ударного ядра)

В настоящее время все, кто хоть немного интересуется военным делом, знают о существовании так называемых кумулятивных снарядов, которые предназначены для пробивания брони. Общеизвестно о высокой пробивной способности таких снарядов. Даже граната ручного гранатомета РПГ-7 способна пробить 100 мм. брони. Ракеты комплексов ПТУР способны пробивать до 500 м. брони. Казалось бы, что извечный спор брони и снаряда окончательно выигран снарядом. Ведь практически невозможно создать танк с броней такой толщины. Но как всегда, на всякое действие есть противодействие. Очень быстро выяснили, что если взрыв снаряда вызвать преждевременно, т.е. на некотором расстоянии от брони, то кумулятивный эффект пропадает. Раскаленная струя рассеивается. Борта танков стали защищать тонкими листами металла и даже резины, отнесенным на некоторое расстояние от основной брони. Главное заставить сработать взрыватель. На это противодействие были изобретены так называемые тандемные снаряды, т.е. в одном снаряде находится два снаряда один за другим. Первый пробивает экран, второй основную броню. На это коварство был найден достойный ответ — активная броня. При воздействии на корпус танка кумулятивной струей, взрываются размещенные на броне контейнеры с взрывчатым веществом, ударная волна которых нейтрализует воздействие кумулятивной струи. Спор снаряда с броней продолжается.

Около 15 лет назад появился как сам термин «ударное ядро», так и боеприпасы, бронепробивное действие которых основано на принципе так называемого «ударного ядра». Автору пока неизвестны артиллерийские снаряды, работающие на этом принципе, но вот инженерные боеприпасы, а именно, противотанковые мины этого типа существуют уже давно. Так еще в 1983 году на вооружение Советской Армии поступила противотанковая противобортовая мина ТМ-83. В Швеции имеется подобная мина Type-14 (См. снимок). Аналоги этих мин имеются и в других странах. Эти мины устанавливаются на расстоянии нескольких метров от дороги, по которой идет танк. При взрыве мины образуется ударное ядро, которое сохраняет свою пробивную способность на дистанции до 30-40 метров от места взрыва. При испытании танка Т-72 на стойкость брони к мине ТМ-83 обнаружилось, что ударное ядро пробило бортовой экран, борт, противоположный борт, противоположный бортовой экран. Танк находился на расстоянии 15 метров от мины. Отверстие имело диаметр 3-3.5 см.

Самое любопытное в ударном ядре это то, что взрыв должен произойти на расстоянии более 1-1.5 метров от брони. Ударное ядро сформировывается именно на расстоянии около 1-2 метров от места взрыва боеприпаса и далее летит в неизменном виде около 30-40 метров, после чего вследствие трения о воздух теряет свою кинетическую энергию, высокую температуру и рассеивается.

Явление кумулятивного эффекта случайно открыл английский ученый взрывник Форстер в 1883 году, исследуя взрывные характеристики модного тогда ВВ динамита. Практическое применение кумулятивному эффекту нашли немецкие конструкторы боеприпасов в 1938 году. Впервые кумулятивные снаряды применили немецкие артиллеристы против советских танков в конце 1941 года, когда выяснилась полная неспособность немецких 37 мм. и 47 мм. противотанковых пушек пробить броню Т-34 и КВ. На рисунке оперенный надкалиберный бронебойный кумулятивный снаряд к немецкой 37 мм. противотанковой пушке

Физика ударного ядра, впрочем, как и физика самого кумулятивного эффекта до конца не выяснена. Нет и однозначного ответа — что собой представляет кумулятивная струя, ударное ядро. Ряд специалистов полагают, что под воздействием высокого давления и температуры в области взрыва материя переходит в состояние плазмы, чем и объясняется ее высокая кинетическая энергия. Другие справедливо возражают, что энергия не берется ниоткуда, а лишь может переходить из одного вида в другой. А потенциальной энергии данного количества взрывчатки явно недостаточно для перехода материи в плазменное состояние. Однако явление-то существует! Впрочем, по всем законам аэродинамики и майский жук летать не может, а он таки, подлец, летает!

Есть одна небольшая теорийка, которая если не объясняет полностью явление кумуляции и ударное ядро, то достаточно наглядно иллюстрирует эти явления. Все в своей жизни достаточно часто видели дождь, видели, как падают капли дождя в лужи. Видели, как из лужи в месте падения капли вверх подпрыгивает струйка воды, как от нее отрывается капелька, продолжающая свое движение вверх. Такая капелька имеет довольно высокую скорость. Во всяком случае, по босым ногам бьет чувствительно. Казалось бы, что при попадании капли дождя в лужу, эта капля должна просто уйти в глубину воды, раствориться в своей родной среде.

Исследователь Ф. Киллинг, снимая высокоскоростной кинокамерой явления, происходящие в момент попадания капли воды на водную поверхность, обнаружил все то же явление кумуляции, что и при взрыве кумулятивного боеприпаса, только с обратным знаком. Исследовать то, что происходит при взрыве снаряда невозможно по ряду технических причин. А вот вода позволяет отследить все фазы этого процесса. Рассмотрим очень упрощенно процессы, происходящие при падении капли в воду. Рассматривать подробно и во всех промежуточных фазах мы не можем, будучи ограничены размерами статьи. У Киллинга развитие процесса падения капли и образования кумулятивной струи и ударного ядра отслеживаются более чем на 100 снимках.

Первый этап для нас неинтересен. Капля приближается к поверхности. Впрочем, здесь интересно, что капля в полете имеет вовсе не ту форму, как все думают, а вид утолщенного диска. «Каплевидную форму» капля имеет только в момент отрыва ее от крана.

Этап второй. Капля внедряется в поверхность воды. Она еще сохраняет свою целостность и ведет себя подобно камню. Начинается процесс образования воронки.

Промежуточные этапы опускаем, т.к. они для нас неинтересны и лишь подробно описывают изменение поведения капли от поведения подобно камню, до ее полного разрушения.

Третий этап. Мы видим воронку параболообразной формы. Давление воды в области, окружающей воронку значительно превышает давление воды в целом в данной водной среде. Этот момент можно приравнять к моменту начала процесса взрыва взрывчатого вещества. Т.е. с этого момента явления, происходящие в боеприпасе и в воде идентичны.

Этап четвертый. Микрокапельки воды под воздействием давления устремляются в геометрический центр параболы. Это фокус кумуляции. При взрыве боеприпаса это место максимального давления.

Этап пятый. Капельки сливаются в единую струю, идущую с большой скоростью вверх. Это и есть кумулятивная струя. При взрыве боеприпаса такая струя и пробивает броню. Кто видел пробоины от кумулятивных снарядов, тот не мог не заметить, что отверстие в броне от такого снаряда намного меньше его калибра. Естественно. Толщина струи намного меньше диаметра воронки.

Этап шестой. Те микрокапельки, которые оказались в передовой части струи получают достаточно большую кинетическую энергию и устремляются далеко вверх. Происходит формирование ударного ядра. Наблюдая, падение капли в воду, в этот момент мы видим подпрыгнувшую довольно далеко вверх каплю из того места, куда упала дождевая капля.

Этап седьмой, заключительный. Ударное ядро продолжает свое движение, а остальные капельки воды, израсходовав свою энергию, начинают возвращаться обратно в водную среду.

Здесь достаточно наглядно ясно, что кумулятивная струя существует довольно непродолжительное время и неизбежно разрушается. Поэтому, если на пути снаряда стоит экран, то кумулятивная струя, сформировавшись при встрече снаряда с экраном, пройдя путь до брони уже разрушается, а для образования ударного ядра не хватило пространства. Если же боеприпас подорвать на достаточном удалении от экрана, то сформировавшееся ударное ядро, имея высокую кинетическую энергию, легко пробивает и экран и броню.

Заметки на полях.

Может быть кто-либо из читателей проинформирует меня об артснарядах, использующих эффект ударного ядра? Калибры, марки, в каких орудиях применяются. Способ обеспечения подрыва снаряда на строго вымеренном удалении от брони. Источники сведений. Только прошу не ссылаться на литературные источники. Там та-а-а-кого могут понаписать!

Веремеев Ю.Г.

Поражение экипажа

Пробившая броню кумулятивная струя проникает во внутреннее пространство танка с высокой скоростью и может поразить в том числе и членов экипажа. В момент ее прохождения сквозь броню от последней отрываются куски металла и его разжиженные капли. Такие осколки, конечно же, также имеют сильное поражающее действие.

Проникшая внутрь танка струя, а также куски металла, летящие с огромной скоростью, могут попасть в том числе и в боевые запасы машины. В этом случае последние загорятся и произойдет взрыв. Именно таким образом и действуют кумулятивные снаряды.

Литература

• Андреев С. Г., Бабкин А. В., Баум Ф. А. и др.
  Глава 17. Кумуляция // Физика взрыва / Под редакцией Л. П. Орленко. — издание 3-е, переработанное и дополненное. — М.: Физматлит, 2004. — Т. 2. — С. 193-350. — 656 с. — ISBN 5-9221-0220-6.
• Лаврентьев М.А., Шабат Б.В.
  Глава VII. Струи. § 29. Кумулятивные струи // [libgen.org/book/index.php?md5=28C44CC9634910E3ED50BAEE0906269B Проблемы гидродинамики и их математические модели]. — М.: Наука, 1973. — С. 257-269. — 416 с.
• Баланкин А. С., Любомудров А. А., Севрюков И. Т.
  Кинетическая теория кумулятивного бронепробивания. — М.: Изд-во Министерства обороны СССР. — 271 с.

Достоинства и недостатки

Какими же преимуществами отличаются кумулятивные снаряды. В первую очередь к их плюсам военные относят то, что, в отличие от подкалиберных, способность их пробивать броню не зависит от их скорости. Такими снарядами можно стрелять в том числе и из легких орудий. Также такие заряды достаточно удобно использовать в реактивных грантах. К примеру, именно таким образом ручной противотанковый гранатомет РПГ-7. Кумулятивная струя такого оружия броню танков с высокой эффективностью. На вооружении российский гранатомет РПГ-7 стоит еще и сегодня.

Заброневое действие кумулятивной струи может быть очень разрушительным. Очень часто она убивает одного или двух членов экипажа и вызывает взрыв запасов боеприпасов.

Основным же недостатком такого вооружения считается неудобство его применения «артиллерийским» способом. В большинстве случаев в полете снаряды стабилизируются вращением. В кумулятивных же боеприпасах оно может вызывать разрушение струи. Поэтому военные инженеры всячески добиваются снижения вращения таких снарядов в полете. Применяться для этого могут самые разные способы.

К примеру, в таких боеприпасах может применяться специальная текстура облицовки. Также для у снаряды этого типа часто дополняются вращающимся корпусом. В любом случае применять такие заряды удобнее все же в низкоскоростных боеприпасах или вообще неподвижных. Это могут быть, к примеру, реактивные гранаты, снаряды легких пушек, мины, ПТУРы.

Кумулятивные боеприпасы и их поражающие факторы

H 50 (Hohlladung 50 kg) — один из первых серийных кумулятивных зарядов. Применялся для разрушения оборонительных укреплений во время Второй мировой войны.
Несмотря на относительно слабое заброневое действие, кумулятивная граната при попадании в башню, как правило, убивает одного или более членов экипажа бронемашины, может вывести из строя вооружение, подорвать боекомплект. Попадание в моторное отделение делало машину неподвижной мишенью, а если на пути кумулятивной струи встречались топливопроводы, происходило воспламенение.

Виктор Мураховский отмечает, что широко распространен миф об том, что кумулятивные заряды поражают избыточным давлением и температурой, но это не соответствует действительности. Поражение защищённой цели достигается действием короткой кумулятивной струи небольшого диаметра, создающей давление в несколько тонн на квадратный сантиметр (что превышает предел текучести металлов) и пробивающей небольшое отверстие около 80 мм в броне. Весь наблюдаемый визуально взрыв кумулятивного заряда происходит до брони и избыточное давление и температура не могут проникнуть через небольшое отверстие и не являются основными поражающими факторами. Устанавливаемые внутри танков датчики давления и температуры не фиксируют существенного фугасного или термического воздействия после пробивания брони кумулятивной струей.[8] Основной поражающий фактор кумулятивного заряда — это отрываемые осколки и капли брони. При попадании на боекомплект танка осколков и капель от пробитой брони возможно его воспламенение и детонация с разрушением бронемашины. Если кумулятивная струя и капли брони не поражают людей и пожаро-/взрывоопасное оборудование танка, то в целом прямое попадание даже мощного кумулятивного заряда может не вывести из строя танк.[8]

Тяжёлые ПТУР (типа 9М120 «Атака», «Хеллфайр») при попадании в бронированные машины лёгкого класса с противопульной защитой своим синергетическим действием могут уничтожить не только экипаж, но и частично или полностью разрушить машины. С другой стороны, воздействие большинства носимых ПТС на ББМ (при отсутствии детонации боеприпасов ББМ) не столь критично — здесь наблюдается обычный эффект заброневого действия кумулятивной струи, а поражения экипажа избыточным давлением не происходит.

См. также

Кумулятивно-осколочный снаряд

Пассивная защита

Конечно же, сразу же после того, как на вооружении армий появились кумулятивные заряды, начали разрабатываться и средства, позволяющие воспрепятствовать поражению ими танков и другой тяжелой военной техники. Для защиты были разработаны специальные вынесенные экраны, устанавливаемые на некотором расстоянии от брони. Такие средства изготавливаются из стальных решеток и металлической сетки. Действие кумулятивной струи на броню танка при их наличии сводится на нет.

Поскольку при попадании в экран снаряд взрывается на значительном расстоянии от брони, струя успевает разрушаться до того, как ее достигнет. Кроме того, некоторые разновидности таких экранов способны разрушать контакты детонатора кумулятивного боеприпаса, в результате чего последний просто-напросто не взрывается вообще.

Деталировка стандартного кумулятивного снаряда

Кумулятивный снаряд состоит из:

• Взрывателя и головки;
• выемки и кольца;
• заряда и детонатора;
• фиксатора и трассера;
• стабилизатора, корпуса, лопасти.

Понятие кумулятивного эффекта

Эффект изобретённый Бересковым, означает мгновенное усиление происходящих процессов, за счёт слаженности совместных усилий.

В одной из частей заряда изготавливают небольшое углубление, которое покрывается слоем металла общей толщиной в 1-3 мм. Это углубление всегда повернуто к цели.

Взрыв, происходящий на краю воронки, заставляет взрывную волну проходить по боковым стенкам, тем самым сплющивая их к оси снаряда. Во время взрыва создаётся большое давление, которое трансмутирует облицовку воронки в квазижидкость , затем перемещает её вдоль оси боеприпаса. Эти действия образуют струю, которая развивает скорость до (10км/с).

ВАЖНО! Облицовка не расплавляется, а деформируется в жидкость под воздействием высокого давления на неё.

Если кумулятивная струя попала в цель, то прочность брони не имеет значения. Важна лишь плотность и толщина металла. Пробивная способность струи металла зависит от:

• длины;
• плотности облицовки;
• материала брони цели.

ВАЖНО! Максимально эффективное действие (фокусное), возникает при взрыве снаряда на небольшом расстоянии от бронированной цели.

Броня и кумулятивный заряд взаимодействуют между собой, т.е. созданное от взрыва составных частей снаряда давление настолько высокое, что самая крепкая броня, поведёт себя словно жидкость. Стандартный боеприпас пробивает броню толщиной от 5 до 8 его калибров.

Обратите внимание! Если облицовка воронки выполнена из обеднённого урана, бронебойность снаряда повышается до 10 калибров.

Плюсы и минусы

У кумулятивных боеприпасов, есть положительные и отрицательные стороны. Абсолютные плюсы таких снарядов:

• Пробивание почти любого слоя брони;
• Струя пробивает броню независимо от изначальной скорости полёта снаряда;
• Мощное действие после попадание в цель.

Но и у кумулятивных боеприпасов есть свои минусы:

1. Трудности в массовом производстве, из-за сложности конструкции;
2. Большие сложности в применении боеприпасов РСЗО;
3. Уязвимости в пробитии динамической брони.

Боевая часть с кумулятивным эффектом, используется при производстве боеприпасов для РПГ, противотанковых пушек и мин. При попадании в цель снаряда, начиненного «жидким металлом», в большой вероятности произведёт взрыв боекомплекта. При этом экипаж погибнет.

Интересный факт! Современные ПТРК способны пробить броневой лист толщиной 10 см.

Из чего может изготавливаться защита

Во время ВОВ в советской армии применялись достаточно массивные стальные экраны. Иногда они могли изготавливаться из стали 10 мм и выноситься на 300-500 мм. Немцы же во время войны повсеместно использовали более легкую защиту из стальной сетки. На настоящий момент некоторые прочные экраны способны защищать танки даже от осколочных фугасных снарядов. Вызывая детонацию на некотором расстоянии от брони, они снижают степень воздействия на машину ударной волны.

Иногда в настоящее время для танков применяются и многослойные защитные экраны. К примеру, за машину может выноситься на 150 мм лист стали на 8 мм, после чего пространство между ним и броней заполняется легким материалом — керамзитом, стекловатой и пр. Далее поверх такого экрана выносится на 300 мм еще и стальная сетка. Такая приспособления способны защитить машину практически от всех видов боеприпасов с БВВ.

Примечания

1. Слободецкий И. Ш., Асламазов И. Г.
   [publ.lib.ru/ARCHIVES/B/%27%27Bibliotechka_%27%27Kvant%27%27/_%27%27Bibliotechka_%27%27Kvant%27%27.html Задачи по физике]. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. — С. 55—59. — 176 с. — (Библиотечка «Квант»). — 150 000 экз. — ISBN нет, УДК С48 530.1, ББК 22.3 53.
2. Виктор Мураховский, полковник запаса.
   [otvaga2004.narod.ru/publ_w5/012_myth.htm Ещё один кумулятивный миф]. [www.webcitation.org/688TMHk5z Архивировано из первоисточника 3 июня 2012].
3. Walters W. P., Zukas J. A.
   Fundamentals of Shaped Charges. — John Wiley & Sons Inc., 1989. — ISBN 0-471-62172-2.
4. Hubert Schardin.
   Über die Entwicklung der Hohlladung, in: Wehrtechnische Hefte. — 1954.
5. James E Mrazek.
   The fall of Eben Emael: prelude to Dunkerque. — Luce, 1971.
6. [www.inert-ord.net/ger03a/gerrg2/ggp40/index.html German GG/P 40 H.E.A.T. Rifle Grenade — Inert-Ord.net] (англ.). [www.webcitation.org/65V67rJDn Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012].
7. Драбкин А.
   [militera.lib.ru/memo/russian/drabkin_ay4/ Я дрался с Панцерваффе. «Двойной оклад — тройная смерть!»]. — М.: Яуза, Эксмо, 2007. — (Война и мы). — 10 000 экз. — ISBN 978-5-699-20524-0.
8. [otvaga2004.ru/armiya-i-vpk/armiya-i-vpk-vzglyad/kumulyativnyj-mif/ ЕЩЁ ОДИН КУМУЛЯТИВНЫЙ МИФ]. Военно-патриотический сайт «Отвага». Проверено 29 февраля 2020.

Динамичная защита

Такой экран по-другому называется реактивной броней. Впервые защита этой разновидности в Советском Союзе были испытана в 40-е годы инженером С. Смоленским. Первые опытные образцы были разработаны в СССР в 60-е годы. Производить же и использовать такие средства защиты у нас в стране начали только в 80-х годах прошлого века. Объясняется такая задержка в развитии реактивной брони тем, что первоначально она была признана бесперспективной.

Очень долгое время защиту этого типа не использовали и американцы. Первыми активно применять реактивную броню начали израильтяне. Инженеры этой страны заметили, что при взрыве запасов боеприпасов внутри танка кумулятивная струя не пробивает машины насквозь. То есть контрвзрыв способен в какой-то мере ее сдерживать.

Активно использовать динамичную защиту от кумулятивных снарядов Израиль начал в 70-х годах прошлого века. Назывались такие приспособления «Блейзер», изготавливалась в виде съемных контейнеров и размещалась снаружи брони танка. В качестве разрывного заряда в них использовались ВВ Semtex на основе гексогена.

Позднее динамическая защита танков от кумулятивных снарядов постепенно совершенствовалась. На настоящий момент в России, к примеру, используются системы «Малахит», представляющие собой комплексы с электронным управлением подрыва. Такой экран способен не только эффективно противодействовать кумулятивным снарядам, но и разрушать самые современные натовские подкалиберные DM53 и DM63, разработанные специально для уничтожения российских динамических защит предыдущего поколения.

О кумулятивном действии снарядов

Специфику кумулятивного действия заряда взрывчатого вещества иллюстрируют обычно такими примерами. Если цилиндрическую шашку бризантного ВВ поставить на бронеплиту и подорвать, имея детонатор в середине шашки, то энергия взрыва распространится в равной мере по всем направлениям, а на броне образуется лишь небольшая вмятина. Но если в таком же заряде ВВ детонатор поместить в верхнем торце шашки, то действие взрыва будет более сильным в направлении плиты, и соответственно вмятина на ней после взрыва будет большей глубины. Однако в обоих случаях рассеивание продуктов взрыва происходит во все стороны. Если же заряд имеет по оси выполненную на обращенной к плите части коническую или сферическую выемку, то в результате взрыва в плите образуется более глубокая вмятина в виде кратера. Наличие выемки в заряде ВВ приводит к тому, что направление потока продуктов взрыва сосредоточивается по оси выемки, а не рассеивается по всем направлениям. Образуется струя из продуктов взрыва ВВ в виде узкого пучка газов с лучом света. Скорость струи в фокусе достигает 15 км/с. Но наибольшее воздействие на плиту достигается в том случае, когда стенку выемки в заряде покрывают металлической облицовкой. При подрыве заряда с облицовкой выемки медной или стальной воронкой бронеплита даже значительной толщины пробивается насквозь. Происходит это таким образом. При срабатывании детонатора, расположенного в верхнем торце шашки, во взрывчатом веществе распространяется детонационная волна в направлении выемки. Скорость детонации ВВ, используемых в кумулятивных зарядах, составляет 7-9 км/с. Детонационная волна при такой скорости оказывает на металлическую облицовку огромное давление – до 800 тысяч атмосфер. В результате металл облицовки схлопывается и вытягивается вдоль оси выемки в виде кумулятивной струи. Металл, из которого состоит кумулятивная струя, не расплавляется, хотя и нагревается до 400-600 градусов. Напомним, что температура плавления меди составляет около 1100 градусов, а стали – 1300-1400 градусов. Струя металла диаметром 3-4 мм приобретает скорость до 10 км/с и оказывает давление на броню порядка одного миллиона атмосфер. Состояние металла в кумулятивной струе наука определяет как идеально несжимаемую жидкость. При таком огромном давлении материал преграды – броня, бетон и т.п. в месте воздействия кумулятивной струи «течет», то есть, так же как и сама струя, приобретает свойства идеально несжимаемой жидкости. В преграде возникает пробоина, края которой имеют оплавленный вид. Это привело в свое время к неправильному определению кумулятивных снарядов как бронепрожига- ющих. Даже после преодоления преграды сохраняется все еще высокая энергия остаточных элементов струи, вызывающих разрушения оборудования, детонацию боеприпасов, поражение людей.

Таким образом, высокоэффективное действие кумулятивного снаряда является результатом того, что энергия заряда с выемкой и металлической облицовкой ее поверхности при взрыве распространяется в одном направлении – вдоль оси выемки, а не во все стороны, как при взрыве обычного заряда. Такая концентрация энергии приводит к образованию металлической струи со скоростью движения до 10 км/с – порядка 1-й космической скорости – и создает давление на преграду в миллионы атмосфер. Именно отсюда возникло название явления – кумуляция, от латинского слова «cumulatio» – скопление, концентрация.

Кумулятивный эффект был открыт в 1864 году русским военным инженером М.М. Боресковым. В 1865 году капитан Д.А. Андиевский использовал кумулятивный эффект в конструкции капсюля-детонатора. Затем долгое время о кумуляции взрыва не вспоминали, и только в 1914 году появился патент на его использование в военном деле. В 1923 – 1926 годах советский ученый М.Я. Сухаревский провел исследование кумулятивного эффекта, затем применил на практике направленные взрывы при строительстве Днепровской плотины. В 1942 году профессор Г.И. Покровский опубликовал работу «Направленное действие взрыва», которая содержала теоретические и практические выводы из его исследований. Наиболее полно теория кумулятивного эффекта была разработана советским академиком М.А. Лаврентьевым в 1945 году. Активно проводились исследования кумулятивного эффекта в ряде других стран.

Последовательность формирования кумулятивной струи.

В современных противотанковых снарядах применяются кумулятивные заряды, обеспечивающие бронепробиваемость 800-900 мм. Величина пробития прочных преград кумулятивными снарядами зависит от ряда факторов: диаметра их заряда, свойств ВВ заряда и его массы, формы выемки и свойств металла ее облицовки, расстояния от заряда до преграды в момент взрыва.

Из свойств заряда ВВ важнейшим является скорость его детонации. Чем выше эта скорость, тем более высокими будут параметры кумулятивной струи – ее скорость, давление, плотность. В 60-70-х годах в кумулятивных зарядах применяли смесь тротила и гексогена (по 50 %). Скорость детонации тротила составляет 7000 м/с, а гексогена – 8100 м/с. Еще большей скоростью детонации обладает ВВ, которое стали применять в новых образцах противотанковых снарядов. Это так называемый окфол – смесь октогена с флегматизатором. Скорость его детонации достигает 8700 м/с. Понятно, что большая масса ВВ обеспечивает при прочих равных условиях большее пробивное действие. Этот путь повышения пробиваемости кумулятивных снарядов ограничивается их массой и калибром.

Существенное влияние на бронепробиваемость имеют форма кумулятивной выемки, материал ее покрытия. Формы кумулятивной выемки подбираются разные: конические или сферические, в зависимости от назначения и калибра снаряда. Существенно влияют на пробивное действие одной и той же формы, размеры выемки – ее диаметр и глубина. При схлопывании облицовки начальная длина металлической кумулятивной струи равна образующей выемки, в последствии струя растягивается в несколько раз и обеспечивает глубину пробития до 10 диаметров облицовки (до того момента, пока плотность струи и преграды остаются примерно одинаковы). Материал облицовки также влияет на пробивное действие заряда. Лучший эффект обеспечивают медные облицовки.

Стрельба из РПГ-26.

Броня современного танка, пробитая кумулятивными гранатами. На левом фото входные отверстия, на правом фото выходные отверстия.

В 60-е годы было применено еще одно усовершенствование кумулятивных зарядов, повысившее их эффективность. В заряде между детонатором и кумулятивной выемкой стали располагать экран (инертную линзу из пластмассы). Фронт детонационной волны при этом подходит к облицовке под оптимальным углом. В результате формируется кумулятивная струя с более высокими параметрами.

Пробитие преграды становится менее вероятным при быстром вращении кумулятивных снарядов. Поэтому, для стабилизации полета кумулятивных снарядов не используют их быстрое вращение вокруг продольной оси. При вращении снарядов со скоростью порядка нескольких сотен оборотов в секунду, что необходимо для достижения их стабилизированного полета в воздухе, кумулятивная струя под действием центростремительных сил расстраивается, ее пробивное действие ухудшается. Современные кумулятивные снаряды на полете стабилизируются за счет хвостового оперения, а не быстрого вращения. Придаваемое некоторым кумулятивным снарядам вращение вокруг своей оси имеет целью повышение кучности, при этом оно имеет скорость порядка нескольких десятков оборотов в секунду.

В кумулятивных снарядах и гранатах передняя деталь (обтекатель) выполняется в виде удлиненного наконечника из сравнительно непрочного материала. При встрече с преградой наконечник должен разрушиться таким образом, чтобы не деформировалась кумулятивная выемка, и подрыв заряда произошел на определенном удалении от преграды. О значении именно такого подрыва говорилось ранее, когда речь шла о роли пьезоэлектрического взрывателя в достижении максимальной эффективности кумулятивных снарядов со сравнительно высокими скоростями полета.

Добавим к этому особенности действия кумулятивных снарядов, имеющий тандемную боевую часть. В них передняя боевая часть предназначена для подрыва динамической защиты. Устройство взрывательного механизма тандемного боеприпаса предусматривает необходимую задержку по времени между подрывом переднего и основного зарядов. Эта задержка должна исключить воздействие разлетающихся фрагментов динамической защиты на кумулятивную струю, формируемую основной боевой частью.

Кумулятивный эффект широко используется и в народном хозяйстве. При сооружении плотин с помощью кумулятивных зарядов большой мощности перемещают в нужном направлении и на определенное расстояние большие массы грунта, в скальных породах пробивают нужных размеров скважины. Кумулятивное действие используют при резке прочных листов металла большой толщины, для обжатия металлических труб, для упрочнения металла, для ликвидации завалов в шахтах.

Исследования кумулятивного эффекта продолжаются. На основании их совершенствуются кумулятивные заряды.

Приложение 2

Как ведет себя струя под водой

В некоторых случаях кумулятивный эффект боеприпасов может уменьшаться. К примеру, кумулятивная струя под водой ведет себя особым образом. В таких условиях она распадается уже на расстоянии 7 диаметров воронки. Дело в том, что при больших скоростях пробивать воду струе примерно также «тяжело», как и металл.

На советских кумулятивных боеприпасах для применения под водой, к примеру, устанавливались специальные насадки, способствующие формированию струи и укомплектованные утяжелителями.

Отрывок, характеризующий Кумулятивный эффект

Так же зажила рана Наташи. Она думала, что жизнь ее кончена. Но вдруг любовь к матери показала ей, что сущность ее жизни – любовь – еще жива в ней. Проснулась любовь, и проснулась жизнь. Последние дни князя Андрея связали Наташу с княжной Марьей. Новое несчастье еще более сблизило их. Княжна Марья отложила свой отъезд и последние три недели, как за больным ребенком, ухаживала за Наташей. Последние недели, проведенные Наташей в комнате матери, надорвали ее физические силы. Однажды княжна Марья, в середине дня, заметив, что Наташа дрожит в лихорадочном ознобе, увела ее к себе и уложила на своей постели. Наташа легла, но когда княжна Марья, опустив сторы, хотела выйти, Наташа подозвала ее к себе. – Мне не хочется спать. Мари, посиди со мной. – Ты устала – постарайся заснуть. – Нет, нет. Зачем ты увела меня? Она спросит. – Ей гораздо лучше. Она нынче так хорошо говорила, – сказала княжна Марья. Наташа лежала в постели и в полутьме комнаты рассматривала лицо княжны Марьи. «Похожа она на него? – думала Наташа. – Да, похожа и не похожа. Но она особенная, чужая, совсем новая, неизвестная. И она любит меня. Что у ней на душе? Все доброе. Но как? Как она думает? Как она на меня смотрит? Да, она прекрасная». – Маша, – сказала она, робко притянув к себе ее руку. – Маша, ты не думай, что я дурная. Нет? Маша, голубушка. Как я тебя люблю. Будем совсем, совсем друзьями. И Наташа, обнимая, стала целовать руки и лицо княжны Марьи. Княжна Марья стыдилась и радовалась этому выражению чувств Наташи. С этого дня между княжной Марьей и Наташей установилась та страстная и нежная дружба, которая бывает только между женщинами. Они беспрестанно целовались, говорили друг другу нежные слова и большую часть времени проводили вместе. Если одна выходила, то другаябыла беспокойна и спешила присоединиться к ней. Они вдвоем чувствовали большее согласие между собой, чем порознь, каждая сама с собою. Между ними установилось чувство сильнейшее, чем дружба: это было исключительное чувство возможности жизни только в присутствии друг друга. Иногда они молчали целые часы; иногда, уже лежа в постелях, они начинали говорить и говорили до утра. Они говорили большей частию о дальнем прошедшем. Княжна Марья рассказывала про свое детство, про свою мать, про своего отца, про свои мечтания; и Наташа, прежде с спокойным непониманием отворачивавшаяся от этой жизни, преданности, покорности, от поэзии христианского самоотвержения, теперь, чувствуя себя связанной любовью с княжной Марьей, полюбила и прошедшее княжны Марьи и поняла непонятную ей прежде сторону жизни. Она не думала прилагать к своей жизни покорность и самоотвержение, потому что она привыкла искать других радостей, но она поняла и полюбила в другой эту прежде непонятную ей добродетель. Для княжны Марьи, слушавшей рассказы о детстве и первой молодости Наташи, тоже открывалась прежде непонятная сторона жизни, вера в жизнь, в наслаждения жизни. Они всё точно так же никогда не говорили про него с тем, чтобы не нарушать словами, как им казалось, той высоты чувства, которая была в них, а это умолчание о нем делало то, что понемногу, не веря этому, они забывали его. Наташа похудела, побледнела и физически так стала слаба, что все постоянно говорили о ее здоровье, и ей это приятно было. Но иногда на нее неожиданно находил не только страх смерти, но страх болезни, слабости, потери красоты, и невольно она иногда внимательно разглядывала свою голую руку, удивляясь на ее худобу, или заглядывалась по утрам в зеркало на свое вытянувшееся, жалкое, как ей казалось, лицо. Ей казалось, что это так должно быть, и вместе с тем становилось страшно и грустно. Один раз она скоро взошла наверх и тяжело запыхалась. Тотчас же невольно она придумала себе дело внизу и оттуда вбежала опять наверх, пробуя силы и наблюдая за собой. Другой раз она позвала Дуняшу, и голос ее задребезжал. Она еще раз кликнула ее, несмотря на то, что она слышала ее шаги, – кликнула тем грудным голосом, которым она певала, и прислушалась к нему. Она не знала этого, не поверила бы, но под казавшимся ей непроницаемым слоем ила, застлавшим ее душу, уже пробивались тонкие, нежные молодые иглы травы, которые должны были укорениться и так застлать своими жизненными побегами задавившее ее горе, что его скоро будет не видно и не заметно. Рана заживала изнутри. В конце января княжна Марья уехала в Москву, и граф настоял на том, чтобы Наташа ехала с нею, с тем чтобы посоветоваться с докторами. После столкновения при Вязьме, где Кутузов не мог удержать свои войска от желания опрокинуть, отрезать и т. д., дальнейшее движение бежавших французов и за ними бежавших русских, до Красного, происходило без сражений. Бегство было так быстро, что бежавшая за французами русская армия не могла поспевать за ними, что лошади в кавалерии и артиллерии становились и что сведения о движении французов были всегда неверны. Люди русского войска были так измучены этим непрерывным движением по сорок верст в сутки, что не могли двигаться быстрее. Чтобы понять степень истощения русской армии, надо только ясно понять значение того факта, что, потеряв ранеными и убитыми во все время движения от Тарутина не более пяти тысяч человек, не потеряв сотни людей пленными, армия русская, вышедшая из Тарутина в числе ста тысяч, пришла к Красному в числе пятидесяти тысяч. Быстрое движение русских за французами действовало на русскую армию точно так же разрушительно, как и бегство французов. Разница была только в том, что русская армия двигалась произвольно, без угрозы погибели, которая висела над французской армией, и в том, что отсталые больные у французов оставались в руках врага, отсталые русские оставались у себя дома. Главная причина уменьшения армии Наполеона была быстрота движения, и несомненным доказательством тому служит соответственное уменьшение русских войск. Вся деятельность Кутузова, как это было под Тарутиным и под Вязьмой, была направлена только к тому, чтобы, – насколько то было в его власти, – не останавливать этого гибельного для французов движения (как хотели в Петербурге и в армии русские генералы), а содействовать ему и облегчить движение своих войск. Но, кроме того, со времени выказавшихся в войсках утомления и огромной убыли, происходивших от быстроты движения, еще другая причина представлялась Кутузову для замедления движения войск и для выжидания. Цель русских войск была – следование за французами. Путь французов был неизвестен, и потому, чем ближе следовали наши войска по пятам французов, тем больше они проходили расстояния. Только следуя в некотором расстоянии, можно было по кратчайшему пути перерезывать зигзаги, которые делали французы. Все искусные маневры, которые предлагали генералы, выражались в передвижениях войск, в увеличении переходов, а единственно разумная цель состояла в том, чтобы уменьшить эти переходы. И к этой цели во всю кампанию, от Москвы до Вильны, была направлена деятельность Кутузова – не случайно, не временно, но так последовательно, что он ни разу не изменил ей. Кутузов знал не умом или наукой, а всем русским существом своим знал и чувствовал то, что чувствовал каждый русский солдат, что французы побеждены, что враги бегут и надо выпроводить их; но вместе с тем он чувствовал, заодно с солдатами, всю тяжесть этого, неслыханного по быстроте и времени года, похода. Но генералам, в особенности не русским, желавшим отличиться, удивить кого то, забрать в плен для чего то какого нибудь герцога или короля, – генералам этим казалось теперь, когда всякое сражение было и гадко и бессмысленно, им казалось, что теперь то самое время давать сражения и побеждать кого то. Кутузов только пожимал плечами, когда ему один за другим представляли проекты маневров с теми дурно обутыми, без полушубков, полуголодными солдатами, которые в один месяц, без сражений, растаяли до половины и с которыми, при наилучших условиях продолжающегося бегства, надо было пройти до границы пространство больше того, которое было пройдено. В особенности это стремление отличиться и маневрировать, опрокидывать и отрезывать проявлялось тогда, когда русские войска наталкивались на войска французов. Так это случилось под Красным, где думали найти одну из трех колонн французов и наткнулись на самого Наполеона с шестнадцатью тысячами. Несмотря на все средства, употребленные Кутузовым, для того чтобы избавиться от этого пагубного столкновения и чтобы сберечь свои войска, три дня у Красного продолжалось добивание разбитых сборищ французов измученными людьми русской армии. Толь написал диспозицию: die erste Colonne marschiert [первая колонна направится туда то] и т. д. И, как всегда, сделалось все не по диспозиции. Принц Евгений Виртембергский расстреливал с горы мимо бегущие толпы французов и требовал подкрепления, которое не приходило. Французы, по ночам обегая русских, рассыпались, прятались в леса и пробирались, кто как мог, дальше. Милорадович, который говорил, что он знать ничего не хочет о хозяйственных делах отряда, которого никогда нельзя было найти, когда его было нужно, «chevalier sans peur et sans reproche» [«рыцарь без страха и упрека»], как он сам называл себя, и охотник до разговоров с французами, посылал парламентеров, требуя сдачи, и терял время и делал не то, что ему приказывали. – Дарю вам, ребята, эту колонну, – говорил он, подъезжая к войскам и указывая кавалеристам на французов. И кавалеристы на худых, ободранных, еле двигающихся лошадях, подгоняя их шпорами и саблями, рысцой, после сильных напряжений, подъезжали к подаренной колонне, то есть к толпе обмороженных, закоченевших и голодных французов; и подаренная колонна кидала оружие и сдавалась, чего ей уже давно хотелось. Под Красным взяли двадцать шесть тысяч пленных, сотни пушек, какую то палку, которую называли маршальским жезлом, и спорили о том, кто там отличился, и были этим довольны, но очень сожалели о том, что не взяли Наполеона или хоть какого нибудь героя, маршала, и упрекали в этом друг друга и в особенности Кутузова. Люди эти, увлекаемые своими страстями, были слепыми исполнителями только самого печального закона необходимости; но они считали себя героями и воображали, что то, что они делали, было самое достойное и благородное дело. Они обвиняли Кутузова и говорили, что он с самого начала кампании мешал им победить Наполеона, что он думает только об удовлетворении своих страстей и не хотел выходить из Полотняных Заводов, потому что ему там было покойно; что он под Красным остановил движенье только потому, что, узнав о присутствии Наполеона, он совершенно потерялся; что можно предполагать, что он находится в заговоре с Наполеоном, что он подкуплен им, [Записки Вильсона. (Примеч. Л.Н. Толстого.) ] и т. д., и т. д. Мало того, что современники, увлекаемые страстями, говорили так, – потомство и история признали Наполеона grand, a Кутузова: иностранцы – хитрым, развратным, слабым придворным стариком; русские – чем то неопределенным – какой то куклой, полезной только по своему русскому имени… В 12 м и 13 м годах Кутузова прямо обвиняли за ошибки. Государь был недоволен им. И в истории, написанной недавно по высочайшему повелению, сказано, что Кутузов был хитрый придворный лжец, боявшийся имени Наполеона и своими ошибками под Красным и под Березиной лишивший русские войска славы – полной победы над французами. [История 1812 года Богдановича: характеристика Кутузова и рассуждение о неудовлетворительности результатов Красненских сражений. (Примеч. Л.Н. Толстого.) ] Такова судьба не великих людей, не grand homme, которых не признает русский ум, а судьба тех редких, всегда одиноких людей, которые, постигая волю провидения, подчиняют ей свою личную волю. Ненависть и презрение толпы наказывают этих людей за прозрение высших законов. Для русских историков – странно и страшно сказать – Наполеон – это ничтожнейшее орудие истории – никогда и нигде, даже в изгнании, не выказавший человеческого достоинства, – Наполеон есть предмет восхищения и восторга; он grand. Кутузов же, тот человек, который от начала и до конца своей деятельности в 1812 году, от Бородина и до Вильны, ни разу ни одним действием, ни словом не изменяя себе, являет необычайный s истории пример самоотвержения и сознания в настоящем будущего значения события, – Кутузов представляется им чем то неопределенным и жалким, и, говоря о Кутузове и 12 м годе, им всегда как будто немножко стыдно. А между тем трудно себе представить историческое лицо, деятельность которого так неизменно постоянно была бы направлена к одной и той же цели. Трудно вообразить себе цель, более достойную и более совпадающую с волею всего народа. Еще труднее найти другой пример в истории, где бы цель, которую поставило себе историческое лицо, была бы так совершенно достигнута, как та цель, к достижению которой была направлена вся деятельность Кутузова в 1812 году.

Интересные факты

Конечно же, в России на настоящий момент ведется работа по совершенствованию в том числе и самого кумулятивного вооружения. Современные отечественные гранаты этой разновидности, к примеру, способны пробить слой металла толщиной более метра.

Используется оружие этой разновидности разными странами мира уже достаточно давно. Однако о нем до сих пор ходят разного рода легенды и мифы. Так, к примеру, иногда в Сети можно встретить информацию от том, что кумулятивные струи при попадании во внутреннее пространство танка способны вызвать настолько резкий скачек давления, что это приводит к гибели экипажа. О таком эффекте кумулятивных волн в интернете зачастую рассказывают страшные истории в том числе и сами военные. Существует даже мнение о том, что российские танкисты во время боевых действий специально ездят с открытыми люками для того, чтобы сбросить давление в случае попадания кумулятивного снаряда.

Однако, согласно законам физики, подобного эффекта металлическая струя вызывать не может. Снаряды этого типа просто концентрируют энергию взрыва в определенном направлении. На вопрос о том, кумулятивная струя прожигает или пробивает броню, есть, таким образом, очень простой ответ. При встрече с материалом стенок танка она тормозиться и действительно оказывает на него сильное давление. В результате металл начинает растекаться по сторонам и вымываться каплями на большой скорости внутрь танка.

Разжижается материал в этом случае именно из-за давления. Температура кумулятивной струи невысока. При этом и никакой значимой ударной волны сама она, конечно же, не создает. Тело человека струя способна пробивать насквозь. Также серьезной поражающей силой обладают и капли жидкого металла, оторвавшиеся от самой брони. В отверстие же, проделанное струей в броне, не способна проникнуть даже ударная волна от взрыва самого боеприпаса. Соответственно, и никакого избыточного давления внутри танка не возникает.

Согласно законам физики, ответ на вопрос о том, кумулятивная струя пробивает или прожигает броню, таким образом, очевиден. При контакте с металлом она просто разжижает его и проходит внутрь машины. Избыточного же давления же за броней она не создает. Поэтому открывать люк машины при применении противником таких боеприпасов, конечно же, не стоит. Ко всему прочему, это, наоборот, увеличивает риск контузии или гибели членов экипажа. В открытый люк может проникнуть и взрывная волна от самого снаряда.

ВОЕННОЕ ОБОЗРЕНИЕ И ПОЛИТИКА

Вступление

Запросов «кумулятивная бомба» в интернете практически нет и писать статью вроде нет смысла. Но так надоели авторы, как в сети так и на телевидении, которые до сих пор ПРОЖИГАЮТ танковую броню, что руки сами потянулись к клавиатуре. Я не буду углубляться в историю, что бы выяснить кто был самый первый. Про кумулятивный эффект догадывались многие. Но перед Второй Мировой Войной впереди планеты всей были безусловно немцы и американцы. Первые образцы снарядов они применили ещё в Испании. Что бы понять принцип действия кумулятивного заряда немцы фотографировали момент взрыва в рентгеновских лучах, что для того времени было весьма продвинутой технологией исследования.

Принцип действия кумулятивного заряда

Принцип действия кумулятивного заряда заключается в направлении части энергии взрыва в определённом направлении. Достигается это при помощи специальной выемки созданной во взрывчатом веществе. Близкой к идеальной считается выемка в виде конуса с углом шестьдесят градусов. Взрывная волна в каждой точке перпендикулярна поверхности заряда и встречаясь в центре выемки продолжает движение вперёд вдоль оси симметрии конуса. Получается кумулятивная струя состоящая из продуктов сгорания взрывчатого вещества летящих со скоростью от восьми до двенадцати КИЛОМЕТРОВ в секунду. Как же она действует на преграду? Дело в том, что при высоких скоростях и давлениях твёрдые вещества начинают вести себя как жидкости. Поэтому кумулятивная струя любую преграду просто РАСПЛЁСКИВАЕТ. Естественно на поверхности преграды остаются следы РАСПЛЁСКИВАНИЯ очень похожие на следы плавления. К теории «расплёскивания» пришли практически одновременно наши и американские учёные сразу после войны. Но многие авторы, как в интернете так и на телевидении, до сих пор прожигают танковую броню. Ниже даны фотографии помогающие понять процесс формирования струи, а так же моменты пробития брони и их результаты.

Глубина проникновения кумулятивной струи

Глубина проникновения, и соответственно величина пробиваемой брони, кумулятивной струи зависит от её ДЛИННЫ, СКОРОСТИ и ВЕСА. Длина кумулятивной струи зависит в основном от высоты конуса кумулятивной выемки. А так как этот размер растёт вместе с калибром бомбы или снаряда то можно сказать что толщина пробиваемой брони зависит от калибра кумулятивной бомбы или снаряда. Скорость кумулятивной струи зависит от свойств взрывчатого вещества. Самыми главными характеристиками взрывчатого вещества являются — скорость детонации и их удельный вес. Чем выше эти параметры тем выше давление во фронте детонации и соответственно скорость самой кумулятивной струи.

В третьей колонке показан удельный вес взрывчатых веществ. В четвёртой — скорость детонации. В пятой — давление во фронте волны детонации.

Вес у газовой струи не может быть большим по определению. Для его увеличения добавляют ОБЛИЦОВКУ кумулятивной выемки. Любая (хоть из хлебного мякиша) облицовка резко повышает толщину пробиваемой брони. Но идеальным материалом для облицовки является достаточно пластичное вещество с большим удельным весом. Близким к идеалу материалом является медь.

Железо имеет более низкие показатели. Важным фактором является толщина облицовки. При тонкой облицовке вес струи будет не достаточный. При толстой упадёт скорость струи. При правильной толщине облицовки к цели летит не газовая струя а металлическая игла. На фотографиях показана разница глубины пробития брони с облицовкой и без.

Кумулятивная струя формируется во времени и пространстве, поэтому пробиваемая преграда должна находиться за пределами этого пространства. Расстояние на котором струя уже сформировалась и имеет максимальную скорость и минимальный диаметр называется фокусным. Фокусное расстояние зависит от формы кумулятивной выемки и калибра снаряда или бомбы и обычно составляет размер слегка превышающий диаметр заряда Современные, правильно сконструированные кумулятивные заряды пробивают броню толщиной в шесть своих калибров.

Кумулятивная бомба империи

Хотя многие ура — патриоты и считают Россию родиной слонов, но надо признать честно — перед войной мы о теории производства кумулятивных бомб и снарядов понятия не имели. Пришлось всё копировать у немцев. Сами немцы считали кумулятивные снаряды секретными и не собирались их применять. Но встретив наши танки они сразу включили в боекомплект танка Т-4 эти снаряды, и короткая семидесяти пяти миллиметровая пушка стала успешно поражать Т-34. Справедливости ради надо сказать что мы до войны испытывали кумулятивные снаряды. Но фокусное расстояние не выдерживалось, взрыватель был медленный и результаты были плачевные. Получив образцы немецких снарядов мы начали новый виток экспериментов. Причём первые наши снаряды испытывались с немецкими взрывателями.

Что касается нашей знаменитой кумулятивной бомбы, то её испытывали долго и нудно но получилась она весьма не удачной. Не правильным было всё — форма воронки, фокусное расстояние, толщина облицовки. Поэтому кумулятивная бомба имеющая диаметр шестьдесят шесть миллиметров пробивала всего семьдесят миллиметров брони при угле встречи девяносто градусов. А по самым скромным расчётам должна была пробивать не менее ста восьмидесяти миллиметров брони. Но в то время то что жестяная кумулятивная бомба пробивает танковую броню казалось чудом. А верхняя броня даже у тяжелых у танков не превышала тридцати миллиметров и кумулятивная бомба пошла в большую серию. Конечно эта кумулятивная бомба повысила возможности штурмовиков ИЛ-2 в борьбе с немецкими танками, но роль её в битве под Курском сильно преувеличена.

Современные кумулятивные бомбы

Верхняя броня танков так и осталась тонкой, поэтому засыпание танковых колон мелкими кумулятивными бомбами актуальна до сих пор. Применяют их правда не из бомболюков а в основном из кассетных бомб или специальных контейнеров.

На фотографии самолёт ТОРНАДО отстреливает кумулятивные бомбы из огромного подвесного контейнера.

Очень похож на бомбу боевой кумулятивный элемент ракетной системы залпового огня СМЕРЧ Вместо стабилизатора он имеет ленту из обычной материи, которая стабилизирует боевой элемент и ориентирует его кумулятивной воронкой строго вниз.

Современные кумулятивные снаряды

Главная трудность в создании кумулятивного снаряда заключается в том что он быстро летит и быстро вращается. Высокая скорость полёта требует мгновенного срабатывания взрывателя и оставляет мало времени на формирование струи. Вращение снаряда так же препятствует правильному формированию струи. Взрыватели мгновенного действия устроены следующим образом. В голове снаряда расположен пьезо кристалл и от него идёт проводок к электрическому взрывателю находящемуся на дне снаряда или ракеты. При ударе о цель пьезо кристалл вырабатывает электричество (причём чем больше скорость снаряда при ударе тем скорей вырабатывает) и передаёт на электро взрыватель. С вращением сложнее. Есть два основных метода. В первом вращение просто убирают. Тут тоже два варианта. Установить заряд на подшипниках в корпусе снаряда (французский вариант) или сделать снаряд не вращающийся. Не вращающийся снаряд бывает оперённый выпущенный из гладкоствольной пушки. или выпущенный из нарезного орудия но так же оперённый. Во втором случае у снаряда после выстрела раскрывается огромный стабилизатор и эта мельница сильно уменьшает скорость вращения.

Снаряд для сто миллиметровой танковой пушки. На фотографии раскрывающийся стабилизатор зелёного цвета.

Наши боеприпасы калибра сто двадцать пять миллиметров.

Натовский калибра сто двадцать миллиметров.

Наш самый продвинутый.

Второй метод борьбы с влиянием вращения снаряда на формирование кумулятивной струи заключается в изготовлении облицовки сложной формы. То что написано в разделе про формирование кумулятивной струи правда, но правда упрощённая. На самом деле при детонации взрывчатого вещества возникают какие то продольно — поперечные — стоячие волны с которыми надо бороться всеми силами. Понять это человеку с мозгом среднего размера просто не под силу. Поэтому просто смотрите на варианты гофрированных облицовок и тихо млейте от восхищения.

Надо понимать, что и кумулятивная бомба и снаряд только малую часть энергии направляют вперёд, а в общем ведут себя как обычный фугасный заряд. А если на них одевают осколочную рубашку, то получается универсальная бомба или снаряд.

Более подробно про кумулятивные снаряды можно прочитать в этой статье

Защита от кумулятивной струи

Я специально не написал — защита от бомб и снарядов, что бы сузить тему и не писать про динамическую броню. Условия у нас следующие — кумулятивная струя преодолела все внешние препятствия и осталась один на один с преградой. Зная что струя разбрызгивает преграду нам просто нужно найти плохо разбрызгиваемый материл. Как оказалось хуже всего разбрызгивается керамика и органическое стекло. У последнего это связано с величиной молекул — уж очень они у него большие. Это самые простые варианты. Но есть ещё ячеистая броня. У неё ячейки заполнены полиэтиленом при прохождении струи возникают поперечные течения деформирующие и убивающие струю.

Опыты с водой и желатиновой броней

Воссоздать кумулятивный эффект при желании можно даже в домашних условиях. Для этого понадобятся дистиллированная вода и высоковольтный разрядник. Последний можно изготовить, к примеру, из кабеля, припаяв к его оплетке соосно с основной жилой медную шайбу. Далее центральный провод нужно соединить с конденсатором.

Роль воронки в этом эксперименте может исполнить мениск, образующийся в тонкой бумажной трубке. Разрядник и капилляр нужно соединить тонкой эластичной трубкой. Далее следует налить воду в трубку с помощью шприца. После образования мениска на расстоянии примерно в 1 см от разрядника нужно завести конденсатор и замкнуть контур закрепленным на изолирующей штанге проводником.

В области пробоя при таком домашнем эксперименте разовьется большое давление. Ударная волна побежит к мениску и схлопнет его.