Доброго всем времени суток! Сегодня предлагаю вам на рассмотрение тему о кумулятивных боеприпасах.Истории их возникновения и мифах ,порожденных некомпетентностью многих людей.
Один из мифов ,причем устойчивых,появился во время Великой Войны против фашистской Германии.Миф гласит,что основным поражающим эффектом кумулятивного боеприпаса является возникновение в заброневом пространстве избыточного давления,в результате его подрыва.

Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

----------------------<cut>----------------------

Немного истории. С 1943 году фашистская Германия попыталась решить проблему противотанковой обороны с помощью создания реактивного ружья, стреляющего реактивными минами кумулятивного действия на дальность до 150 м.

Разработка оружия была начата после захвата в начале 1943 года американской 60 мм базуки М9А1. Где была захвачена базука точно неизвестно то ли в Африке, то ли на Восточном фронте. Для улучшения боевых качеств оружия, было решено использовать калибр 88 мм. Разработка получила обозначение RaketenPanzerbuchse (ракетная танковая винтовка) и официально имела аббревиатуру RPzB, но обычно упоминается как Panzerschreck (танковый ужас). В войсках её часто именовали просто Ofenrohr (дымоход).Первая модель имела наименование RPzB 43.

Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

После установки защитного экрана и разработки новой мины в октябре 1943 года модификация получила наименование RPzB 54.

20 декабря 1944 года после уменьшения трубы, снижения веса, изменения системы зажигания, улучшения прицела — RPzB 54/1

Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

.RPzB 43 состоит из открытой с обоих концов гладкостенной трубы длиной 164 см и весом 9,25 кг с тремя направляющими, импульсного генератора с электропроводкой и штепсельной коробкой, ударно-спускного механизма и прицела. Труба на заднем конце имеет кольцо, предохраняющее канал от загрязнения и повреждений, а также облегчающее вкладывание мины в канал трубы; плечевой упор с наплечником, две рукоятки для удержания ружья при наводке, две антабки с ремнем для переноски ружья и пружинную защелку для удержания мины в заряженном ружье.

На RPzB 54 был установлен отъёмный защитный экран, вследствие чего был увеличен вес до 11 кг.

В RPzB 54/1 уменьшена направляющая труба до 135 см, которая должна была выдерживать 200 выстрелов, снижен вес до 9.5 кг. Изменена система зажигания — контактный штырь был заменён на контактное кольцо. Также переработан и улучшен прицел.Используемый снаряд обозначался как RPzB.Gr. 4322 имел кумулятивный заряд весом 660 г., и весил 3,30 кг. Имелся летний вариант RPzB.Gr.4322 и зимний.
Снаряд RPzB 54: в этой модели использовался специально разработанный снаряд. Этот боеприпас также имел зимний и летний вариант. Бронепробиваемость обеих моделей Panzerschreck была 230 мм, при угле соприкосновения в 60 градусов.На поле боя ружье Raketenpanzerbuchse обслуживалось расчетом из двух обученных солдат: наводчик и заряжающий. Во время выстрела образуются раскаленные пороховые газы, от которых стрелок не был защищен. Поэтому стрелок получил маску противогаза без фильтра и перчатки. Затем оружие оснастили защитным щитком. Защитный щиток имел размеры 36 x 47 см, и маленькое слюдяное окошко. На походе не заряженное ружьё переносится на ремне.

Panzerschreck показывал теоретическую дальность стрельбы 700 м. Практическая дальность стрельбы обычно с 400 м для неподвижных целей и от 100 до 230 м для движущихся целей.Тактика охоты на танки или обороны от них, начиная с 1944 года предусматривала использование истребительных подразделений, которое состояло из двух команд по три Panzerschreck в каждой. Они должны были прикрывать друг друга, так как ограниченная дальность стрельбы Panzerschreck требовала подбираться к цели довольно близко. Panzerschreck использовался даже ночью: в этом случае позади танка запускали осветительную ракету, чтобы его силуэт был хорошо различим стрелком.

Ружьями Raketenpanzerbuchse вооружались в первую очередь противотанковые роты мотострелковых полков танковых дивизий из расчета 36 ружей на роту. В конце 1944 года каждая пехотная дивизия вермахта по штату имела 130 ружей "Панцершрек" в активном использовании и 22 запасных ружья. Эти ружья поступали также на вооружение некоторых батальонов фольксштурма.- RPzB 43 выпущен в ограниченном количестве.
— RPzB 54- с октября 1943 по июль 1944 года производство снарядов прекратилось на уровне 289151 единицы.
— RPzB 54/1 — было изготовлено только 25744.

Гранатомет Panzerschreck были поначалу менее эффективны, чем гранатомет Panzerfaust, потому что стрелки часто открывали огонь с дистанций более 100 м. Большие размеры Panzerschreck также часто становились помехой в отходе стрелка в укрытие после производства выстрела. Panzerfaust был проще в использовании, огонь из него вёлся обычно с дистанции 30м, после чего стрелок легко отступал в укрытие.Предпринималась попытка изготовления гранатомета Panzerschreck из прессованного картона. Вес был сокращен до 2 кг, экономилось 5 кг металла — это нововведение так до конца войны и не было введенено в массовое производство.
Также была разработана модификация Fliegerschreck (самолётный ужас) — специальный зенитный вариант.

Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

Снаряд должен был запускаться также посредством направляющей трубы Panzerschreck. Новые боеприпасы использовали новую боеголовку, которая была просто-напросто приспособлена к стандартным снарядам Panzerschreck. Новая боеголовка содержала заряд взрывчатого вещества, который должен был разметать 144 малых зажигательных заряда. Новый снаряд разрабатывался вместе с новым прицельным устройством — упрощенная сетка из окружностей разного диаметра и перекрестия — подобно тем, что использовались на зенитных пулемётах. Эти прицельные устройства могли быть установлены на направляющей трубе Panzerschreck, когда оружие предполагалось использовать против воздушных целей. Разработка нового оружия была закончена к январю 1945 года. До конца войны было произведено 500 новых боеголовок, но ни одна из них так и не попала на фронт.
Но не только Германия владела таким оружием.Один из вариантов поражения вражеской бронетехники являлся боеприпас под названием ПТАБ 2,5.
Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

Это небольшая авиабомба кассетного типа калибра 2,5 кг. Этот БП входил в вооружение штурмовика ИЛ-2.Применялись два калибра авиабомб кумулятивного действия: ПТАБ-2,5-1,5 (рис. 17) и ПТАБ-10-2,5. Эти авиабомбы состоят из корпуса, осколочной рубашки, стабилизатора, взрывателя и взрывчатого вещества.
Корпус ПТАБ-2,5-1,5 изготовлялся из листовой стали. Он состоял из штампованной сферической головки, цилиндра, хвостовой части с конусом и переходной втулкой под взрыватель. Под сферической головкой конуса расположены цилиндрический предохранитель головки, предназначенный для предохранения формы заряда взрывчатого вещества от разрушения при ударе о преграду до момента его взрыва, и металлическая оболочка кумулятивной выемки.Такими мини-бомбами поражался любой танк противника,независимо от толщины бронирования,да и крыша башни всегда конструируется с более тонким слоем брони и она наименее защищена от поражения ПТС противника при стрельбе сверху,(например с верхних этажей зданий при стрельбе из РПГ).
Но вернемся к основной теме.
Сама по себе кумулятивная струя представляет прут из металла(обычно меди),сформированного в результате подрыва ВВ за кумулятивной воронкой,имеющего большую скорость.В результате срабатывания заряда образуется своего рода иголка,которая "протыкает" броню,причем входное отверстие струи мало отличается диаметром канала пробития от выходного.Следовательно струя ведет себя в толще брони независимо от состава брони и её толщины.
С появлением первых потерь от применения КБ родился миф,будто экипажи машин погибают из-за резко возросшего давления внутри корпуса.Якобы вся энергия взрыва собирается в один "пучок",а при проникновении в заброневое пространство эта энергия высвобождается в виде объемного взрыва внутри машины.
Это было обусловлено тем,что в то время не было высокоточных приборов,помогающих объяснить поэтапно формирование самой струи и её поведение в толще брони.
Во время войны в Афганистане,многие экипажи танков,чтоб защититься от воздействия КБ,приоткрывали крышки люков танков или оставляли их покоиться на торсионах не замыкая их замками.В результате обстрела из РПГ-7 экипаж страдал от проникновения продуктов взрыва под приоткрытые крышки люков,и как следствие погибали командир машины либо наводчик-оператор.Механик-водитель находился в отделении управления за закрытым люком,так как танк не может вести огонь и вращать башню если люк мех.-вода приоткрыт,срабатывает автоматика.
«На поток» было поставлено производство фантазий о действии кумулятивных боеприпасов по экипажам бронеобъектов. Основные постулаты фантазёров таковы:

• экипажи танков якобы убивает избыточным давлением, создаваемым внутри бронеобъекта кумулятивным боеприпасом после пробития брони;

• экипажи, которые держат люки открытыми, якобы остаются в живых благодаря «свободному выходу» для избыточного давления.

Вот образчики таких высказываний с разных форумов, сайтов «знатоков» и печатных изданий (орфография оригиналов сохранена, среди цитируемых есть весьма авторитетные печатные издания):

«- Вопрос знатокам. При поражении танка кумулятивным боеприпасом, какие поражающие факторы действуют на экипаж?

- Избыточное давление в первую очередь. Все остальные факторы сопутствующие»;

«Полагая, что сама по себе кумулятивная струя и фрагменты пробитой брони, редко поражают более чем одного члена экипажа, я бы сказал, что основным поражающим фактором было избыточное давление…, вызванное кумулятивной струей…»;

«Так же следует заметить, что высокая поражающая мощь кумулятивных зарядов объясняется тем, что при прожигании струёй корпуса, танка или иной машины, струя устремляется внутрь, где она заполняет всё пространство (на пример в танке) и вызывает сильнейшие поражения людей…»;

«Командир танка сержант В.Руснак вспоминал: «Это очень страшно, когда кумулятивный снаряд попадает в танк. «Прожигает» броню в любом месте. Если люки в башне открыты, то огромная сила давления выбрасывает людей из танка...»

«…меньший объем наших танков не позволяет снизить воздействие ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (фактор ударной волны не рассматривается) на экипаж, и что именно повышение давления его убивает…»

«На что расчет зделан, из-за чего фактическая смерть должна наступить, если каплями неубило допустим, пожар не возник, а давление избыточное или же рвет просто на куски в замкнутом пространстве, или черепушка изнутри лопнет. Там вот что-то хитрое именно с этим избыточным давлением связанно. Из-за чего и люк открытым держали»;

«Люк открытый иногда спасает тем что через него может выкинуть танкиста взрывная волна. Кумулятивная струя может просто пролететь сквозь тело человека это во-первых, а во вторых когда за очень малое время давление очень сильно возрастает + нагревается все вокруг выжить очень маловероятно. Из рассказов очевидцев у танкистов рвет башню, глаза вылетают из глазниц»;

«При поражении бронеобъекта кумулятивной гранатой поражающими экипаж факторами являются избыточное давление, осколки брони и кумулятивная струя. Но с учётом принятия экипажами мер, исключающих образование избыточного давления внутри машины, таких, как приоткрытие люков и бойниц, поражающими личный состав факторами остаются осколки брони и кумулятивная струя».

Наверное, достаточно «ужасов войны» в изложении как граждан, интересующихся военным делом, так и самих военнослужащих. Переходим к делу – к опровержению этих заблуждений. Сначала рассмотрим, возможно ли в принципе появление якобы «убойного давления» внутри бронеобъектов от воздействия кумулятивных боеприпасов. Прошу извинения у знающих читателей за теоретическую часть, они могут её пропустить.
Металлическая облицовка выемки в заряде ВВ позволяет сформировать из материала облицовки кумулятивную струю высокой плотности. Из наружных слоёв облицовки формируется так называемый пест (хвостовая часть кумулятивной струи). Внутренние слои облицовки образуют головную часть струи. Облицовка из тяжелых пластичных металлов (например, меди), образует сплошную кумулятивную струю с плотностью 85-90% от плотности материала, способную сохранять целостность при большом удлинении (до 10 диаметров воронки). Скорость металлической кумулятивной струи достигает в её головной части 10-12 км/с. При этом скорость движения частей кумулятивной струи вдоль оси симметрии неодинакова и составляет до 2 км/с в хвостовой части (т.н. градиент скорости). Под действием градиента скорости струя в свободном полете растягивается в осевом направлении с одновременным уменьшением поперечного сечения. На удалении более 10-12 диаметров воронки кумулятивного заряда струя начинает распадаться на фрагменты и её пробивное действие резко снижается.

Опыты по улавливанию кумулятивной струи пористым материалом без её разрушения показали отсутствие эффекта перекристаллизации , т.е. температура металла не достигает точки плавления, она даже ниже точки первой перекристаллизации. Таким образом, кумулятивная струя представляет собой металл в жидком состоянии, нагретый до относительно низких температур. Температура металла в кумулятивной струе не превышает 200-400° градусов (некоторые эксперты верхнюю границу оценивают в 600°).

При встрече с преградой (бронёй) кумулятивная струя тормозится и передает давление преграде. Материал струи растекается в направлении, обратном её вектору скорости. На границе материалов струи и преграды возникает давление, величина которого (до 12-15 т/кв.см) обычно на один-два порядка превосходит предел прочности материала преграды. Поэтому материал преграды выносится («вымывается») из зоны высокого давления в радиальном направлении.

Эти процессы на макроуровне описываются гидродинамической теорией, в частности для них справедливо уравнение Бернулли, а также полученное Лаврентьевым М.А. уравнение гидродинамики для кумулятивных зарядов. Вместе с тем, расчётная глубина пробития преграды не всегда согласуется с экспериментальными данными. Поэтому в последние десятилетия физика взаимодействия кумулятивной струи с преградой изучается на субмикроуровне, на основе сравнения кинетической энергии удара с энергией разрыва межатомных и молекулярных связей вещества. Полученные результаты используются в разработке новых типов как кумулятивных боеприпасов, так и броневых преград.
Заброневое действие кумулятивного боеприпаса обеспечивается высокоскоростной кумулятивной струей, проникшей сквозь преграду, и вторичными осколками брони. Температуры струи достаточно для воспламенения пороховых зарядов, паров ГСМ и гидравлических жидкостей. Поражающее действие кумулятивной струи, уменьшаются с увеличением толщины брони.
Не стоит забывать и об осколках брони ,которые образуются с внутренней стороны башни в тот момент,когда струя проникла все же внутрь.Скорость осколков ненамного ниже скорости самой струи.
ФУГАСНОЕ ДЕЙСТВИЕ КУМУЛЯТИВНОГО БОЕПРИПАСА
Рис. 3. Входные и выходные отверстия, пробитые кумулятивной струёй в толстобронной преграде.

Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.
Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

Теперь подробнее по избыточному давлению и ударной волне. Сама по себе кумулятивная струя никакой значимой ударной волны не создаёт в силу своей небольшой массы. Ударную волну создаёт подрыв заряда ВВ боеприпаса (фугасное действие). Ударная волна НЕ МОЖЕТ проникнуть за толстобронную преграду через отверстие, пробитое кумулятивной струей, потому что диаметр такого отверстия ничтожен, какого-либо значимого импульса через него передать невозможно. Соответственно, не может создаваться избыточное давление внутри бронеобъекта.

Образующиеся при взрыве кумулятивного заряда газообразные продукты находятся под давлением 200-250 тыс. атмосфер и нагреты до температуры 3500-4000°. Продукты взрыва, расширяясь со скоростью 7-9 км/с, наносят удар по окружающей среде, сжимая и среду, и находящиеся в ней объекты. Прилегающий к заряду слой среды (например, воздух) мгновенно сжимается. Стремясь расшириться, этот сжатый слой интенсивно сжимает следующий слой, и так далее. Процесс этот распространяется по упругой среде в виде так называемой УДАРНОЙ ВОЛНЫ.

Граница, отделяющая последний сжатый слой от обычной среды, называется фронтом ударной волны. На фронте ударной волны происходит резкое повышение давления. В начальный момент формирования ударной волны давление на её фронте достигает 800-900 атмосфер. Когда ударная волна отрывается от теряющих способность к расширению продуктов детонации, она продолжает самостоятельное распространение по среде. Обычно отрыв происходит на удалении 10-12 приведённых радиусов заряда.

Фугасное действие заряда по человеку обеспечивается давлением во фронте ударной волны и удельным импульсом.

Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

Удельный импульс равен количеству движения, которое несёт в себе ударная волна, отнесённому к единице площади фронта волны. Человеческое тело за краткое время действия ударной волны поражается давлением в её фронте и получает импульс движения, что приводит к контузиям, повреждениям наружных покровов, внутренних органов и скелета.
Рис. 4.
Кумулятивные боеприпасы.Мифы и факты.

Пример зоны поражения фугасным действием кумулятивного боеприпаса приведённой массой 2 кг при попадании в центр правой боковой проекции башни. Красным цветом показана зона летального поражения, жёлтым – зона травматического поражения. Расчёт проведён согласно общепринятой методике (без учёта эффектов затекания ударной волны в проёмы люков)
Механизм формирования ударной волны при подрыве заряда ВВ на поверхностях отличается тем, что дополнительно к основной ударной волне формируется отражённая от поверхности ударная волна, совмещающаяся с основной. При этом давление в совмещённом фронте ударной волны в некоторых случаях почти удваивается. Например, при подрыве на стальной поверхности давление на фронте ударной волны составит 1,8-1,9 по сравнению с детонацией такого же заряда в воздухе. Именно такой эффект происходит при детонации кумулятивных зарядов противотанковых средств на броне танков и другой техники.В силу небольших габаритов танков и других бронеобъектов, а также детонации кумулятивных зарядов на поверхности брони, фугасное действие на экипаж в случае ОТКРЫТЫХ ЛЮКОВ машины обеспечивается сравнительно небольшими зарядами кумулятивных боеприпасов. Например, при попадании в центр бортовой проекции башни танка путь ударной волны от точки детонации до проёма люка составит около метра, при попадании в лобовую часть башни менее 2 м, в кормовую часть – менее метра. В случае попадания кумулятивной струи в элементы динамической защиты возникают вторичные детонационные и ударные волны, способные нанести дополнительные повреждения экипажу через проёмы открытых люков.

Давление на фронте ударной волны в локальных точках может как снижаться, так и увеличиваться при взаимодействии с различными объектами. Взаимодействие ударной волны даже с объектами небольших размеров, например с головой человека в каске, приводит к кратным локальным изменениям давления. Обычно такое явление отмечается при наличии преграды на пути ударной волны и проникновении (как говорят – «затекании») ударной волны внутрь объектов через открытые проёмы.

Таким образом, теория не подтверждает гипотезу об уничтожающем действии избыточного давления кумулятивного боеприпаса внутри танка. Ударная волна кумулятивного боеприпаса образуется при взрыве заряда ВВ и может проникнуть внутрь танка только через отверстия люков. Поэтому люки СЛЕДУЕТ ДЕРЖАТЬ ЗАКРЫТЫМИ. Кто этого не делает, рискует получить сильную контузию, а то и погибнуть от фугасного действия при подрыве кумулятивного заряда.

В каких обстоятельствах возможно опасное повышение давления внутри закрытых объектов? Только в тех случаях, когда кумулятивным и фугасным действием заряда ВВ в преграде пробивается отверстие, достаточное для затекания продуктов взрыва и создания внутри ударной волны. Синергетический эффект достигается сочетанием кумулятивной струи и фугасного действия заряда на тонкобронных и непрочных преградах, что приводит к конструкционному разрушению материала, обеспечивая затекание продуктов взрыва за преграду. Например, боеприпас немецкого гранатомёта «Panzerfaust» 3-IT600 в многоцелевом варианте при пробитии железобетонной стены создаёт в помещении избыточное давление 2-3 бар.

ПРАКТИКА

Многочисленные свидетельства и факты периода кампаний в Чеченской республике о поражении танков, БТР и БМП кумулятивными боеприпасами РПГ и ПТУР не выявили влияния избыточного давления: все случаи гибели, ранений и контузий экипажей объясняются либо поражением кумулятивной струёй и фрагментами брони, либо фугасным действием кумулятивных боеприпасов.

Существуют официальные документы, описывающие характер повреждений танков и экипажей кумулятивными боеприпасами: «Танк Т-72Б1 … изготовлен ПО «Уралвагонзавод» (г. Нижний Тагил) в декабре 1985 г. Участвовал в действиях по наведению конституционного порядка в ЧР в 1996 году и получил боевые повреждения, приведшие к гибели командира танка… При осмотре объекта специалистами было выявлено 8 боевых повреждений. Из них:

• на корпусе – 5 повреждений (3 попадания кумулятивной гранатой в участки борта, защищенные ДЗ, 1 попадание кумулятивной гранатой в резинотканевый экран, не защищенный ДЗ, 1 попадание осколочной гранатой в кормовой лист);

• на башне – 3 повреждения (по 1 попаданию кумулятивной гранатой в лобовую, бортовую и кормовую части башни).

Обстрел танка велся кумулятивными гранатами из ручных гранатометов типа РПГ-7 (бронепробиваемость до 650 мм) или РПГ-26 «Муха» (бронепробиваемость до 450 мм) и осколочными гранатами типа ВОГ-17М из подствольных гранатометов или АГС-17 «Пламя». Анализ характера поражений и их взаимное расположение с достаточно большой долей вероятности позволяет сделать вывод, что в момент начала обстрела танка башня и пушка его находились в положении «по-походному», зенитная установка «Утес» была отвернута назад, а крышка люка командира была приоткрыта или открыта полностью. Последнее могло привести к поражению командира танка продуктами взрыва кумулятивной гранаты и ДЗ при попадании в правый борт башни без пробития брони. После полученных повреждений машина сохранила способность к передвижению своим ходом… Корпус машины, узлы ходовой части, моторно-трансмиссионная установка, боекомплект и внутренние топливные баки, в целом оборудование корпуса сохранили работоспособность. Несмотря на сквозное пробитие брони башни и некоторые повреждения элементов A3 и СТВ, пожар внутри машины не возник, сохранена возможность ведения огня в ручном режиме, а механик-водитель и наводчик остались живы

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ВЫВОД
Если кумулятивная струя и осколки брони не поражают людей и пожаро-/взрывоопасное оборудование танка, то экипаж благополучно выживает: при условии нахождения внутри бронетехники и закрытых люках!.