Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( октябрь 2007 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Пенетратор с кинетической энергией ( оружие KEP , KE , пенетратор с длинным стержнем или LRP ) - это тип боеприпасов, предназначенный для пробивания брони транспортного средства с использованием снаряда с высокой плотностью сечения, напоминающего флешет . Как и пуля , этот тип боеприпасов не содержит взрывчатых веществ и использует исключительно кинетическую энергию для проникновения в цель. Современные боеприпасы KEP, как правило, относятся к типу подкалиберных подкалиберных снарядов с бронебойным оперением (APFSDS).
История [ править ]
Ранние пушки стреляли боеприпасами с кинетической энергией, первоначально состоявшими из тяжелых шариков из обработанного камня, а затем из плотных металлов . С самого начала сочетание высокой дульной энергии с весом и твердостью снаряда было основным фактором при разработке такого оружия. Точно так же, в первую очередь цели такого оружия в целом была победить защитные оболочки из армированных транспортных средств или других оборонительных сооружений , будь то каменные стены , sailshipбрус или современная танковая броня. Боеприпасы с кинетической энергией, в их различных формах, неизменно были выбраны для этого оружия из-за высоко сфокусированной конечной баллистики .
Разработка современного пенетратора KE сочетает в себе два аспекта конструкции артиллерии: высокую начальную скорость и сосредоточенную силу. Высокая начальная скорость достигается за счет использования снаряда малой массы и большой площади основания в стволе орудия. Стрельба из снаряда малого диаметра, обернутого в легкую внешнюю оболочку, называемую башмаком , увеличивает начальную скорость пули . Как только снаряд выходит из ствола, башмак больше не нужен и разваливается на куски. Это оставляет снаряд, летящий с высокой скоростью, с меньшей площадью поперечного сечения и уменьшенным аэродинамическим сопротивлением во время полета к цели (см. Внешнюю баллистику и конечную баллистику ). Германия разработала современные башмаки под названием treibspiegel.«(» Тяга зеркало ") , чтобы дать дополнительную высоту к его зениток во время Второй мировой войны . До этого, примитивные деревянные башмаки были использованы на протяжении веков в виде деревянной заглушкой , прикрепленной к или казенной части загружены до пушечных ядер в ствол, расположенный между метательным зарядом и снарядом. название «башмака» (произносится / s æ б oʊ / SAB -oh на английском языке использования) [1] является французское слово забивают (деревянный башмак традиционно носили в некоторых европейских страны).
Концентрация силы на меньшей площади первоначально была достигнута путем замены одиночной металлической (обычно стальной ) дроби на составную дробь с использованием двух металлов, тяжелого сердечника (на основе вольфрама ) внутри более легкой металлической внешней оболочки. Эти конструкции были известны как бронебойно-композитный жесткий (APCR) британцами, высокоскоростной бронебойный (HVAP) в США и hartkern (жесткий сердечник) в Германии. При ударе ядро оказывало гораздо более концентрированное воздействие, чем обычная металлическая дробь того же веса и размера. Однако сопротивление воздуха и другие эффекты были такими же, как и у снаряда того же размера. Высокоскоростные бронебойные снаряды (HVAP) в основном использовались истребителями танков в армии США.и были относительно редкими, поскольку вольфрамовый сердечник был дорогим и имел приоритет для других приложений.
В период с 1941 по 1943 год британцы объединили эти две техники в бронебойном сбрасываемом снаряде (APDS). Башмак заменил внешнюю металлическую оболочку БТР. Находясь в ружье, у выстрела была большая базовая площадь для получения максимального ускорения от метательного заряда, но, оказавшись снаружи, подрывник упал, открыв мощный выстрел с небольшой площадью поперечного сечения. Снаряды APDS служили основным оружием кинетической энергии большинства танков в период начала холодной войны, хотя их главный недостаток - неточность. Эта проблема была решена с появлением в 1970-х годах снаряда для выбрасывания бронебойного оперения со стабилизированным оперением (APFSDS), который добавил стабилизирующие оперения к пенетратору, значительно увеличив точность. [2]
Дизайн [ править ]
Принцип кинетической энергии пенетратора заключается в том, что он использует свою кинетическую энергию, которая является функцией его массы и скорости, чтобы пробиться сквозь броню. Если броня разрушена, тепло и скалывание (разбрызгивание частиц), генерируемые пенетратором, проходящим сквозь броню, и волна давления, которая могла бы развиться, в идеале разрушают цель. [3]
Современное оружие с кинетической энергией максимизирует напряжение (кинетическая энергия, разделенная на площадь удара), передаваемое в цель, за счет:
- максимизация массы, то есть использование наиболее плотных металлов, что является одной из причин, по которой часто используется обедненный уран или карбид вольфрама, и начальная скорость снаряда, поскольку кинетическая энергия зависит от массы m и квадрата скорости v снаряда
- минимизация ширины, так как если снаряд не упадет, он первым попадет в лицо цели; так как большинство современных снарядов имеют круглые площади поперечного сечения, их площадь поражения будет масштабироваться с квадратом радиуса r ( площадь поражения равна )
Кроме того, длина пенетратора играет большую роль в определении глубины проникновения, на которую он способен. Как правило, пенетратор не способен проникать дальше своей длины, так как перфорация и ударное напряжение разрушают его. [4] Это привело к появлению современных конструкций, напоминающих длинную металлическую стрелу .
Для моноблочных пенетраторов, состоящих исключительно из одного материала, формула перфорации, разработанная Вили Одерматтом и У. Ланцем, позволяет рассчитать проникающую способность снаряда APFSDS. [5]
В 1982 году, используя некоторые идеи из газовой динамики, аналитические исследования с экспериментами по проникновению в мишени [6] [ противоречивый источник ] привели к выводам об эффективности ударников ( проникновение более глубокое [7] ) с нетрадиционными трехмерными формами. [8]
Метод, противоположный KE-пенетраторам, использует химические пенетраторы. Есть два типа этих оболочек в использовании: фугасная противотанковой (HEAT) и бронебойно-фугасный снаряд (HESH). Они широко использовались против брони в прошлом и до сих пор играют роль, но менее эффективны против современной композитной брони , такой как Чобхэм, которая используется сегодня на основных боевых танках . Основные боевые танки обычно используют KE-пенетраторы, в то время как HEAT в основном используется в ракетных системах, запускаемых с плеча или устанавливаемых на транспортных средствах, а HESH обычно используется для разрушения укреплений.
См. Также [ править ]
- Оболочка Рёхлинга
- Компактная ракета с кинетической энергией
- SSM-A-23 Дротик
- Бомба землетрясения
- Flechette
- Глубина удара
- Кинетическая бомбардировка
- MGM-166 LOSAT
- Hellfire R9X
Примечания [ править ]
- ^ Краткий Оксфордский словарь английского языка (2007), 6-е изд. п. 2641
- ^ «Танк - Вооружение» . Британская энциклопедия . Проверено 22 февраля 2020 .
- ^ "Тепловые раунды и сабо" . xbradtc.wordpress.com . Архивировано из оригинала на 2011-07-18.
- ^ Тест на проникновение M829A3 , извлекаться 2020-02-22
- ^ «Длинные стержневые пенетраторы. Уравнение перфорации» . www.longrods.ch . Проверено 22 февраля 2020 .
- ^ Бондарчук, В.С. Ведерников, Ю .; Дулов В.Г .; Минин, В.Ф. (1982). «Оптимизация звездообразных пенетраторов». LZV. Сиб. Отд. Акад. АН СССР сер. Тех. Наук . 13 : 60–64.
- ^ Бивин, Ю.К .; Симонов И.В. (2010). «Механика динамического проникновения в почвенную среду». Механика твердого тела . Allerton Press. 45 (6): 892–920. Bibcode : 2010MeSol..45..892B . DOI : 10.3103 / S0025654410060130 . ISSN 0025-6544 . S2CID 120416067 .
- ^ Бен-Дор, G .; Дубинский, А .; Эльперин Т. (1997). «Правила зоны проникновения тел». Прикладная механика разрушения . Эльзевир Лтд. 26 (3): 193–198. DOI : 10.1016 / S0167-8442 (96) 00049-3 . ISSN 0167-8442 .
Ссылки [ править ]
- Cai WD; Li Y .; Dowding RJ; Мохамед Ф.А.; Лаверния EJ (1995). «Обзор сплавов на основе вольфрама в качестве материалов для проникновения кинетической энергии». Rev. Particulate Mater . 3 : 71–131.