Кумулятивные боеприпасы: типы и устройство¶

Кумулятивные боеприпасы — это тип боеприпасов, поражающее действие которых основано на использовании кумулятивного эффекта — концентрации энергии взрыва в узком направленном потоке. В результате подрыва специально сформированного заряда образуется тонкая высокоскоростная струя (или ударное ядро), способная пробивать броню, бетон и другие преграды за счет колоссального локального давления, а не за счет высокой температуры, как иногда ошибочно полагают.

Основным элементом таких боеприпасов является кумулятивный заряд — заряд взрывчатого вещества (ВВ) с выемкой (обычно конической, сферической или воронкообразной формы) на торце. При детонации продукты взрыва схлопываются к оси симметрии, формируя кумулятивную струю. Скорость головной части струи может достигать 8–12 км/с, а давление в точке контакта с преградой — миллионов атмосфер. Это позволяет пробивать броню, толщина которой в несколько раз превышает калибр боеприпаса.

¶История развития

Кумулятивный эффект был открыт в XIX веке, однако практическое применение в военном деле началось лишь в 1930-х годах. В СССР работы в этом направлении велись под руководством М. Я. Сухаревского и других ученых. Во время Второй мировой войны кумулятивные боеприпасы активно использовались всеми сторонами конфликта: немецкие фаустпатроны, советские противотанковые гранаты ВПГС-41 и авиабомбы ПТАБ. Именно советские противотанковые авиабомбы ПТАБ-2,5-1,5, впервые массово примененные в 1943 году, продемонстрировали высокую эффективность против тяжелой бронетехники, поражая танки «Тигр» и «Пантера» в крышу башни.

После войны развитие кумулятивных боеприпасов пошло по пути увеличения бронепробиваемости и защиты от средств противодействия. Появление динамической защиты и активной брони в конце XX века привело к созданию тандемных кумулятивных боеприпасов, способных преодолевать такие преграды.

¶Устройство и принцип действия

Кумулятивный боеприпас состоит из следующих основных элементов:

• Корпус — обеспечивает целостность конструкции и формирует направление взрыва.
• Кумулятивный заряд — ВВ с кумулятивной выемкой, облицованной тонким слоем металла (медь, сталь, молибден). Металлическая облицовка (воронка) при взрыве превращается в струю, которая и является поражающим элементом.
• Детонатор — обеспечивает инициирование заряда. Для формирования корректной струи требуется одновременная детонация по всей поверхности заряда, поэтому часто используются специальные детонационные линзы или генераторы плоской волны.
• Взрыватель — устройство, обеспечивающее подрыв боеприпаса в нужный момент (при контакте с целью, на заданной дистанции и т.д.).

При подрыве заряда фронт детонационной волны движется к оси выемки. Под давлением продуктов взрыва облицовка воронки «схлопывается», и ее материал выдавливается в направлении оси. При этом формируются две части: головная (высокоскоростная) струя и хвостовая (низкоскоростной пест). Головная часть может растягиваться, увеличивая длину пробития. Пробитие происходит за счет гидродинамического эффекта: давление настолько велико, что и струя, и броня ведут себя как жидкости, и струя «вдавливается» в преграду, вытесняя ее материал.

¶Типы кумулятивных боеприпасов

Классификация кумулятивных боеприпасов проводится по нескольким признакам: назначению, калибру, способу доставки и конструкции.

¶По назначению и носителю

• Противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) — высокоточные боеприпасы, запускаемые с наземных установок, вертолетов или БПЛА. Примеры: «Корнет», «Джавелин», «Тоу».
• Реактивные противотанковые гранаты — одноразовые или многоразовые гранатометы. Примеры: РПГ-7, РПГ-26, «Метис».
• Артиллерийские снаряды — кумулятивные снаряды для танковых и полевых орудий (например, 125-мм снаряд 3БК18М).
• Авиационные бомбы — кумулятивные авиабомбы для поражения бронетехники и укреплений (ПТАБ, CBU-97).
• Инженерные заряды — используются для проделывания проходов в заграждениях и разрушения фортификационных сооружений.
• Ручные противотанковые гранаты — например, РКГ-3, РКГ-3Е.

¶По конструктивным особенностям

• Обычные кумулятивные — классическая схема с одной кумулятивной воронкой.
• Тандемные — содержат два заряда, расположенных последовательно. Первый (лидирующий) заряд предназначен для инициирования динамической защиты, второй (основной) — для пробития основной брони.
• С ударным ядром — разновидность, при которой формируется не струя, а компактный металлический элемент (ядро) за счет сферической или сегментной выемки. Используются в самоформирующихся боеприпасах, кассетных элементах и противокорабельных ракетах.
• Бетонобойные кумулятивные — оптимизированы для пробития железобетонных преград.

¶Факторы, влияющие на эффективность

Эффективность кумулятивного боеприпаса зависит от следующих параметров:

• Калибр и масса заряда — чем больше диаметр кумулятивной воронки, тем толще броня, которую он способен пробить.
• Материал облицовки — медь и молибден обеспечивают лучшее формирование струи.
• Качество детонации — несинхронный подрыв снижает пробитие.
• Дистанция до цели — оптимальное фокусное расстояние, на котором струя имеет максимальную длину и скорость. Слишком большая дистанция приводит к разрыву струи на фрагменты.
• Наличие средств защиты — динамическая защита, активная броня, решетчатые экраны, разнесенное бронирование.

¶Средства противодействия

С развитием кумулятивных боеприпасов развивались и средства защиты от них. К основным относятся:

• Динамическая защита — контейнеры с взрывчатым веществом, которые при подрыве кумулятивной струей разрушают ее, снижая пробитие.
• Реактивная броня — развитие динамической защиты, использующее более сложные схемы.
• Активная защита — комплексы, поражающие подлетающий боеприпас на подлете (например, «Арена», «Трофи»).
• Решетчатые экраны — механические преграды, повреждающие корпус гранаты до срабатывания взрывателя.
• Разнесенное бронирование — создание воздушных промежутков между слоями брони.
• Композитная броня — использование керамики и других материалов, нарушающих формирование струи.

¶Применение

Кумулятивные боеприпасы являются основным средством борьбы с бронированной техникой в современной войне. Они используются во всех родах войск: от пехотных противотанковых гранатометов до авиационных бомб и противокорабельных ракет. Кроме того, кумулятивные заряды применяются в промышленности для резки металла, в горном деле, а также в пиротехнике (например, для пробивания льда при спасательных работах).