Шардин, Хуберт: вклад в кумулятивную технику¶

Хуберт Шардин (нем. Hubert Schardin; 1902–1965) — немецкий физик и инженер, один из основоположников высокоскоростной фотографии и баллистики, внёсший значительный вклад в развитие кумулятивной техники (кумулятивных зарядов) в Германии в 1930–1940-х годах.

¶Биография и научная карьера

Хуберт Шардин родился 18 июля 1902 года в городе Веддинг (ныне район Берлина). Изучал физику в Берлинском университете имени Фридриха Вильгельма (ныне Университет Гумбольдта). В 1927 году защитил докторскую диссертацию по физике взрыва под руководством Карла Беккера. В 1930-х годах работал в Техническом университете Берлина и в Институте технической физики, где занимался исследованием процессов детонации и ударных волн.

В 1938 году Шардин возглавил лабораторию баллистики в Немецком научно-исследовательском институте авиации (Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt, DVL). В годы Второй мировой войны его научная группа активно разрабатывала методы визуализации быстропротекающих процессов, что напрямую применялось в военных целях, включая совершенствование кумулятивных боеприпасов.

¶Вклад в кумулятивную технику

Кумулятивный эффект — явление фокусировки энергии взрыва в узком направленном потоке, способном пробивать броню. Шардин не был первооткрывателем этого эффекта (он был известен с конца XIX века), однако его систематические исследования в 1930-х годах позволили создать научную основу для практического применения кумулятивных зарядов в артиллерии и инженерных боеприпасах.

¶Исследование кумулятивных струй

Основной вклад Шардина заключался в экспериментальном изучении формирования кумулятивной струи. Используя разработанные им методы импульсной рентгенографии, он впервые получил детальные снимки процесса схлопывания кумулятивной облицовки (воронки) и формирования высокоскоростной металлической струи. Работы Шардина показали, что скорость струи может достигать 8–10 км/с, а её пробивная способность зависит от угла раствора воронки, толщины стенок и материала облицовки.

Эти данные легли в основу проектирования немецких кумулятивных снарядов и мин периода Второй мировой войны, в частности противотанковых средств, применявшихся на Восточном фронте.

¶Методы высокоскоростной съёмки

Для изучения взрывных процессов Шардин разработал ряд уникальных приборов, включая:

• искровую камеру с наносекундной выдержкой для фотографирования ударных волн;
• импульсный рентгеновский аппарат (совместно с инженером К. Фольраттом), позволявший «просвечивать» металлические преграды в момент взрыва;
• оптический компаратор для анализа траекторий осколков и струй.

Эти разработки стали стандартом для послевоенных баллистических лабораторий мира и до сих пор используются в модифицированном виде.

¶Послевоенная деятельность

После 1945 года Шардин оказался в западной зоне оккупации. Он основал Институт Франкфурта по физике взрыва (позже — Институт имени Эрнста Маха, Ernst-Mach-Institut) во Фрайбурге, который стал ведущим европейским центром по исследованию динамики взрыва и удара. В 1950-х годах Шардин занимался также вопросами защиты от кумулятивных средств поражения, разрабатывая динамические и комбинированные броневые преграды.

С 1957 года — профессор Фрайбургского университета. Член ряда научных обществ, включая Немецкое физическое общество.

¶Наследие и значение

Работы Шардина оказали определяющее влияние на развитие кумулятивной техники в мировом масштабе. Его экспериментальные данные по гидродинамической модели кумулятивного пробития (теория Биркгофа—Шардина) используются в инженерных расчётах до настоящего времени. Помимо военного применения, разработанные им методы легли в основу промышленных технологий взрывной обработки металлов и сварки взрывом.

Хуберт Шардин умер 25 сентября 1965 года во Фрайбурге. Его имя носит премия Немецкого общества фотоники за достижения в области высокоскоростной визуализации.

¶Основные труды

• Schardin H. Die Grundlagen der Hochfrequenzkinematographie // Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. — 1933.
• Schardin H. Über den Mechanismus der Hohlladungswirkung // Wehrtechnische Hefte. — 1941.
• Schardin H. Die physikalischen Grundlagen der Schutzwirkung // Zeitschrift für angewandte Physik. — 1950.

¶Источники

• Krehl P. History of Shock Waves, Explosions and Impact: A Chronological and Biographical Reference. — Springer, 2009.
• Kennedy G. P. Germany's Secret Weapons. — Midland Publishing, 2006.
• Held M. Hubert Schardin — Pionier der Kurzzeitphysik // Ernst-Mach-Institut Jahresbericht. — 1990.