Кумулятивная струя: описание, характеристики, особенности, интересные факты

Любители играть в компьютерные танковые «стреляли», как и настоящие военнослужащие, не всегда задумываются о том, как работает тот или иной боеприпас, им важен результат. Однако игрушечная битва отличается от реальной. В войне танки редко воюют между собой, при правильном руководстве войсками они предназначены для прорыва линий обороны противника, подвижных охватов укрепрайонов и нарушения тыловых коммуникаций. Впрочем, и дуэли возможны, и тогда без бронебойных средств не обойтись. Наряду с обычными «болванками» и подкалиберниками, часто применяется и кумулятивный снаряд. World Of Tanks — игра, разработчики которой постарались передать с максимальной реалистичностью технику времен Второй мировой войны и те боеприпасы, которые использовались армиями, участвующими в ней. Ее условия не претендуют на полную историческую достоверность, но общие представления об условиях танкового боя она дает.

Для того чтобы правильно пользоваться возможным арсеналом поражающих средств, не обязательно, но желательно знать, как работает кумулятивный снаряд, каковы его основные характеристики, и в каких случаях его применять, а в каких можно ограничиться и менее дорогими зарядами.

Танковая эволюция

Первые танки представляли собой медлительные подвижные артиллерийские батареи (иногда с несколькими орудиями), защищенные противопульным бронированием. Это были аналоги бронепоездов, с той разницей, что двигаться они могли не по рельсам, а по пересеченной местности и, само собой разумеется, по дорогам. Эволюция технических решений привела к новым способам применения бронетехники, она стала мобильнее и переняла часть функций кавалерии. Наиболее передовыми достижениями могла похвалиться советская инженерная школа, которая уже к концу тридцатых годов XX века пришла к общей концепции, определяющей облик современного танка. Все остальные страны до конца войны продолжали строить боевые машины по устаревшей схеме, с передней трансмиссией, узкими гусеницами, клепаными корпусами и карбюраторными двигателями. Несколько больших по сравнению с Великобританией и США успехов добилась нацистская Германия. Инженеры, строившие «Тигры» и «Пантеры» сделали ряд попыток увеличить стойкость своих машин, применив наклонное бронирование. Ширину гусениц немцам тоже пришлось изменить согласно условиям Восточного фронта. Длинноствольные орудия стали еще одним признаком, приближающим характеристики танков Вермахта к современным стандартам. На этом прогресс в стане наших врагов остановился.

Советские кумулятивные противотанковые боеприпасы в годы войны

Кумулятивный эффект направленного взрыва стал известен ещё в 19-м веке, вскоре после начала массового производства бризантных взрывчатых веществ. Первая же научная работа, посвященная этому вопросу, была опубликована в 1915 году в Великобритании.

Этот эффект достигается приданием специальной формы зарядам взрывчатых веществ. Обычно для этой цели заряды изготовляют с выемкой в противоположной от его детонатора части. При инициировании взрыва сходящийся поток продуктов детонации формируется в высокоскоростную кумулятивную струю, причём кумулятивный эффект увеличивается при облицовке выемки слоем металла (толщиной 1-2 мм). Скорость струи металла достигает 10 км/с. По сравнению с расширяющимися продуктами детонации обычных зарядов в сходящемся потоке продуктов кумулятивного заряда давление и плотности вещества и энергии значительно выше, что обеспечивает направленное действие взрыва и высокую пробивную силу кумулятивной струи.

При схлопывании конической оболочки скорости отдельных частей струи оказываются несколько различными, в результате струя в полёте растягивается. Поэтому небольшое увеличение промежутка между зарядом и мишенью увеличивает глубину пробивания из-за удлинения струи. Толщина брони, пробиваемой кумулятивными снарядами, не зависит от дальности стрельбы и примерно равна их калибру. При значительных расстояниях между зарядом и мишенью струя разрывается на части, и эффект пробития снижается.

В 30-е годы XX века произошло массовое насыщение войск танками и бронемашинами. Помимо традиционных средств борьбы с ними, в довоенное время в некоторых странах велись разработки кумулятивных снарядов. Особенно заманчивым было то, что бронепробиваемость таких боеприпасов не зависела от скорости встречи с бронёй. Это позволяло с успехом их применять для поражения танков в артиллерийских системах изначально для этого не предназначенных, а также создать высокоэффективные противотанковые мины и гранаты. Больше всего в создании кумулятивных противотанковых боеприпасов продвинулась Германия, к моменту нападения на СССР там были созданы и приняты на вооружение кумулятивные артиллерийские снаряды калибра 75-105-мм.

К сожалению, в Советском Союзе до войны этому направлению должного внимания не уделялось. В нашей стране совершенствование противотанковых средств шло путём наращивания калибров противотанковых пушек и увеличения начальных скоростей бронебойных снарядов. Справедливости ради стоит сказать, что в СССР в конце 30-х была выпущена и испытана стрельбой опытная партия 76-мм кумулятивных снарядов. Во время испытаний выяснилось, что кумулятивные снаряды, оснащённые штатными взрывателями от осколочных снарядов, как правило, броню не пробивают и дают рикошеты. Очевидно, что дело было во взрывателях, однако военные, и без того не проявлявшие особого интереса к таким снарядам, после неудачных стрельб окончательно от них отказались.

В это же время в СССР было изготовлено значительное количество безоткатных (динамореактивных) пушек Курчевского.

76-мм безоткатное орудие Курчевского на шасси грузовика

Достоинством подобных систем является небольшой вес и меньшая стоимость по сравнению с «классическими» орудиями. Безоткатки в сочетании с кумулятивными снарядами вполне успешно могли бы проявить себя в качестве противотанкового оружия.

С началом боевых действий с фронтов стали поступать сообщения о том, что немецкая артиллерия применяет неизвестные ранее так называемые «бронепрожигающие» снаряды, эффективно поражающие танки. При осмотре подбитых танков обратили внимание, на характерный вид пробоин с оплавленными краями. Поначалу было высказана версия, что в неизвестных снарядах используется «быстрогорящий термит», ускоряемый пороховыми газами. Однако экспериментальным путём это предположение вскоре было опровергнуто. Было установлено, что процессы горения термитных зажигательных составов и взаимодействия струи шлаков с металлом брони танка протекают слишком медленно и не могут быть реализованы за очень короткое время пробития брони снарядом. В это время с фронта были доставлены образцы захваченных у немцев «бронепрожигающих» снарядов. Оказалось, что их конструкция основана на использовании кумулятивного эффекта взрыва.

В начале 1942 года, конструкторы М.Я. Васильев, З.В. Владимирова и Н.С. Житких спроектировали 76-мм кумулятивный снаряд с конусной кумулятивной выемкой, облицованной стальной оболочкой. Был использован корпус артиллерийского снаряда с донным снаряжением, камера которого дополнительно растачивалась на конус в головной ее части. В снаряде применили мощное взрывчатое вещество — сплав тротила с гексогеном. Донное отверстие и пробка служили для установки дополнительного детонатора и лучевого капсюля-детонатора. Большой проблемой стало отсутствие в производстве подходящего взрывателя. После ряда экспериментов был выбран авиационный взрыватель мгновенного действия АМ-6.

Кумулятивные снаряды, имевшие бронепробиваемость порядка 70—75 мм, появились в боекомплекте полковых орудий с 1943 года, и изготовлялись серийно в течение всей войны.

Полковое 76-мм орудие обр. 1927 г.

Промышленность поставила фронту около 1,1 млн. 76-мм кумулятивных противотанковых снарядов. К сожалению, использовать их в танковых и дивизионных 76-мм орудиях из-за ненадёжной работы взрывателя и опасности взрыва в стволе было запрещено. Взрыватели для кумулятивных артиллерийских снарядов, удовлетворяющие требованиям безопасности при стрельбе из длинноствольных орудий, были созданы только в конце 1944 года.

В 1942 году группой конструкторов в составе И.П. Дзюбы, Н.П. Казейкина, И.П. Кучеренко, В.Я. Матюшкина и А.А. Гринберга были разработаны кумулятивные противотанковые снаряды к 122-мм гаубицам.

122-мм кумулятивный снаряд к гаубице образца 1938 г. имел корпус из сталистого чугуна, снаряжался эффективным взрывчатым составом на основе гексогена и мощным тэновым детонатором. 122-мм кумулятивный снаряд комплектовали взрывателем мгновенного действия В-229, который был разработан в очень сжатые сроки в ЦКБ-22, руководимом А.Я. Карповым.

122-мм гаубица М-30 обр. 1938 г.

Снаряд был принят на вооружение, запущен в массовое производство в начале 1943 года, и успел принять участие в Курской битве. До конца войны было произведено более 100 тыс. 122-мм кумулятивных снарядов. Снаряд пробивал броню толщиной до 150 мм по нормали, обеспечивая поражение тяжелых немецких танков «Тигр» и «Пантера». Однако эффективная дальность стрельбы из гаубиц по маневрирующим танкам была самоубийственной — 400 метров.

Создание кумулятивных снарядов открыло большие возможности для использования артиллерийских орудий с относительно небольшими начальными скоростями — 76-мм полковых пушек образцов 1927 и 1943 гг. и 122-мм гаубиц образца 1938 г., которые в больших количествах имелись в армии. Наличие кумулятивных снарядов в боекомплектах этих орудий значительно повысило эффективность их противотанкового огня. Это значительно усилило противотанковую оборону советских стрелковых дивизий.

Одной из основных задач принятого на вооружение в начале 1941 года бронированного штурмовика Ил-2 была борьба с бронетехникой. Однако имеющееся на вооружении штурмовиков пушечное вооружение позволяло эффективно поражать только легкобронированную технику. Реактивные 82-132-мм снаряды не обладали требуемой точностью стрельбы. Тем не менее, для вооружения Ил-2 в 1942 году были разработаны кумулятивные РБСК-82.

РБСК-82

Головная часть реактивного снаряда РБСК-82 состояла из стального цилиндра с толщиной стенок 8 мм. В переднюю часть цилиндра закатывался конус из листового железа, создающий выемку во взрывчатом веществе, залитого в цилиндр головки снаряда. По центру цилиндра проходила трубка, которая служила «для передачи луча огня от накольного капсюля к капсюлю-детонатору ТАТ-1». Снаряды испытывались в двух вариантах снаряжения ВВ: тротил и сплав 70/30 (тротил с гексогеном). Снаряды с тротилом имели очко под взрыватель АМ-А, а снаряды со сплавом 70/30 — взрыватель М-50. Взрыватели имели капсюль накольного действия типа АПУВ. Ракетная часть РБСК-82 — штатная, от ракетных снарядов М-8, снаряженных пироксилиновым порохом.

В общей сложности в ходе испытаний было израсходовано 40 штук РБСК-82, из них 18 — стрельбой в воздухе, остальные — на земле. Обстреливались трофейные немецкие танки Pz. III, StuG III и чешский танк Pz.38(t) с усиленным бронированием. Стрельба в воздухе велась по танку StuG III с пикирования под углом 30° залпами по 2-4 снаряда в одном заходе. Дистанция стрельбы 200 м. Снаряды показали хорошую устойчивость на траектории полета, но ни одного опадания в танк получить не удалось.

Реактивный бронебойный снаряд кумулятивного действия РБСК-82, снаряженный сплавом 70/30, пробивал броню толщиной 30 мм под любыми углами встречи, а броню толщиной 50 мм пробивал под прямым углом, но не пробивает под углом встречи 30°. Видимо, низкая бронепробиваемость является следствием запаздывания в срабатывании взрывателя «от рикошета и кумулятивная струя формируется при деформированном конусе».

Снаряды РБСК-82 в тротиловом снаряжении пробивали броню толщиной 30 мм лишь под углами встречи не менее 30°, а броню 50 мм — не пробивали ни при каких условиях попадания. Отверстия, получаемые при сквозном пробитии брони, имели диаметр до 35 мм. В большинстве случаев пробитие брони сопровождалось отколом металла вокруг выходного отверстия.

На вооружение кумулятивные РСы не принимались ввиду отсутствия явного преимущества перед штатными реактивными снарядами. На подходе уже было новое, гораздо более сильное оружие — ПТАБы.

Приоритет в разработке мелких авиационных бомб кумулятивного действия принадлежит отечественным ученым и конструкторам. В середине 1942 года известный разработчик взрывателей И.А. Ларионов, предложил конструкцию легкой противотанковой авиабомбы кумулятивного действия. Командование ВВС проявило заинтересованность в реализации предложения. ЦКБ-22 быстро провело проектировочные работы и испытания новой бомбы начались в конце 1942 года. Окончательный вариант представлял собой ПТАБ-2,5-1,5, т.е. противотанковую авиационную бомбу кумулятивного действия массой 1,5 кг в габаритах 2,5-кг авиационной осколочной бомбы. ГКО в срочном порядке решил принять на вооружение ПТАБ-2,5-1,5 и организовать ее массовое производство.

У первых ПТАБ-2,5-1,5 корпуса и клепаные стабилизаторы перисто-цилиндрической формы изготовляли из листовой стали толщиной 0,6 мм. Для увеличения осколочного действия на цилиндрическую часть бомбы дополнительно надевали стальную 1,5-мм рубашку. Боевой заряд ПТАБ состоял из смесевого BB типа ТГА, снаряженного через донное очко. Для предохранения крыльчатки взрывателя АД-А от самопроизвольного свертывания на стабилизатор бомбы надевали специальный предохранитель из жестяной пластины квадратной формы с закрепленной на ней вилкой из двух проволочных усов, проходящих между лопастями. После сбрасывания ПТАБ с самолета его срывало с бомбы встречным потоком воздуха.

При ударе о броню танка срабатывал взрыватель, который через тетриловую детонаторную шашку вызывал детонацию заряда взрывчатого вещества. При детонации заряда, благодаря наличию кумулятивной воронки и металлического конуса в ней, создавалась кумулятивная струя, которая, как показали полигонные испытания, пробивала броню толщиной до 60 мм при угле встречи 30° с последующим разрушающим действием за броней: поражение экипажа танка, инициирование детонации боеприпасов, а также воспламенение горючего или его паров.

В бомбовую зарядку самолета Ил-2 входило до 192 авиабомб ПТАБ-2,5-1,5 в 4-х кассетах мелких бомб (по 48 штук в каждой) или до 220 штук при их рациональном размещении навалом в 4-х бомбоотсеках.

Принятие на вооружение ПТАБ какое-то время держалось в секрете, их применение без разрешения верховного командования было запрещено. Это позволило использовать эффект внезапности и эффективно применить новое оружие в сражении под Курском.

Массовое применение ПТАБ имело ошеломляющий эффект тактической неожиданности и оказало сильное моральное воздействие на противника. Немецкие танкисты, впрочем, как и советские, к третьему году войны уже привыкли к относительно низкой эффективности бомбоштурмовых ударов авиации. На начальном этапе сражения немцы совершенно не применяли рассредоточенные походные и предбоевые порядки, то есть на маршрутах движения в составе колонн, в местах сосредоточения и на исходных позициях, за что и были жестоко наказаны — полоса разлета ПТАБ перекрывала 2-3 танка, удаленных один от другого на 60-75 м, вследствие чего последние несли ощутимые потери, даже в условиях отсутствия массированного применения Ил-2. Один Ил-2 с высоты 75-100 метров мог накрыть площадь 15х75 метров, уничтожив на ней всю вражескую технику. В среднем во время войны безвозвратные потери танков от действий авиации не превышали 5%, после применения ПТАБ на отдельных участках фронта это показатель превысил 20%.

Оправившись от шока, немецкие танкисты вскоре перешли исключительно к рассредоточенным походным и предбоевым порядкам. Естественно, это сильно затруднило управление танковыми частями и подразделениями, увеличило сроки их развертывания, сосредоточения и передислокации, усложнило взаимодействие между ними. На стоянках немецкие танкисты стали располагать свои машины под деревьями, легкими сеточными навесами и устанавливать над крышей башни и корпуса легкие металлические сетки. Эффективность ударов Ил-2 с применением ПТАБ снизилась примерно в 4-4,5 раза, оставаясь, тем не менее, в среднем в 2-3 раза выше, чем при использовании фугасных и осколочно-фугасных авиабомб.

В 1944 году на вооружение была принята более мощная противотанковая бомба ПТАБ-10-2,5, в габаритах 10-кг авиационной бомбы. Она обеспечивала пробитие брони толщиной до 160 мм. По принципу действия и назначению основных узлов и элементов ПТАБ-10-2,5 была аналогична ПТАБ-2,5-1,5 и отличалась от нее только формой и габаритами.

На вооружении РККА в 1920-1930-е годы состоял дульнозарядный «гранатомет Дьяконова», созданный еще в конце Первой мировой войны и впоследствии модернизированный.

Он представлял собой мортирку калибра 41-мм, которая надевалась на ствол винтовки, фиксируясь на мушке вырезом. Накануне Великой Отечественной войны гранатомет имелся в каждом стрелковом и кавалерийском отделении. Тогда же встал вопрос о придании ружейному гранатомету «противотанковых» свойств.

В ходе Второй мировой войны, в 1944 году на вооружение РККА поступила кумулятивная граната ВКГ-40. Выстреливалась граната специальным холостым патроном с 2,75 г пороха марки ВП или П-45. Уменьшенный заряд холостого патрона позволял стрелять гранатой прямой наводкой с упором приклада в плечо, на дальность до 150 метров.

Винтовочная кумулятивная граната предназначена для борьбы с легкобронированной техникой и с подвижными средствами противника, не защищенными броней, а также с огневыми точками. Использовалась ВКГ-40 весьма ограниченно, что объясняется низкой кучностью стрельбы и слабой бронепробиваемостью.

Во время войны в СССР было выпущено значительное количество ручных противотанковых гранат. Первоначально это были гранаты фугасного действия, по мере увеличения толщины брони увеличивался и вес противотанковых гранат. Однако это всё равно не обеспечивало пробития брони средних танков, так граната РПГ-41 при весе взрывчатого вещества 1400 г могла пробить 25-мм броню.

Излишне говорить, какую опасность представляло это противотанковое средство для того, кто её применял.

В середине 1943 года на вооружение Красной Армии принимается принципиально новая граната кумулятивного действия РПГ-43, разработанная Н.П. Беляковым. Это была первая кумулятивная ручная граната, разработанная в СССР.

Ручная кумулятивная граната РПГ-43 в разрезе

РПГ-43 имела корпус с плоским дном и конической крышкой, деревянную рукоятку с предохранительным механизмом, ленточный стабилизатор и ударно-воспламеняющий механизм с запалом. Внутри корпуса помещается разрывной заряд с кумулятивной выемкой конической формы, облицованной тонким слоем металла, и стаканчик с закрепленными в его дне предохранительной пружиной и жалом.

На ее переднем конце рукоятки закреплена металлическая втулка, внутри которой находятся держатель запала и удерживающая его в крайнем заднем положении шпилька. Снаружи на втулку надета пружина и уложены матерчатые ленты, крепящиеся к колпаку стабилизатора. Предохранительный механизм состоит из откидной планки и чеки. Откидная планка служит для удержания колпака стабилизатора на ручке гранаты до ее броска, не позволяя ему сползать или проворачиваться на месте.

Во время броска гранаты откидная планка отделяется и освобождает колпачок стабилизатора, который под действием пружины сползает с рукоятки и вытягивает за собой ленты. Предохранительная шпилька выпадает под собственным весом, освобождая держатель запала. Благодаря наличию стабилизатора полет гранаты происходил головной частью вперед, что необходимо для оптимального использования энергии кумулятивного заряда гранаты. При ударе гранаты о преграду дном корпуса запал, преодолевая сопротивление предохранительной пружины, накалывается на жало капсюлем-детонатором, что вызывает подрыв разрывного заряда. Кумулятивный заряд РПГ-43 пробивал броню толщиной до 75 мм.

С появлением на поле боя немецких тяжелых танков потребовалась ручная противотанковая граната с большей бронепробиваемостью. Группа конструкторов в составе М.З. Полеванова, Л.Б. Иоффе и Н.С. Житких разработала кумулятивную гранату РПГ-6. В октябре 1943 года гранату приняли на вооружение Красной Армии. Граната РПГ-6 во многом сходна с германской PWM-1.

Немецкая ручная противотанковая граната PWM-1

РПГ-6 имела каплевидный корпус с зарядом и дополнительным детонатором и рукоятку с инерционным взрывателем, капсюлем-детонатором и ленточным стабилизатором.

Ударник взрывателя блокировался чекой. Ленты стабилизатора укладывались в рукоятке и удерживались предохранительной планкой. Предохранительный шплинт вынимался перед броском. После броска отлетала предохранительная планка, вытягивался стабилизатор, выдергивалась чека ударника — запал взводился.

Таким образом, система предохранения РПГ-6 была трехступенчатой (у РПГ-43 — двухступенчатая). В плане технологии существенной особенностью РЛГ- 6 было отсутствие точеных и резьбовых деталей, широкое применение штамповки и накатки. По сравнению с РПГ-43, РПГ-6 была технологичнее в производстве и несколько безопаснее в обращении. Метались РПГ-43 и РПГ-6 на 15-20 м, после броска бойцу следовало укрыться.

За годы войны в СССР так и не были созданы ручные противотанковые гранатометы, хотя работы в этом направлении велись. Основными противотанковыми средствами пехоты по-прежнему оставались ПТР и ручные противотанковые гранаты. Отчасти это компенсировалось значительным увеличением во второй половине войны количества противотанковой артиллерии. Но в наступлении противотанковые орудия не всегда могли сопровождать пехоту, и в случае внезапного появления танков противника это зачастую вело к большим и неоправданным потерям.

По материалам: https://operation-barbarossa.narod.ru/artelleria/76-mm-m1927.htm https://weapon.at.ua/load/261-1-0-540 https://ser-sarajkin.narod2.ru/ALL_OUT/AiKOut13/RBSK-82/RBSK-82002.htm

Когда у нас появились кумулятивные боеприпасы

Как показала история, к общей идеологии танкостроения, принятой в СССР, мировая техническая мысль пришла лишь к середине пятидесятых годов. Но были и направления, на которых противник нас опережал. Уже в начале войны на вооружении германских войск состоял кумулятивный снаряд. Принцип действия этого грозного бронебойного средства, в общем и целом, был известен советским конструкторам по данным разведки. С началом боевых действий появилась возможность изучить и трофейные образцы. Но при попытках изготовить копии и аналоги возникли многочисленные технические трудности. Только к 1944 году в СССР создали свой собственный артиллерийский и танковый кумулятивный снаряд, способный пробить возросшую к тому времени броневую защиту немецких машин. В настоящее время большая часть боекомплекта каждой боевой единицы состоит именно из этого типа боеприпаса.

Истоки изобретения и дальнейшее развитие эффекта

1864 год, стал настоящим прорывом мастера минного дела Михаила Матвеевича Берескова, который открыл кумулятивный эффект. После воплощения задумки в жизнь, начались множественные испытания для проверки эффективности против твёрдых и бронированных объектов. Военное руководство многих стран, привело в шок, с какой эффективностью кумулятивные снаряды уничтожают бронированную технику. Подобные испытания заставили учёных со всего мира начинать исследования разработки М. Берескова.

В период с 1910 по 1926 гг. активно продолжались исследования военными инженерами Великобритании, США, России, Германии, Турции, Франции, по созданию разнотипных мин и снарядов с кумулятивным действием. Главной целью всех разработок являлось найти наиболее подходящую форму и материал, которые смогли бы уничтожать тяжелобронированные объекты.

В 1935 году, немецкие инженеры начали создавать снаряды с кумулятивным зарядом для артиллерийских полков, которые активно их использовали в ходе 1941-1944 годов. Благодаря увиденному потенциалу немецких снарядов против советской техники, Советский Союз взяв за основу немецкие образцы, начал производство аналогичных боеприпасов.

В 1942 году Советский Союз сумел начать массовое производство снарядов, которые могли бы использоваться в артиллерийских орудиях.

Кумулятивные боеприпасы в послевоенное время

В июле 1950 года, американские военные инженеры изобрели абсолютно новую модель снаряда, с высокой стабильностью во время полёта и уникальной облицовкой.

В 1960 году был создан снаряд, имевший улучшенную структуру, и был сделан из материалов, которые полностью превосходили своих предшественников. В этом же году были начаты множественные исследования по усовершенствованию уже готовых разработок.

1990 год — Создание первых в мире боеприпасов тандемного вида, которые способны пробивать броню до 8 см.

Трудное положение на Восточном фронте

Следует отметить и тот факт, что в начале войны немцам было крайне затруднительно бороться с советской бронетехникой. Все средние, и тем более тяжелые танки, состоявшие на вооружении Красной Армии, имели надежное противоснарядное бронирование, к тому же наклонное. Калибра башенных орудий, если они были (а Т-1, например, вооружался только пулеметом), не хватало, чтобы поразить Т-34 или КВ. С нашими танками могла бороться только штурмовая авиация, полевая или зенитная артиллерия, стреляющая, как правило, болванками. Эффективность применения возрастала, если заряд был кумулятивный. Подкалиберный снаряд также обладал сильной бронебойностью, но он в производстве оказался слишком сложным и требовал высоких затрат, а Германии, воевавшей кроме Восточного фронта и на море, и в Африке, приходилось экономить.

Первые попытки создать противотанковые средства

Сразу же после появления бронетехники на полях сражений перед противодействующими сторонами встал вопрос о ее уничтожении или, в крайнем случае, нанесении ей наибольшего ущерба. Обычный патрон защиту не пробивал, хотя ее слой был не очень толстым по причине малой мощности двигателей внутреннего сгорания того времени (а было это в годы Первой мировой). Специальных бронебойных боеприпасов еще не было, их требовалось изобрести. Конструкторские возможности ограничивались двумя факторами: стоимостным, с одной стороны, и поражающим — с другой. Мысль двигалась в разных направлениях. Вершиной ее стал кумулятивный снаряд. Принцип действия разных бронебойных снарядов будет рассмотрен ниже.

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.

Чем пробить броню

Чтобы пробить обычную листовую броню, нужно концентрированно воздействовать на ее участок, сообщая ему кинетическую энергию. Проще всего делать это с помощью снаряда, представляющего собой сплошную болванку, снабженную заостренным концом, сминаемым при ударе о препятствие. Условием разрушения преграды может стать достаточно сильный импульс, вызывающий местные перенапряжения, превышающие по величине межмолекулярные связи металла. Так и поступали вначале: стреляли болванками, понимая, что взрыв, произведенный даже на самой поверхности брони, вряд ли сможет поразить живую силу и механизмы в силу рассеянности ударной волны. Осколки в данном случае тоже практически бесполезны.

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.

Болванка треснула по танку

Совершенствование броневой защиты, а также применение ее наклонного расположения снизило эффективность сплошного бронебойного снаряда. Попадая на скошенную плоскость, он чаще всего рикошетил, хотя в силу своих особенностей иногда оказывался способен на так называемую нормализацию. Она состояла в том, что после первого касания наконечника вектор движения несколько менялся (до пяти градусов), а угол удара о броню становился более тупым. Это приводило к более эффективному распределению нагрузки на участок поражаемой защиты, и даже если броня не пробивалась насквозь, с внутренней ее стороны образовывалась своеобразная воронка, а кусочки металла летели внутрь машины с высокой скоростью, калеча и убивая экипаж. К тому же не следует сбрасывать со счетов и компрессионное воздействие, иными словами, сильное и быстрое изменение давления (по своей сущности, мощный удар воздушной волны).

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.

Подкалиберные средства

Прочный стальной сердечник, заключенный в более мягкий снаряд, может решить проблему разрушения броневой защиты. После попадания этот стержень как бы выходит за пределы своей временной оболочки и наносит сильный удар, сконцентрированный на небольшой площади. Подкалиберники способны пробивать толстую броню, частично сохраняя преимущества снаряда-болванки. У них есть свои пороки, меньшая бронебойность на длинных дистанциях и куда более скромный угол нормализации (доворот не превышает двух градусов). При всей эффективности этот боеприпас был достаточно высокотехнологичен, дорог, к тому же не всегда справлялся со своей задачей. И тогда появился…

Как действует кумулятивный снаряд

Главный недостаток всех предыдущих разработок в области бронебойных боеприпасов выражен в самом их названии. Они предназначены для того, чтобы пробить. Но этого бывает мало. Ну, сделали дыру в броне, но если ею энергия снаряда погашена, то он уже не может нанести существенного вреда внутренним механизмам и экипажу. Танк можно отремонтировать, заварив пробоину, раненых танкистов отправить в госпиталь, убитых похоронить с почестями, а машину вновь отправить в бой. Однако все это становится невозможным, если в броню угодил кумулятивный снаряд. Принцип действия его заключается в том, что после прожигания отверстия, в него устремляется разрывной заряд, уничтожающий все, что казалось надежно защищенным.

Бронебойный подкалиберный снаряд и его описание

Как мы уже отметили выше, подобные боеприпасы идеально подходят для стрельбы по танкам. Интересно то, что подкалибер не имеет привычного нам взрывателя и взрывчатого вещества. Принцип действия снаряда полностью основан на его кинетической энергии. Если сравнить, то это что-то похожее на массивную высокоскоростную пулю.

Состоит подкалибер из катушечного корпуса. В него вставляется сердечник, который зачастую выполняют в 3 раза меньшего размера, нежели калибр орудия. В качестве материала для сердечника используются металлокерамические сплавы высокой прочности. Если раньше это был вольфрам, то сегодня более популярен обедненный уран по целому ряду причин. Во время выстрела всю нагрузку воспринимает на себя поддон, тем самым обеспечивая начальную скорость полета. Так как вес такого снаряда меньше, нежели обычного бронебойного, за счет уменьшения калибра удалось добиться увеличения скорости полета. Речь идет о существенных значениях. Так, оперенный подкалиберный снаряд летит со скоростью 1 600 м/с, в то время как классический бронепробивающий – 800-1 000 м/с.

Устройство

В настоящее время для борьбы с танками нет более эффективного средства, чем кумулятивный снаряд. World Of Tanks предлагает геймерам приобретать их только за «золото», относя эти виртуальные боеприпасы к «голдовым». И немудрено, при удачном попадании они гарантируют уничтожение цели. Расходовать их на противников, не обладающих достаточно высокой степенью защиты, не стоит. Если можно применить обычную «бэшку», то есть бронебойный снаряд, то рекомендуется использовать его. Узнать, как купить кумулятивный снаряд, легко, прочитав условия игры, но его рекомендуется не тратить попусту, а то в нужный момент его как раз и не хватит. Но это все игры, а в настоящем бою…

В устройстве кумулятивного боеприпаса успешно применен общевоенный принцип концентрации. На малой площади первичного контакта возникает струя раскаленного до плазматического состояния газа, которая подобно сварочному аппарату прожигает отверстие. Термитное действие сопровождается проникновением внутрь защищенного пространства основного заряда, разрывающегося уже под броней и несущего основные разрушения. Этот принцип использован в устройстве ручного «Фаустпатрона», широко применявшегося в конце Второй мировой войны. Так же работает и кумулятивный снаряд РПГ. Однако и с этой проблемой танкостроители научились бороться.

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.

Противодействия кумулятивному взрыву

Первые образцы бронепрожигающих боеприпасов были рассчитаны на броневую защиту, примененную на танках периода Второй мировой войны, а она была незатейливой. Ничто не мешало струе раскаленного газа действовать на слой металла, она возникала сразу же после удара. Простейшая контрмера – создание условий для преждевременного срабатывания термитной составляющей заряда. Для этого вполне достаточно создать внешний слой «фальшброни» — и струя вместо металла будет нагревать воздух.

Второй способ применим для любых танков, созданных без учета возможностей кумулятивных снарядов. Нужно рассеять концентрированный поток небольшим контрвзрывом, для чего на броню можно поместить тротил в специальных коробочках на наружной поверхности машины. Этот метод сегодня применяется достаточно широко.

Третий способ используется в танках последнего поколения, в которых применена интегрированная броневая технология. Современная защита – многослойная, в ней чередуются керамические наполнители, взрывчатые расследователи и сверхпрочная листовая броня.

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.

Тандемные снаряды

Нет такой защиты, которую вообще нельзя было бы преодолеть. На смену обычным «прожигателям» брони после появления методов противодействия пришел тандемный кумулятивный снаряд. Принцип действия его отличается от классического тем, что термитный и основной боезаряды разнесены по длине, и если ложно сработает первая ступень, то вторая уж точно достигнет цели. В настоящее время известны противотанковые средства с двумя и тремя зарядами. Направление термитных струй в некоторых моделях (главным образом, российских) смещены друг относительно друга, для того, чтобы они не мешали одна другой. Это обеспечивает способность пробивать до 800 мм современной защиты.

Таков кумулятивный снаряд. War Thunder, World Of Tanks и другие подобные компьютерные игры дают общее представление об особенностях применения этого боеприпаса и его характеристиках. Будет лучше, если эти знания останутся полезными только геймерам для их виртуальных сражений.

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.