КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ кумуляция,
усиленное в определённом направлении действие взрыва. К. э. создаётся зарядом
взрывчатого вещества, имеющим углубление - кумулятивную выемку, обращённую
к мишени (напр., к стальной броневой плите). Кумулятивная выемка, обычно
конич. формы, покрыта металлич. оболочкой (облицовкой), её толщина в зависимости
от диаметра заряда варьируется от долей мм до мм. Механизм
действия кумулятивного заряда состоит в следующем. После взрыва
капсюля-детонатора, находящегося на противоположной по отношению к выемке
стороне заряда, возникает детонационная волна, к-рая перемещается вдоль
оси заряда. Волна разрушает конич. оболочку, начиная от её вершины, и сообщает
материалу оболочки большую скорость. Давление продуктов взрыва, достигающее
10¹⁰ н/м² (10⁵ кгс/см²),
значительно
превосходит предел прочности металла. Поэтому движение металлич. оболочки
под действием продуктов взрыва подобно течению жидкой плёнки (подчеркнём,
что течение металла не связано с его плавлением, а вызвано чрезвычайно
высокой механич. нагрузкой). Движущийся металл образует сходящийся под
определённым углом к оси конуса поток, к-рый переходит в тонкую (порядка
толщины оболочки) металлич. струю, перемещающуюся вдоль оси с очень большой
скоростью ( 10 км/сек). Действие этой струи и обусловливает высокую
пробивную способность взрыва кумулятивного заряда (рис. 1). Высокоскоростная
струя пробивает стальную броню подобно тому, как мощная струя воды проникает
в мягкую глину. Глубина проникновения (равная примерно длине струи) пропорциональна
образующей конич. оболочки. Давление, возникающее при столкновении струи
с броневой плитой, настолько превышает напряжение разрушения стали, что
прочность мишени не играет существенной роли.

При схлопывании конич. 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. При значительных
расстояниях между зарядом и мишенью струя разрывается на части, и эффект
пробивания снижается. Использование заряда с кумулятивной выемкой, но без
металлич. облицовки снижает К. э., поскольку вместо металлич. струи действует
струя газообразных продуктов взрыва (рис. 2).

Термин "кумуляция" иногда применяется
специалистами в более широком смысле - для обозначения явлений, в к-рых
течение среды приводит к кон-центрированию энергии в небольшом объёме,
но не обязательно сопровождается образованием струй. Примерами таких явлений
служат сходящиеся к центру (к оси) сферич. (цилиндрич.) детонационные или
ударные волны, схлопы-вание пустой полости в жидкости под действием большого
давления и т. п. К. э. используется в военном деле и в научных исследованиях
для изучения свойств веществ при высоких давлениях. Лит.: Лаврентьев
М. А., Кумулятивный заряд и принципы его работы, "Успехи математических
наук", 1957, т. 12, в. 4; Теоретические и экспериментальные исследования
явления кумуляции, "Механика. Сборник переводов и обзоров иностранной периодической
литературы", 1953, в. 4 (20); Забабахин Е. И., Явления неограниченной кумуляции,
в кн.: Механика в СССР за 50 лет, т. 2, М., 1970.

М. А. Садовский, К. Е. Губкин.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я