КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

       

(кумуляция) (от позднелат. cumulatio — скопление), существенное увеличение действия взрыва в определ. направлении, достигаемое спец. формой зарядов взрывчатых в-в — с выемкой (обычно коиич. формы) в противоположной от детонатора части заряда (рис.). При инициировании взрыва продукты хим. реакции образуют сходящийся к выемке поток — формируется высокоскоростная кумуляц. струя. Выемку обычно облицовывают слоем металла толщиной l=1—2 мм, что значительно повышает К. э.: под действием высокого (до =10 ГПа, т. е. =105 атм) давления продуктов хим. реакции образуется струя металла, скорость к-рой достигает 10—15 км/с, что обеспечивает ей большую пробивную силу.

Гидродинамич. теория, основанная на модели металлич. струи как плёнки идеальной жидкости, позволяет получить выражения для массы струи m=2M/sin2a/2, её радиуса r=?(2hR) sina/2, длины l=Н, скорости, v= Vctga/2 (М — масса металлич. облицовки, V — скорость обжатия конуса продуктами взрыва, остальные обозначения на рисунке). Струя проникает в преграду на макс. глубину s=?( r0/r1)l (r0 и r1— соотв. плотность металлич. облицовки и преграды) при нек-ром оптим. удалении заряда от преграды, наз. фокусным расстоянием. Резкое падение пробивного действия при удалении заряда от преграды связано с неустойчивостью струи.

Формирование направленной струи при кумулятивном эффекте: 1 — детонатор; 2 — взрывчатое в-во; 3 — металлич. облицовка; 4 — кумулятивная струя; 5 — продукты взрыва; в — фронт детонац. волны.

К. э. применяется в исследовательских целях (получение больших скоростей в-ва — до 90 км/с) в технике (горное дело), в военном деле (бронебойные снаряды).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

(кумуляция) (от ср.-век. лат. cumulatio - скопление) - существенное увеличение действия взрыва в к.-л. определённом направлении. Достигается приданием спец. формы зарядам взрывчатых веществ (ВВ). Обычно для этой цели заряды изготовляют с выемкой в противоположной от детонатора его части (рис. ). При инициировании взрыва сходящийся поток продуктов детонации формируется в высокоскоростную кумулятивную струю, причём К. э. увеличивается при облицовке выемки слоем металла (толщиной 1-2 мм). Скорость струи металла достигает 10-15 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.

Схема заряда с выемкой конической формы и образование кумулятивной струи: 1- детонатор; 2 - взрывчатое вещество; 3- металлическая облицовка; 4 - кумулятивная струя; 5- продукты взрыва; 6 - фронт детонационной волны.

Теория К. э. позволяет рассчитать параметры струи н макс. глубину её проникновения в преграду. В общепринятой гидродинамич. теории К. э. для материала оболочки и преграды используют модель идеальной жидкости. Возможность такого приближения обоснована тем, что при высоких (до 10 ГПа) давлениях, возникающих при К. э., упругие силы на два порядка меньше инерционных. В предположении бесконечной скорости детонации (действие взрывчатого вещества сводится к обжатию металлич. конуса, см. рис., продуктами взрыва со скоростью V )гидродинамич. теория для массы т, радиуса r, длины l и скорости кумулятивной струи приводит к след. выражениям:

где М - масса облицовки конуса. Макс. глубина проникновения струи в преграду ( и - соответственно плотности облицовки и преграды) достигается при нек-ром оптим. удалении заряда от преграды, наз. фокусным расстоянием. Резкое падение пробивного действия при удалении заряда от преграды связано с неустойчивостью струи.

К. э. применяется в исследовательских целях (возможность достижения больших скоростей вещества - до 90 км/с) в горном деле, в военном деле (бронебойные снаряды).

Лит.: Лаврентьев М. А., Шабат Б. В., Методы теории функций комплексного переменного, 5 изд., М., 1987; их же, Проблемы гидродинамики и их математические модели, 2 изд., М., 1977; см. также лит. при ст. Взрыв.

В. В. Новожилов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.