кумулятивный эффект

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.

   <<      Предметный указатель      >>