Cumulatieve munitie is een speciaal type projectielen, raketten, mijnen, handgranaten en granaten voor granaatwerpers, ontworpen om de gepantserde voertuigen van de vijand en de versterkte betonnen versterkingen ervan te vernietigen. Het principe van hun werking is gebaseerd op de formatie na de explosie van een dunne, eng gerichte cumulatieve straal die door het harnas brandt. Het cumulatieve effect wordt bereikt door het speciale ontwerp van munitie.
Momenteel is cumulatieve munitie het meest voorkomende en meest effectieve antitankwapen. Het massale gebruik van vergelijkbare munitie begon tijdens de Tweede Wereldoorlog.
Wijdverspreide cumulatieve munitie draagt bij aan hun eenvoud, lage kosten en ongebruikelijk hoge efficiëntie.
Een beetje geschiedenis
Vanaf het moment dat tanks op het slagveld verschenen, ontstond de vraag over effectieve manieren om ermee om te gaan. Het idee om artillerie kanonnen te gebruiken om gepantserde monsters te vernietigen, verscheen vrijwel onmiddellijk. Tijdens de Eerste Wereldoorlog werden er op grote schaal kanonnen gebruikt voor dit doel. Opgemerkt moet worden dat het idee om een gespecialiseerd antitankgeschut (VET) te maken voor het eerst bij de Duitsers opkwam, maar dat ze het niet onmiddellijk konden implementeren. Tot het einde van de Eerste Wereldoorlog werden de meest voorkomende veldkanonnen zeer succesvol tegen tanks gebruikt.
In het interval tussen de twee wereldwijde slachthuizen werd de ontwikkeling van gespecialiseerde anti-tankartillerie uitgevoerd in bijna alle belangrijke militair-industriële machten. Het resultaat van dit werk was de opkomst van een groot aantal BOO-monsters, die met succes de tanks van die tijd raakten.
Omdat het pantser van de eerste tanks voornamelijk beschermd was tegen kogels, kon zelfs een klein kaliber geweer of een antitankgeschut hiermee omgaan. Echter, voor de oorlog in verschillende landen begon de volgende generatie machines te verschijnen (de Britse "Matilda", de Sovjet T-34 en KV, de Franse S-35 en Char B1), uitgerust met een krachtige motor en anti-schelpen. Deze verdediging van de BOO van de eerste generatie kon niet worden gepenetreerd.
Als tegenwicht voor de nieuwe bedreiging, begonnen de ontwerpers het kaliber van beroepsonderwijs en -opleiding te verhogen en de initiële snelheid van het projectiel te verhogen. Dergelijke maatregelen verhoogden verschillende keren de effectiviteit van pantserdoordringing, maar hadden ook significante bijwerkingen. De kanonnen werden zwaarder, harder, hun kosten namen toe en de manoeuvreerbaarheid nam scherp af. De Duitsers gebruikten niet het goede leven tegen de Sovjet-T-34's en de KV 88-mm luchtafweergeschut. Maar niet altijd konden ze worden toegepast.
Het was nodig om naar een andere manier te zoeken en die werd gevonden. In plaats van de massa en snelheid van de pantserdoordringende blanks te vergroten, ontstond munitie, die door de energie van een gerichte explosie de pantserdoordringing bood. Dergelijke munitie wordt cumulatief genoemd.
Onderzoek op het gebied van directionele explosie begon in het midden van de XIX eeuw. Op de lauweren van het cumulatieve effect beweert de pionier meerdere mensen in verschillende landen die op hetzelfde moment in dezelfde richting aan het werk waren. Aanvankelijk werd het effect van een gerichte explosie bereikt door het gebruik van een speciale kegelvormige inkeping, die werd gemaakt in een explosieve lading.
De werken werden in veel landen uitgevoerd, maar de Duitsers waren de eersten die praktische resultaten bereikten. De getalenteerde Duitse ontwerper Franz Tomanek stelde voor om een metalen voering van de uitsparing te gebruiken, waardoor de gevormde lading nog efficiënter werd. In Duitsland begonnen deze werken halverwege de jaren dertig en aan het begin van de oorlog was het cumulatieve projectiel al in dienst bij het Duitse leger.
In 1940, aan de andere kant van de Atlantische Oceaan, creëerde de Zwitserse ontwerper Henry Mohaupt een raketgranaat met een cumulatieve kernkop voor het Amerikaanse leger.
Aan het begin van de oorlog hadden Sovjettankers te maken met een nieuw type Duitse munitie, wat voor hen een zeer onaangename verrassing werd. Duitse cumulatieve granaten verbrandden tankpantserij bij geraakt en linker gaten met gesmolten randen. Daarom werden ze "pantserbranden" genoemd.
Echter, in 1942 verscheen het cumulatieve projectiel BP-350A in dienst bij het Rode Leger. Sovjet-ingenieurs kopieerden Duitse trofeemonsters en creëerden een cumulatief projectiel voor een 76 mm kanon en een 122 mm houwitser.
In 1943 ontving het Rode Leger de antitankcluster antitankbommen PTAB, die bedoeld waren om de bovenste projectie van de tank te vernietigen, waar de dikte van de bepantsering altijd kleiner is.
Ook in 1943 gebruikten de Amerikanen eerst de Bazooka anti-tank granaatwerper. Hij was in staat 80 mm bepantsering te doorboren op een afstand van 300 meter. De Duitsers met grote belangstelling bestudeerden de trofeesteekproeven "Bazook" en kwamen al snel een hele reeks Duitse granaatwerperers aan het licht, die we traditioneel "Faustpatronami" noemden. De effectiviteit van hun gebruik tegen Sovjet gepantserde voertuigen is nog steeds een zeer controversiële kwestie: in sommige bronnen worden de Faustpatrons bijna een echt "wonderwapen" genoemd en in andere wijzen ze terecht op hun lage schietbereik en slechte nauwkeurigheid.
Duitse granaatwerpers waren inderdaad zeer effectief in de omstandigheden van stedelijke gevechten, toen de granaatwerper van dichtbij kon vuren. In andere omstandigheden, om op een afstand van een effectieve opname in de tank te komen, had hij niet veel kansen.
Ook hebben de Duitsers speciale anti-tankmagneet cumulatieve mijnen ontwikkeld. Hafthohlladung 3. Met behulp van de "dode ruimte" rond de tank moest de jager dicht bij de auto komen en de mijn op elk glad oppervlak versterken. Zulke mijnen doorboorden tankpantser vrij effectief, maar dicht bij de tank komen en een mijn installeren was een zeer moeilijke taak, het vereiste een enorme moed en uithoudingsvermogen van de soldaat.
In 1943, in de Sovjet-Unie, werden verschillende draagbare handgranaten ontwikkeld, die bedoeld waren om vijandige gepantserde voertuigen op korte afstanden te vernietigen.
Tijdens de oorlog begon de ontwikkeling van de RPG-1 anti-tankgranaat, die de pioniers werd van de hele familie van deze wapens. Tegenwoordig zijn granaatwerperrollen van RPG een echt wereldwijd merk dat niet onderdoet voor de beroemde AK-47.
Na het einde van de oorlog werd het werk aan de oprichting van nieuwe cumulatieve munitie onmiddellijk voortgezet in veel landen van de wereld, theoretische studies werden uitgevoerd op het gebied van gerichte explosies. Tegenwoordig is de cumulatieve kernkop traditioneel voor granaatwering granaatwerpers, antitanksystemen, luchtvaart-antitankmunitie, tankschalen, antitankmijnen. De bescherming van gepantserde voertuigen verbetert voortdurend en de vernietigingsmiddelen liggen niet ver achter. De structuur en het principe van de werking van dergelijke munitie is echter niet veranderd.
Cumulatief projectiel: werkingsprincipe
Het cumulatieve effect betekent de versterking van de actie van een proces door de toevoeging van inspanning. Deze definitie geeft zeer nauwkeurig het principe van het cumulatieve effect weer.
In de gevechtslading van de lading bevindt zich een trechtervormige uitsparing, die is bekleed met een laag metaal met een dikte van één of enkele millimeters. Deze trechter is breed naar het doel gericht.
Na de detonatie, die zich voordoet aan de scherpe rand van de trechter, plant de explosiegolf zich voort naar de zijwanden van de kegel en klapt ze in de as van de munitie. Wanneer een explosie een enorme druk creëert, waardoor het metaal van de bekleding in quasi-vloeistof verandert en onder enorme druk langs de as van het projectiel naar voren beweegt. Zo wordt een metalen straal gevormd, die met hypersone snelheid (10 km / s) vooruit beweegt.
Opgemerkt moet worden dat de metalen bekleding niet smelt in de traditionele betekenis van het woord, maar onder enorme druk vervormd (verandert in vloeistof).
Wanneer de metaalstraal het pantser binnengaat, doet de sterkte van de laatste het niet. De dichtheid en dikte zijn belangrijk. Het penetratievermogen van een cumulatieve straal hangt af van de lengte, de dichtheid van het bekledingsmateriaal en het materiaal van het pantser. Het maximale penetrerende effect treedt op wanneer een munitie ontploft op een bepaalde afstand van het pantser (het wordt focal genoemd).
De interactie van bepantsering en cumulatieve straal vindt plaats volgens de wetten van de hydrodynamica, dat wil zeggen, de druk is zo groot dat de sterkste tankpantser zich als een vloeistof gedraagt wanneer hij door een straal wordt geraakt. Gewoonlijk kan cumulatieve ammunitie het pantser penetreren, waarvan de dikte van vijf tot acht van zijn kalibers is. Wanneer geconfronteerd met verarmd uranium, het pantser-piercing effect neemt toe tot tien kalibers.
Voor- en nadelen van cumulatieve munitie
Dergelijke munitie heeft zowel sterke als zwakke punten. Hun onbetwiste voordelen omvatten het volgende:
- hoge harnaspiercing;
- pantserdoordringing is niet afhankelijk van de snelheid van de munitie;
- krachtige gepantserde actie.
In caliber en subcaliber shells, is de pantserdoordringing direct gerelateerd aan hun snelheid, hoe hoger het is, hoe beter. Dat is de reden waarom voor hun gebruik artilleriesystemen worden gebruikt. Voor cumulatieve munitie doet de snelheid er niet toe: de cumulatieve straal wordt gevormd bij elke botsingssnelheid met het doelwit. Daarom is een cumulatieve kernkop een ideaal hulpmiddel voor granaatwerpers, terugspringende kanonnen en anti-tank raketten, bommen en mijnen. Bovendien voorkomt een te hoge projectielsnelheid een cumulatieve straalvorming.
Het raken van een cumulatief projectiel of een granaat in een tank leidt vaak tot een explosie van de munitie van het voertuig en schakelt het volledig uit. De bemanning heeft dus bijna geen kans op behoud.
Cumulatieve munitie heeft een zeer hoge armor-piercing. Sommige moderne antitanksystemen slaan homogeen pantser met een dikte van meer dan 1000 mm.
Nadelen van cumulatieve munitie:
- vrij hoge productiecomplexiteit;
- complexiteit van gebruik voor artilleriesystemen;
- kwetsbaarheid voor dynamische bescherming.
Schelpen getrokken wapens gestabiliseerd tijdens de vlucht als gevolg van rotatie. De middelpuntvliedende kracht die in dit geval ontstaat, vernietigt echter de cumulatieve straal. Uitgevonden verschillende "trucs" om dit probleem te omzeilen. In sommige Franse munitie roteert bijvoorbeeld alleen het lichaam van het projectiel en het cumulatieve deel ervan is op lagers gemonteerd en blijft stationair. Maar bijna alle oplossingen voor dit probleem bemoeilijken munitie aanzienlijk.
Munitie voor gladde looppistolen daarentegen heeft een te hoge snelheid, wat onvoldoende is om de cumulatieve straal te richten.
Dat is de reden waarom munitie met cumulatieve kernkoppen meer karakteristiek is voor lage snelheid of stationaire munitie (antitankmijnen).
Er is een vrij eenvoudige verdediging tegen dergelijke munitie - een cumulatieve straal wordt gedissipeerd door een kleine tegenexplosie die optreedt op het oppervlak van de machine. Dit is de zogenaamde dynamische bescherming, tegenwoordig wordt deze methode op grote schaal toegepast.
Om de dynamische verdediging te doorbreken, wordt een cumulatieve kernkop gebruikt, die uit twee ladingen bestaat: de eerste verwijdert de dynamische bescherming en de tweede penetreert de hoofdpantser.
Tegenwoordig zijn er cumulatieve munitie met twee en drie ladingen.
