De eenvoudigste fragmentatieprojectielen zijn alleen in staat tot natuurlijke fragmentatie, dat wil zeggen, de willekeurige verstrooiing van fragmenten onder invloed van een hoog explosief. Dergelijke granaten zullen nog heel lang in de arsenalen van de strijdende partijen aanwezig zijn, maar de eisen van de tijd en de smaak van kopers vereisen nieuwe, effectievere manieren om de vijand op het slagveld uit te schakelen.
Een duidelijke en vrij zelfverzekerde competitie voor hen is fragmentatiemunitie met granaten van een bepaalde verplettering, maar in dit materiaal zullen we de details weglaten, omdat dit een onderwerp is voor een apart artikel.
De eerste in de innovatieve lijn van "smart" zijn fragmentatiemunitie met kant-en-klare submunities, die stabiele kenmerken van het fragmentatieveld bieden. Vaak worden eenvoudige ballen gebruikt als kant-en-klare dodelijke elementen - dit wordt bijvoorbeeld geïmplementeerd in handgranaten en luchtbommen, die structureel niet zijn aangepast aan zware schokoverbelastingen. In de Duitse M-DN21, met een totale massa van een granaat van 221 gram, zitten er 2200 ballen in, elk met een gewicht van 0,45 gram. In het midden van de vorige eeuw hebben onderzoekers bewezen dat het meest effectieve effect op zowel levende als materiële delen een fragment van 0,5 g is met een specifieke kinetische energie van ongeveer 100 J / cm2. Het is moeilijk voor te stellen met welke moeilijkheden artsen zullen worden geconfronteerd bij het behandelen van meerdere granaatscherven van dergelijke munitie. Het is vermeldenswaard dat een klassiek projectiel, wanneer het wordt ontploft, ongeveer 77% van de fragmenten oplevert in het massabereik van 0,1-1,0 g, waarvan de overgrote meerderheid niet 0,5 g bereikt. Een ander argument voor kant-en-klare submunitie was de medische statistieken van de Tweede Wereldoorlog, waarbij fragmenten met een gewicht van 0,5 g of minder worden aangeduid als de meest "dodelijke" fractie van de opvallende elementen - 66,6% van alle wonden waren verantwoordelijk voor precies dergelijke fragmenten. Fragmenten van meer dan 10 g veroorzaakten vanwege hun zeldzaamheid slechts in 6, 7% van de gevallen verwondingen. De tweede versie van fragmentatiemunitie met kant-en-klare dodelijke elementen is om ze uit te rusten met een ondersteunende metalen schaal die beschermt tegen schokoverbelasting in de geweerloop. De keerzijde van deze oplossing zijn de fragmenten van de draagconstructie met merkbaar slechtere eigenschappen dan die van kant-en-klare submunities. Dit is een experimenteel 105 mm XM0125 houwitserprojectiel met 7800 wolfraamkogels en 2 kg explosieven. Het Duitse 76 mm DM261A2-projectiel voor een automatisch marinekanon, dat 2200 kogels met een diameter van 4 mm en 580 g explosief bevat, behoort ook tot de klasse van fragmentatiemunitie met een draaggranaat. Ballen als destructieve elementen zijn ook niet zondeloos - hun bindmiddel (meestal epoxylijm) tijdens explosieve detonatie wordt snel "uitgeblazen" door hete explosieproducten, wat op natuurlijke wijze de kinetische energie van de afgewerkte fragmenten vermindert.
Om het doorbreken van gassen te voorkomen, stelden de ingenieurs voor om een dunne schaal (voering) tussen het explosief en de ballen te installeren, of om de elementen eenvoudigweg de vorm van zeshoekige prisma's te geven, waardoor de openingen tussen de dodelijke stukken metaal werden geminimaliseerd.
Ontwerp van de kernkop van de staaf: 1 - ringvormig explosief; 2 - punten van paarsgewijs lassen van aangrenzende staven; 3 - staven in twee lagen gelegd; 4 - explosieve explosieve lading. Bron - Wapens en wapensystemen. Auteurs: V. A. Odintsov, S. V. Ladov, DP Levin.
Een apart fenomeen zijn de kant-en-klare opvallende elementen van het raketafweersysteem, dat zijn stalen staven met ronde of vierkante dwarsdoorsnede, bovenop de explosieve lading gelegd en door een demper van zijn vernietigende werking geïsoleerd. Ingenieurs boden twee opties: staven die afwisselend aan de boven- en onderkant zijn gelast, die, wanneer ze worden geëxplodeerd, een doorlopende ring vormen, dat wil zeggen een enorm enkel opvallend element, en afzonderlijk gelegde staven, die een cirkelvormige stroom van individuele elementen vormen. Het doel is om het vliegtuig te bedekken, dat de staven snijden als een botermes, en de structurele elementen vernietigt - zo werkt bijvoorbeeld de 9M333 SAM van het Strela-10 zelfrijdende luchtverdedigingssysteem. In het 2S6 "Tunguska" -complex heeft de 9M311-raket een gecombineerde kernkop van 9 kg, bestaande uit 600 mm lange staven en kubische fragmentatie-elementen met een gewicht van 2 tot 3 g. De staaf "snijdt" het vijandelijke vliegtuig en de stalen kubussen veroorzaken de brandstofsysteem te ontsteken.
Om doelen in de bovenste lagen van de atmosfeer of daarbuiten te vernietigen, wordt fragmentatiemunitie ontwikkeld, die, wanneer ze tot ontploffing worden gebracht, met lage snelheid smalle cirkelvormige velden van fragmenten vormen. Er wordt een soort "netwerk" gecreëerd voor een naderend object, waarin de dichtheid van fragmenten hoog genoeg is voor gegarandeerde nederlaag. Het doelwit heeft meestal de status van strategisch en heeft hypersonische snelheid, dus de submunities hebben geen serieuze versnelling nodig om kinetische energie te geven. De apotheose van engineering wordt veelbelovende clusterfragmentatievelden, dit zijn stalen netten (velden) of vouwroosters die worden ingezet door een antiraket op weg naar een naderende ballistische. Zo heeft Lockheed-Martin in het kader van het HOE-programma (Homing Overlay Experiment) een orbitale interceptor met een star (gekoppeld) veld ontwikkeld. De lengte van de telescopische veer van de interceptor is 2.050 mm, elke veer heeft vijf zware kant-en-klare slagelementen. Er wordt ook voorgesteld om een extra explosieve lading in de schaal van een dergelijk obstakel te integreren, die wordt geactiveerd bij interactie met het doelwit.
Interceptors voor ballistische raketten met een "sluier"-veld: a - schermveld met constante dichtheid; b - rigide (gebonden) veld.
Bron: Wapens en wapensystemen. Auteurs - V. A. Odintsov, S. V. Ladov, DP Levin.
De cirkelvormige verspreiding van fragmenten heeft één belangrijk nadeel: bij kleine naderingshoeken van het doelwit gaan sommige van de schadelijke elementen de grond in zonder significante schade aan te richten. Daarom is de volgende stap van de slimmere fragmentatiemunitie om net voor detonatie naar de verticale as te draaien. Binnenlandse cluster 122 mm projectiel MLRS "Prima" ging vroeger naar de verticale parachute, maar dit vereiste voldoende tijd en hoogte van inzet. Hogesnelheidsprojectielen voor onmiddellijke omkering zijn uitgerust met straalmotoren of afgestoten kruitladingen van ballastmassa's. Een veelbelovend ontwerp van een gevederd fragmentatieprojectiel voor het D-81 tankkanon voorziet in een afgelegen zekering voor een voortstuwende poederlading. Samen met de sensor van de hoekpositie van het projectiel geven de projectiel "hersenen" het commando aan het kruit om op een bepaald moment te exploderen en met een snelheid van 200 m/s twee ladingen met een totale massa van 1,2 kg uit te werpen, die een impuls geeft van 240 N · s. Als gevolg hiervan draait het projectiel 90 graden over 15 meter en ontploft. Een cirkelvormig fragmentatieveld wordt gelijkmatig "verdeeld" over de vijand …
Het schema van de parachute-remmende draai van de clustergevechtselementen: 1 - uitwerpen uit de patroon; 2- schieten van de dekking en uitgang van de parachute; 3 - het stadium van de omzet; 4 - ondermijning. Bron - Wapens en wapensystemen. Auteurs: V. A. Odintsov, S. V. Ladov, DP Levin.
Fragmentatiestraalprojectielen zijn een relatief nieuwe trend in artillerietanksystemen, geïmplementeerd in Rusland in het Ainet-systeem voor de T-90S. De afstandsmeter, ballistische computer en automatische installer van de 3VM18 tijdelijke (baan)zekering zorgen voor inductieve invoer van de detonatieparameters vlak voordat het projectiel in de loop wordt gevoerd. Kant-en-klare submunities - meestal miniatuurcilinders - bevinden zich in de neus van het projectiel, gescheiden van de explosieve dempers, en zorgen voor een gerichte stroom puin of "straal".
Bron: otvaga2004.mybb.ru.
Russische concepten van tankfragmentatiestraalprojectielen met kop (a) en kop (b) zekeringen: 1 - kopcontactsamenstel; 2 - hoofdkap; 3 - lichtgewicht aggregaat; 4 - blok GGE; 5 - diafragma; 6 - schaallichaam; 7 - explosieve lading; 8 - onderste tijdelijke zekering; 9 - optisch venster voor het betreden van de installatie op het traject; 10 - stabilisator; 11 - koffer; 12 - trajectcontactzekering; 13 - ontvanger van installaties; 14 - fragmentatieblok; 15 - kunststof glas; 16 - centrale buis; 17 - stabilisatorlichaam; 18 - druppelveren. Bron: Wapens en wapensystemen. Auteurs: V. A. Odintsov, S. V. Ladov, DP Levin.
Het is belangrijk dat de eigen snelheid van het projectiel wordt opgeteld bij de vliegsnelheid van gerichte fragmenten, wat zorgt voor een hoge kinetische energie van de destructieve elementen. Tijdens detonatie vormt het draaglichaam van het projectiel een secundair cirkelvormig veld van fragmenten, waardoor het projectielmateriaal efficiënter kan worden gebruikt. In de toekomst zullen alle binnenlandse brisantgranaten van tankkanonnen worden vervangen door brisante fragmentatiegranaten, vooral omdat de potentiële vijand ze al volop gebruikt. In Israël is dit de M329 Apam uit 2009, die in staat is om zes opeenvolgende explosies op het traject te maken, wat geen kans laat voor een tankgevaarlijke kracht in smalle stadsstraten. Het Duitse projectiel DM11 met een driestanden-lont uit de wapen "studio" Rheinmetall heeft wolfraamkogels als slagelementen.
DM11-projectiel met een supersonische naald aan de kop. Bron: andrei-bt.livejournal.com.
Van de klassieke cumulatieve en zeer explosieve tankgranaten, leende het nieuwe ontwerp een supersonische neusnaald, die tijdens de vlucht een Mach-kegel vormt en verantwoordelijk is voor het stabiliseren van het projectiel op het traject. De Zweden van FFV experimenteren met een gecombineerd projectiel "P", dat behoort tot een nieuwe klasse van clusterfragmentatiestraalprojectielen. In het lichaam van de munitie bevinden zich twee raketblokken met voortstuwende kruitladingen. Bij het naderen van het doel vuurt de automatisering achtereenvolgens blokken van het projectiel af, die op hun beurt exploderen en de opvallende elementen werpen. Dergelijke meertraps aanvalsmechanismen geven een snelheid van ongeveer 1600 m / s aan de stalen kogels van 25 gram, wat een penetratie van het tankdak tot 40 mm dik garandeert.
Gecombineerd projectiel "R" van axiale actie: 1 - zekering op afstand; 2 - kruitvuurwerk voor het verwijderen van de hoofdkap; 3 - schaallichaam; 4 - werpblok; 5 - poederlading verdrijven; 6 - detonator van een voortstuwingseenheid met een vertrager; 7- laags GGE.
Bron: Wapens en wapensystemen. Auteurs: V. A. Odintsov, S. V. Ladov, DP Levin.
Meniscus of fragmentatiemunitie met meerdere elementen van een bepaalde verpletterende look is behoorlijk exotisch. Het "hoogtepunt" van het ontwerp is de schaalschaal, behandeld met hoge druk met de vorming van ondiepe uitsparingen in de vorm van menisci of kegels met grote openingshoeken. Heb je een leuk idee van de ingenieurs? Wanneer explosieven worden ontploft, worden miniatuur "schokkernen" gevormd, die worden gegooid met een snelheid van 1800-2200 m / s en doorborende pantserbarrières tot één meniscusdiameter. Door de openingshoek te verkleinen tot 70-90 graden wordt de compacte "botskern" gewijzigd in een cumulatieve straal, en de munitie zelf wordt multi-cumulatief genoemd. De categorie zeldzame omvat kant-en-klare opvallende elementen met een verbeterde aerodynamische vorm, dat wil zeggen geveegd met veren en asymmetrische platte. Ze vliegen ver, hebben een hoge zijdelingse belasting en zijn zeer effectief in beschermde mankracht. Het probleem van veilig werpen van hoge schokbelastingen tijdens detonatie van explosieven blijft echter moeilijk - de opvallende elementen worden vernietigd en vervormd. Daarom worden aerodynamische elementen voorzichtig gegooid, met behulp van een poederlading en met een snelheid van niet meer dan 200 m / s.
