Kumulativ effekt • Andrei Alubaev • Videnskabeligt billede af dagen på "Elements" • Fysik

Kumulativ effekt

På billedet – en klar illustration af den kumulative effekt, eller Munro-effekten: En dråbe, der falder ned i vandet, stikker et hul i overfladen, som derefter "kollapser" og smider en vanddråbe. Når børn leger og slår vandet med håndfladen for at splitte hinanden, skaber de også kumulative stråler.

Udtrykket "kumulation" er afledt af den latinske cumulatio – "cluster" eller cumulo – "accumulate" og betyder en stigning eller forøgelse af enhver effekt på grund af tilsætning eller akkumulering af effekter, som er homogene med den. I fysik beskriver dette udtryk kortsigtede processer (normalt eksplosioner) og indebærer deres amplifikation på et bestemt sted eller i retning af handling.

Forestil dig en ladning af eksplosiv i et homogent, tæt medium – sig i en væske. På et tidspunkt opstår der en eksplosion, det vil sige en ekstremt hurtig udledning af energi, der opbevares af et stof. Eksplosionsprodukterne har en meget høj temperatur, høj densitet og er under enormt pres, de komprimerer skarpt miljøet og skaber en stødbølge. Dette spring udbreder sig gennem mediet ved supersoniske hastigheder, der danner en såkaldt "blast wave".Hvis ladningen eksploderede i et lille område (en punkt eksplosion), så har bølgen en sfærisk form. De partikler, hvortil den overfører energi, erhverver hastigheder rettet ud fra eksplosionscenteret, og modulen af ​​disse hastigheder for ækvivalente partikler er de samme. Følgelig er densiteten af ​​kinetisk energi i alle retninger fra midten den samme.

Forestil dig nu, at vi på en eller anden måde kunne omfordele energien fra en eksplosion i rummet, hvilket gør tætheden af ​​kinetisk energi i en retning væsentligt større end i de andre. Således vil partiklernes hastighed i denne retning øges, og en stråle vil fremstå. Det er denne effekt af koncentration af energi i en retning, der kaldes kumulativ, og den stråle der stammer fra dette er en kumulativ jet. Selvfølgelig kan kumulative stråler ikke kun forekomme under eksplosioner. Det er vigtigt at skabe sådanne forhold, når densiteten af ​​den kinetiske energi i et bevægeligt medium stiger hurtigt i et lille volumen. Og hvis dette volumen ikke er sfærisk symmetrisk, vises en jet.

Ordning med kumulativ virkning. Billede fra ru.wikipedia.org

Forskernes eksplosivstoffer fandt ud af, at hvis projektilet til at lave en hul spor, kan den destruktive energi koncentreres i et lille område.I 1792 gennemførte minedriftingeniør Franz von Baader lignende eksperimenter med sort pulver, men disse eksperimenter blev virkelig succesrige med fremkomsten af ​​stærkt sprengende stoffer. Allerede i XIX århundrede blev den kumulative virkning re-undersøgt og beskrevet detaljeret i hans værker af American Charles Munro (Charles Edward Munro). I 1938 opdagede Franz Tomanek (Franz Rudolf Thomanek) i Tyskland og Henry Mohaupt i Schweiz uafhængigt effekten af ​​at øge projektilens gennemtrængningskapacitet, hvilket gjorde en konisk rille foret med en metaltragt. Disse lovende udviklinger var ikke langsomt for at få brugen af ​​militæret – i mine eksplosiver og i artilleri. Kumulativ ammunition blev først brugt i kampforhold den 10. maj 1940 under overfaldet af Fort Eben Enamel (Belgien).

Siden begyndelsen af ​​den store patriotiske krig mødte sovjetiske tankmænd med de tyske hærs kumulative våben – granater og skaller. Slående pansrede køretøjer, sådanne skaller forlod karakteristiske smeltede huller og blev kaldt "rustningspiercing". I foråret 1942 blev en skal udviklet på basis af et tysk trofæ testet i Sofrinsky-serien, og den første kumulative skal blev vedtaget af den sovjetiske hær.I 1949 blev den sovjetiske matematiker og mekaniker Mikhail Alekseevich Lavrentiev vinder af Stalinprisen for at skabe teorien om kumulative jetfly.

Hvad er grundlaget for en så kraftig handling af formede ladninger? På grund af uddybningen i form af en tragt, som "kollapser" under en eksplosion, som en vandoverflade stanset af en dråbe, skabes der en gasstråle fra eksplosionsprodukterne. Hvis tragten er belagt med en metalforing, opnås strålen fra det smeltede metal med høj temperatur. Nederlaget opnås ved en lille diameter jet på et område på ca. 80 mm (se video). På en vis afstand til målet har denne jet en kraftig rustningspiercing effekt, som følge af hvilken den kumulative effekt har modtaget sin berygtelse.

Demonstration af den kumulative effekt på eksemplet på forskellige typer skaller

Billeder fra webstedet popmech.ru.

Andrey Alubaev


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: