Kumuliacinis poveikis • Andrejus Alubaevas • Mokslinis "Elementų" dienos vaizdas • Fizika

Kumuliacinis poveikis

Paveiksle – aiški bendrojo poveikio arba Munro efekto iliustracija: lašas patenka į vandenį, įtrūkdamas į paviršių esančią skylę, kuri tada "sugriauna", išmeta vandens lašą. Kai vaikai žaidžia ir įstrigo vandenį delnus iš jų rankos, jie gali sudaryti kumuliacinius purkštukus.

Terminas "kumuliacija" yra kilęs iš lotynų kumuliacijos – "klasterio" arba "cumulo" – "kaupiasi", o tai reiškia bet kokio poveikio padidėjimą arba padidėjimą dėl to, kad jie yra vienodi su jais. Fizikoje šis terminas apibūdina trumpalaikius procesus (paprastai sprogimus) ir reiškia jų sustiprinimą tam tikroje vietoje arba veiksmų kryptimi.

Įsivaizduokite, kad sprogi medžiaga yra vienalytėje, tankioje terpėje, tarkime, skysčio. Tam tikru momentu įvyksta sprogimas, tai yra labai greita cheminės medžiagos kaupimosi energijos išleidimas. Sprogimo produktai yra labai aukštos temperatūros, didelio tankio ir yra didelio slėgio, jie smarkiai suspaudžia aplinką, sukuriant smūginę bangą. Šis šuolis per terpę skleidžia viršgarsinį greitį, susidaro vadinamoji "sprogimo banga".Jei mokestis sprogo nedideliu plotu (taškinis sprogimas), banga yra sferinė forma. Dalelės, į kurias ji perduoda energiją, gauna greičius, nukreiptus nuo sprogimo centro, ir šių greičių moduliai vienodioms dalelėms yra vienodi. Todėl kinetinės energijos tankis visomis kryptimis nuo centro yra tas pats.

Dabar įsivaizduokime, kad tam tikru ar kitu būdu sugebėjome perskirstyti sprogimo energiją erdvėje, todėl kinetinės energijos tankis vienoje pusėje būtų žymiai didesnis nei kitose. Taigi, dalelių greitis šia kryptimi didės ir pasirodys reaktyvinis variklis. Būtent toks energijos koncentracijos poveikis yra viena kryptimi, vadinama kumuliacine, o iš to kylantis srautas yra kumuliacinis srautas. Žinoma, kaupiamosios srovės gali atsirasti ne tik sprogdinimo metu. Svarbu sukurti tokias sąlygas, kai judesio terpės kinetinės energijos tankis greitai auga nedideliu tūriu. Ir jei šis tūris nėra sferinėmis simetriškumu, pasirodys reaktyvinis variklis.

Kumuliacinio poveikio schema. Vaizdas iš ru.wikipedia.org

Tyrėjai sprogstamųjų medžiagų nustatė, kad jei sklendė padaryti tuščiavidurį griovelį, destruktyvi energija gali būti sutelkta nedidelėje srityje.1792 m. Kalnakasybos inžinierius Franzas von Baaderis atliko panašius eksperimentus, naudodamasis juodaisiais milteliais, tačiau šie eksperimentai iš tiesų buvo sėkmingi, kai atsirado daugybe medžiagų. Jau XIX a. Kumuliacinis poveikis buvo iš naujo išnagrinėtas ir išsamiai aprašytas Amerikos Charles Munro (Charles Edward Munro) kūriniuose. 1938 m. Franzas Tomanekas (Franzas Rudolfas Thomanekas) Vokietijoje ir Henris Mohauptas Šveicarijoje atskirai nustatė, koks didelis lempų įsiskverbimo pajėgumo poveikis, kuris padarė kūginę griovelę, išklotą metaline piltuve. Šie perspektyvūs įvykiai nebuvo lėta, kad būtų galima panaudoti kariuomenę – mano sprogmenimis ir artilerijoje. Kumuliaciniai šaudmenys pirmą kartą buvo panaudoti kovos sąlygomis 1940 m. Gegužės 10 dieną, kai buvo užpulsta Fort Eben Enamel (Belgija).

Nuo Didžiojo Tėvynės karo pradžios sovietiniai tankininkai susitiko su sukauptais vokiečių kariuomenės ginklais – granatais ir lukštais. Įspūdingos šarvuotinės transporto priemonės, tokios kiautos paliko būdingas išlydytas skyles ir buvo vadinamos "šarvuotos pirštinėmis". 1942 m. Pavasarį "Sofrinskio" asortimento metu buvo išbandytas vokiečių trofėjaus pagrindas, o tada pirmoji kumuliacinė apvalkale buvo priimta sovietų armija.1949 m. Tarybinis matematikas ir mechanikas Michailas Aleksejevičius Lavrentievas tapo Stalino premijos laureatu kurdamas teoriją apie kaupiamasis purkštukus.

Koks yra tokio galingo veiksmo formos mokesčių pagrindas? Dėl sprogimo "žlugimo" piltuvo formos gylio, panašaus į vandens lašą, perforuotą lašeliu, iš sprogimo produktų susidaro dujų srautas. Jei piltuvas yra padengtas metaliniu pamušalu, purkštukas gaunamas iš aukštos temperatūros išlydyto metalo. Pralaimėjimas pasiekiamas maždaug 80 mm pločio srove (žr. Vaizdo įrašą). Tam tikru atstumu iki tikslo šis purkštuvas turi galingą šarvų pritraukimo efektą, dėl kurio sukauptas poveikis gavo žinomumą.

Kumuliacinio poveikio demonstravimas skirtingų tipų korpusų pavyzdžiu

Nuotraukos iš svetainės popmech.ru.

Andrejus Alubaevas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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