Разрывной заряд с непрерывным стержневым поражающим элементом.
Continuous-rod warhead
Снаряд с непрерывным стержневым наконечником: принцип действия, применение в авиации и ПВО. Осколочно-фугасное действие, история развития от Первой мировой войны.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Взрывное устройство, использующее трубку из длинных сварных металлических цилиндров.
Explosive device utilizing a tube of long welded metal cylinders
Непрерывная стержневая боевая часть – это специализированный боеприпас, создающий кольцевую схему разлета осколков, благодаря чему при взрыве он распространяется в виде широкого круга, поражая цель по окружности. Применяется в зенитных и противоракетных ракетах.
A continuous rod warhead is a specialized munition exhibiting an annular blast fragmentation pattern, thus when exploding it spreads into a large circle cutting through the target. It is used in anti aircraft and anti missile missiles.
Ранние зенитные боеприпасы
Пули из винтовок и пулеметов применялись против первых военных самолетов во время Первой мировой войны. Артиллерия использовалась, когда самолеты поднимались выше дальности стрельбы винтовок и пулеметов. Поскольку вероятность прямого попадания в самолет была невелика, артиллерийские снаряды проектировались для взрыва на высоте, близкой к высоте полета самолета, создавая облако осколков вокруг точки взрыва. Аналогичное зенитное вооружение, с большим калибром, повышенной скорострельностью и улучшенными взрывателями, продолжало использоваться во время Второй мировой войны. Эти пули и мелкие осколки часто пробивали небольшие отверстия в фюзеляже. Если пуля или осколок не попадал в пилота или в критически важный элемент конструкции самолета (например, топливопровод, часть системы охлаждения двигателя, важный провод или гидравлическую линию управления), самолет оставался работоспособным. Некоторые зенитные снаряды были разработаны для распада на длинные, тонкие фрагменты с целью повреждения фюзеляжа. Отверстия, образованные такими фрагментами, с большей вероятностью вызывали разрушительные нарушения обтекания высокоскоростных самолетов, однако вероятность попадания снижалась из-за меньшего количества осколков от боевой части одинакового размера. Проблема стала более актуальной с разработкой зенитных ракет, пришедших на смену артиллерии после Второй мировой войны. Меньшее количество ракет требовало более совершенной боевой части для достижения вероятности уничтожения самолета, сопоставимой с вероятностью, обеспечиваемой большим количеством артиллерийских снарядов, которые могло нести оружие аналогичного размера и стоимости. Концепция боевой части из свернутого непрерывного стержня была предложена в 1952 году. Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса разработала боевую часть с непрерывно расширяющимся стержнем в рамках программы разработки противовоздушной обороны ВМС США, финансируемой военно-морским флотом. Информация о боевой части была засекречена до тех пор, пока ее использование не стало ненужным.
Rifle and machine gun bullets were used against early military aircraft during World War I. Artillery was used when aircraft flew above the range of rifle and machine gun cartridges. Since the probability of actually striking the aircraft was small, artillery shells were designed to explode at the approximate altitude of the aircraft to throw a shower of fragments in the vicinity of the explosion. Similar anti aircraft weaponry with larger calibers, higher rates of fire, and improved fuzes continued to be used through World War II. These bullets and small fragments often made small holes in the airframe. Unless a bullet or fragment struck the pilot, or some critical part of the airframe, (like a fuel line, part of the engine coolant system, a critical wire or hydraulic line actuating control surfaces), the aircraft remained operational. Some anti aircraft artillery projectiles were designed to fragment into long, thin pieces in an attempt to inflict damage on the airframe. Holes made by such fragments were more likely to cause destructive disruption of airflow around high speed aircraft, but the hit probability was lowered for the smaller number of fragments from a warhead of equal size. The problem became more significant as anti aircraft missiles were developed to replace guns after World War II. A smaller number of missiles would require an improved warhead to match the aircraft destruction probability of the larger number of artillery projectiles potentially carried by a weapon of the same size and cost. The concept of a folded continuous rod warhead was suggested in 1952. The Applied Physics Laboratory of Johns Hopkins University invented the Continuous Expanding Rod Warhead as part of its Navy contracted development of the U. S. Navy's anti air missile defense program. The details of the warhead were Top Secret until its use was no longer needed.
Строительство
Четное количество отдельных стальных стержней расположено параллельно друг другу, образуя цилиндр. Концы стержней приварены друг к другу: первый и второй стержни приварены сверху, второй и третий – снизу, и так далее по всему периметру цилиндра.
An even number of individual steel rods are arranged in parallel to form a cylinder. The ends of the rods are welded together—the first rod and the second rod are welded together at the top, the second and third at the bottom, and so on all the way around the form.
Операция
Когда взрывчатое вещество детонирует, оно сообщает импульс стержням, выбрасывая их наружу в расширяющийся круг. Давление взрыва должно действовать равномерно на стержни по всей их длине, поэтому для формирования ударной волны используется некий отражатель, подобный взрывной линзе. Стержни достаточно пластичны, чтобы позволить расширение без разрушения самих стержней или сварных соединений, а скорость детонации ограничена значением менее 1150 м/с, что позволяет стержням изгибаться в этих местах. На некотором промежуточном этапе кольцо приобретает зигзагообразную (чередующуюся по направлению) форму внутри цилиндрической оболочки. После полного расширения кольцо становится круглым и лежит в одной плоскости. Затем кольцо разрушается и в конечном итоге стремится образовать один или несколько прямых стержней. Поскольку суммарный импульс стержней относительно ракеты приблизительно равен нулю, их эффективность быстро снижается по мере расширения разрушенного кольца. Это быстро расширяющееся кольцо, при попадании в самолет, может быть эффективнее эквивалентной осколочно-фугасной боевой части: кольцо из стержней обеспечивает большую площадь поражения, чем осколочный снаряд. Последующие реализации показали обратное.
When detonated, the high explosive imparts momentum to the rods, thrusting them outward in an expanding circle. The pressure wave from the explosive needs to act evenly on the rods over their length, so some sort of tamper is used to shape the shock wave similar to an explosive lens. The rods are sufficiently soft (ductile) to allow the expansion without breaking the rods or the welded joints, and the detonation velocity is limited to under 1,150 m/s, allowing the rods to bend at these locations instead. At some intermediate point the ring will have a zig zag (alternating direction) appearance within a cylindrical envelope. Upon ultimate expansion the ring is circular and contained within a plane. The ring will then break and ultimately tend to form one or more straight rods. Since the net momentum of the rod relative to the missile is roughly zero, its effectiveness will rapidly diminish as the broken ring expands. This rapidly expanding ring, when hitting the aircraft, can be more effective than an equivalent fragmentation warhead: the ring of rods provides a larger surface area than a fragmented ballistic. Subsequent implementations indicated the opposite.