Кумулятивные боеприпасы: история и принцип действия

Введение

Тип кумулятивного заряда взрывчатого вещества

Высокоскоростной кумулятивный противотанковый (HEAT) – это эффект кумулятивного заряда взрывчатого вещества, использующий эффект Манро для пробития тяжелой брони. Боеголовка функционирует за счет схлопывания взрывчатым зарядом металлической облицовки внутри боеголовки в высокоскоростную кумулятивную струю; она способна проникать в бронесталь на глубину, в семь и более раз превышающую диаметр заряда (калибра заряда, CD). Эффект пробития брони кумулятивной струей носит исключительно кинетический характер; снаряд не оказывает взрывного или зажигательного воздействия на броню. Поскольку для пробития они полагаются на кинетическую энергию кумулятивной струи, боеголовкам HEAT не требуется высокая начальная скорость, как бронебойным снарядам. Таким образом, они могут быть выпущены из оружия с меньшей мощностью, создающего меньшую отдачу. Эффективность оружия HEAT не связана с тепловыми эффектами, HEAT – это просто аббревиатура.

История

Тепловые боеголовки разрабатывались во время Второй мировой войны в результате обширных исследований и разработок по кумулятивным зарядам. Кумулятивные заряды продвигались на международном уровне швейцарским изобретателем Генри Мохауптом, который демонстрировал это оружие перед началом Второй мировой войны. До 1939 года Мохаупт демонстрировал свое изобретение британским и французским органам управления вооружением. Параллельная разработка немецкой группой изобретателей Кранца, Шардина и Томанека привела к первому задокументированному применению кумулятивных зарядов в бою во время успешного штурма крепости Эбен-Эмаэль 10 мая 1940 года. Утверждения о приоритете изобретения трудно разрешить из-за последующих исторических интерпретаций, секретности, шпионажа и международного коммерческого интереса. Первым британским оружием с тепловой боеголовкой, разработанным и принятым на вооружение, была винтовочная граната с пусковым стаканом на конце ствола винтовки; граната, винтовка No. 68 /AT, которая впервые поступила на вооружение британских вооруженных сил в 1940 году. Существуют утверждения, что это была первая боеголовка и пусковая установка HEAT, находящиеся в эксплуатации. Конструкция боеголовки была простой и позволяла пробивать броню. Предохранитель гранаты срабатывал при извлечении штифта в хвостовой части, который предотвращал движение ударника вперед. Простые стабилизаторы обеспечивали устойчивость в полете, и, при попадании гранаты в цель под правильным углом 90 градусов, заряд был эффективен. Детонация происходила при ударе, когда ударник в хвостовой части гранаты преодолевал сопротивление спиральной пружины и выбрасывался вперед в ударный детонатор. К середине 1940 года Германия представила первый кумулятивный снаряд, предназначенный для стрельбы из пушки, 7,5 см Gr.38 Hl/A (поздние модификации B и C), который использовался в 7,5 см KwK.37 L/24 танка Panzer IV и самоходной артиллерийской установки StuG III. В середине 1941 года Германия начала производство кумулятивных винтовочных гранат, которые первоначально были выданы десантникам, а к 1942 году – частям регулярной армии (Gewehr Panzergranate 40, 46 и 61), но, как и британцы, вскоре перешла к интегрированным системам доставки боеголовок: в 1943 году были представлены Püppchen, Panzerschreck и Panzerfaust. Panzerfaust и Panzerschreck (танковый кулак и танковый ужас соответственно) давали немецкому пехотинцу возможность уничтожать любой танк на поле боя с расстояния от 50 до 150 метров с относительной легкостью использования и обучения (в отличие от британского PIAT). Немцы использовали большие количества кумулятивных боеприпасов в модернизированных 7,5-см пушках Pak 97/38 с 1942 года, а также изготавливали кумулятивные боеголовки для оружия Mistel. Эти так называемые Schwere Hohlladung (тяжелые кумулятивные заряды) предназначались для использования против тяжелобронированных линкоров. Оперативные версии весили почти две тонны и, возможно, были самыми крупными кумулятивными боеголовками, когда-либо использовавшимися. Также была разработана пятитонная версия под кодовым названием Beethoven. Тем временем британская винтовочная граната No. 68 AT оказалась слишком легкой, чтобы нанести значительный урон, в результате чего она редко использовалась в бою. Из-за этих ограничений требовалось новое противотанковое оружие пехоты, и им в конечном итоге стал "прожектор, пехотный, противотанковый" или PIAT. К 1942 году PIAT был разработан майором Миллисом Джеффрисом. Он представлял собой комбинацию кумулятивной боеголовки и системы доставки в виде миномета. Несмотря на громоздкость, это оружие впервые позволило британской пехоте вести огонь по бронетехнике на расстоянии. Ранее использовавшиеся магнитные ручные мины и гранаты требовали опасного сближения. Во время Второй мировой войны британцы называли эффект Монро "эффектом полости во взрывчатых веществах". Во время войны французы передали технологию Мохаупта в Управление вооружения США, и его пригласили в США, где он работал консультантом по проекту Bazooka. Необходимость большого калибра делала кумулятивные снаряды относительно неэффективными в существующих противотанковых пушках малого калибра того времени. Германия обошла это с помощью Stielgranate 41, представив снаряд, который надевался на конец ствола устаревших противотанковых орудий для создания оружия средней дальности с низкой скоростью. Адаптация к существующим танковым орудиям была несколько более сложной, хотя все основные силы сделали это к концу войны. Поскольку скорость мало влияет на бронепробиваемость снаряда, которая определяется взрывной мощностью, кумулятивные снаряды были особенно полезны в дальнем бою, где более низкая терминальная скорость не была проблемой. Немцы снова создали наиболее эффективные кумулятивные снаряды, предназначенные для стрельбы из пушек, используя ведущее кольцо на подшипниках, чтобы позволить им лететь без вращения из существующих нарезных танковых орудий. Кумулятивный снаряд был особенно полезен для них, поскольку позволял низкоскоростным пушкам большого калибра, использовавшимся на многих их штурмовых орудиях, также становиться эффективным противотанковым оружием. Аналогично, немцы, итальянцы и японцы имели на вооружении множество устаревших пехотных орудий, короткоствольных артиллерийских орудий с низкой скоростью, способных вести как прямой, так и косвенный огонь и предназначенных для поддержки пехоты, аналогичных по тактической роли минометам; обычно в пехотном батальоне была батарея из четырех или шести орудий. Кумулятивные осколочно-фугасные снаряды для этих старых пехотных орудий сделали их полуэффективными противотанковыми орудиями, особенно немецкие орудия (японская 70-мм батальонная пушка Type 92 и итальянская 65-мм горная пушка также имели кумулятивные снаряды, доступные к 1944 году, но они были не очень эффективны). Кумулятивные осколочно-фугасные снаряды произвели революцию в противотанковой войне, когда они были впервые представлены в конце Второй мировой войны. Один пехотинец мог эффективно уничтожить любой существующий танк с помощью ручного оружия, тем самым кардинально изменив характер мобильных операций. Во время Второй мировой войны оружие с кумулятивными боеголовками называлось кумулятивными или формованными зарядами. Именно эта статья раскрыла американской публике, как на самом деле работает знаменитый Bazooka против танков и что скорость ракеты не имеет значения. После войны кумулятивные снаряды стали почти универсальным основным противотанковым оружием. Модели различной эффективности производились практически для всех видов оружия, от пехотного оружия, такого как винтовочные гранаты и гранатомет M203, до более крупных специализированных противотанковых систем, таких как безоткатное орудие Carl Gustav. В сочетании с управляемыми ракетами пехотное оружие также могло действовать на больших дистанциях. Противотанковые ракеты изменили характер танковой войны с 1960-х по 1990-е годы; благодаря огромной бронепробиваемости кумулятивных боеприпасов многие основные боевые танки после Второй мировой войны, такие как Leopard 1 и AMX 30, были намеренно спроектированы с умеренной броней в пользу снижения веса и повышения мобильности. Несмотря на последующие разработки в области бронирования транспортных средств, кумулятивные боеприпасы остаются эффективными и сегодня.

HEAT warheads were developed during World War II, from extensive research and development into shaped charge warheads. Shaped charge warheads were promoted internationally by the Swiss inventor Henry Mohaupt, who exhibited the weapon before World War II. Before 1939, Mohaupt demonstrated his invention to British and French ordnance authorities. Concurrent development by the German inventors’ group of Cranz, Schardin, and Thomanek led to the first documented use of shaped charges in warfare, during the successful assault on the fortress of Eben Emael on 10 May 1940. Claims for priority of invention are difficult to resolve due to subsequent historic interpretations, secrecy, espionage, and international commercial interest. The first British HEAT weapon to be developed and issued was a rifle grenade using a cup launcher on the end of the rifle barrel; the Grenade, Rifle No. 68 /AT which was first issued to the British Armed Forces in 1940. This has some claim to have been the first HEAT warhead and launcher in use. The design of the warhead was simple and was capable of penetrating of armor. The fuze of the grenade was armed by removing a pin in the tail which prevented the firing pin from flying forward. Simple fins gave it stability in the air and, provided the grenade hit the target at the proper angle of 90 degrees, the charge would be effective. Detonation occurred on impact, when a striker in the tail of the grenade overcame the resistance of a creep spring and was thrown forward into a stab detonator. By mid 1940, Germany introduced the first HEAT round to be fired by a gun, the 7.5 cm Gr.38 Hl/A, (later editions B and C) fired by the KwK.37 L/24 of the Panzer IV tank and the StuG III self propelled gun In mid 1941, Germany started the production of HEAT rifle grenades, first issued to paratroopers and, by 1942, to the regular army units (Gewehr Panzergranate 40, 46 and 61), but, just as did the British, soon turned to integrated warhead delivery systems: In 1943, the Püppchen, Panzerschreck and Panzerfaust were introduced. The Panzerfaust and Panzerschreck (tank fist and tank terror, respectively) gave the German infantryman the ability to destroy any tank on the battlefield from 50 to 150 meters with relative ease of use and training (unlike the British PIAT). The Germans made use of large quantities of HEAT ammunition in converted 7.5 cm Pak 97/38 guns from 1942, also fabricating HEAT warheads for the Mistel weapon. These so called Schwere Hohlladung (heavy shaped charge) warheads were intended for use against heavily armored battleships. Operational versions weighed nearly two tons and were perhaps the largest HEAT warheads ever deployed. A five ton version code named Beethoven was also developed. Meanwhile, the British No. 68 AT rifle grenade was proving to be too light to deal significant damage, resulting in it rarely being used in action. Due to these limits, a new infantry anti tank weapon was needed, and this ultimately came in the form of the "projector, infantry, anti tank" or PIAT. By 1942, the PIAT had been developed by Major Millis Jefferis. It was a combination of a HEAT warhead with a spigot mortar delivery system. While cumbersome, the weapon allowed British infantry to engage armor at range for the first time. The earlier magnetic hand mines and grenades required them to approach dangerously near. During World War II the British referred to the Monroe effect as the "cavity effect on explosives". During the war, the French communicated Mohaupt's technology to the U. S. Ordnance Department, and he was invited to the US, where he worked as a consultant on the Bazooka project. The need for a large bore made HEAT rounds relatively ineffective in existing small caliber anti tank guns of the era. Germany worked around this with the Stielgranate 41, introducing a round that was placed over the end on the outside of otherwise obsolete anti tank guns to produce a medium range low velocity weapon. Adaptations to existing tank guns were somewhat more difficult, although all major forces had done so by the end of the war. Since velocity has little effect on the armor piercing ability of the round, which is defined by explosive power, HEAT rounds were particularly useful in long range combat where slower terminal velocity was not an issue. The Germans were again the ones to produce the most capable gun fired HEAT rounds, using a driving band on bearings to allow it to fly unspun from their existing rifled tank guns. The HEAT round was particularly useful to them because it allowed the low velocity large bore guns used on their many assault guns to also become useful anti tank weapons. Likewise, the Germans, Italians, and Japanese had in service many obsolescent infantry guns, short barreled, low velocity artillery pieces capable of direct and indirect fire and intended for infantry support, similar in tactical role to mortars; generally an infantry battalion had a battery of four or six. High explosive anti tank rounds for these old infantry guns made them semi useful anti tank guns, particularly the German guns (the Japanese 70 mm Type 92 battalion gun and Italian 65 mm mountain gun also had HEAT rounds available for them by 1944 but they were not very effective). High explosive anti tank rounds caused a revolution in anti tank warfare when they were first introduced in the later stages of World War II. One infantryman could effectively destroy any existing tank with a handheld weapon, thereby dramatically altering the nature of mobile operations. During World War II, weapons using HEAT warheads were termed hollow charge or shape charge warheads. It was this article that revealed to the American public how the fabled Bazooka actually worked against tanks and that the velocity of the rocket was irrelevant. After the war, HEAT rounds became almost universal as the primary anti tank weapon. Models of varying effectiveness were produced for almost all weapons from infantry weapons like rifle grenades and the M203 grenade launcher, to larger dedicated anti tank systems like the Carl Gustav recoilless rifle. When combined with the wire guided missile, infantry weapons were able to operate at long ranges also. Anti tank missiles altered the nature of tank warfare from the 1960s to the 1990s; due to the tremendous penetration of HEAT munitions, many post WWII main battle tanks, such as the Leopard 1 and AMX 30, were deliberately designed to carry modest armour in favour of reduced weight and better mobility. Despite subsequent developments in vehicle armour, HEAT munitions remain effective to this day.

Проникновение и эффекты

Реактивная струя движется с гиперзвуковой скоростью в твердом материале и, следовательно, разрушается исключительно в локальной области взаимодействия с броней. Точная точка подрыва боевой части и дистанция до цели критически важны для оптимального пробития по двум причинам:

Если кумулятивная боевая часть подрывается слишком близко к поверхности цели, струе не хватает времени для полного формирования. Именно поэтому большинство современных кумулятивных боевых частей имеют так называемый зазор, в виде удлиненного наконечника или щупа перед боевой частью. По мере движения струя вытягивается, фрагментируется и рассеивается, как правило, в пределах двух метров, что делает ее относительно неэффективной. Важным фактором, определяющим бронепробиваемость кумулятивного снаряда, является диаметр боевой части. По мере продвижения струи сквозь броню ширина пробоины уменьшается, приводя к характерному эффекту "кулак-палец", где размер конечного "пальца" зависит от размера исходного "кулака". В целом, первые кумулятивные снаряды могли пробивать броню толщиной в 150–250% от их диаметра, и эти показатели были типичны для оружия, использовавшегося во время Второй мировой войны. С тех пор бронепробиваемость кумулятивных снарядов в отношении диаметра снаряда неуклонно возрастает благодаря улучшению материала облицовки и характеристик металлической струи. Некоторые современные образцы заявляют о показателях вплоть до 700%. Как и любое противотанковое оружие, кумулятивный снаряд достигает своей эффективности благодаря трем основным механизмам. Наиболее очевидно, что при пробитии брони остаточная энергия струи может нанести значительный ущерб внутренним компонентам. И по мере взаимодействия струи с броней, даже если она не пробивает ее насквозь, обычно образуется облако нерегулярных осколков бронематериала, отслаивающихся с внутренней поверхности. Это облако осколков, находящихся за броней, также обычно повреждает все, во что они попадают. Еще один механизм повреждения – механический удар, возникающий при ударе и пробитии струи. Удар особенно важен для таких чувствительных компонентов, как электроника.

Стабилизация и точность

Боеголовки кумулятивных снарядов менее эффективны при вращении и становятся все менее эффективными с увеличением скорости вращения. Это создало проблему для конструкторов вооружений: на протяжении долгого времени вращение снаряда было наиболее распространенным методом обеспечения высокой точности, как, например, в нарезных орудиях. Центробежная сила вращающегося снаряда рассеивает кумулятивную струю. Большинство кумулятивных снарядов стабилизируются оперением, а не вращением. В последние годы появилась возможность использовать кумулятивные заряды в снарядах, стабилизированных вращением, придавая струе противоположное вращение, чтобы два вращения компенсировали друг друга и в результате получилась невращающаяся струя. Это достигается либо с помощью медных облицовок с продольными ребрами, либо путем формирования облицовки таким образом, чтобы она имела кристаллическую структуру, придающую струю в движение. Помимо стабилизации вращением, еще одна проблема любого орудия (то есть пушки) заключается в том, что снаряд большего диаметра имеет меньшую точность, чем снаряд меньшего диаметра при одинаковом весе. Снижение точности резко возрастает с увеличением дальности. Парадоксально, но это приводит к ситуациям, когда кинетический бронебойный снаряд более эффективен на больших дистанциях, чем кумулятивный снаряд, несмотря на более высокую бронепробиваемость последнего. В качестве примера: стационарный советский танк Т-62, стреляющий гладкоствольной пушкой на дальность 1000 метров по движущейся цели со скоростью 19 км/ч, имел 70% вероятность первого выстрела при использовании кинетического снаряда. В тех же условиях можно было ожидать 25% при стрельбе кумулятивным снарядом. Это влияет на боевые действия на открытой местности с большими линиями видимости; тот же Т-62 мог рассчитывать на 70% вероятность первого выстрела при использовании кумулятивных снарядов по цели на расстоянии 500 метров. Дополнительная проблема заключается в том, что если боеголовка находится внутри ствола, ее диаметр чрезмерно ограничивается калибром этого ствола. В применениях, не связанных с пушками, когда кумулятивные боеголовки доставляются ракетами, снарядами, бомбами, гранатами или минометами, размер боеголовки больше не является ограничивающим фактором. В этих случаях кумулятивные боеголовки часто кажутся чрезмерно большими по сравнению с корпусом снаряда. Классическими примерами являются немецкий Panzerfaust и советский РПГ-7.

HEAT warheads are less effective if spinning, and grow ever less effective with faster spin. This became a challenge for weapon designers: for a long time, spinning a shell was the most standard method to obtain good accuracy, as with any rifled gun. The centrifugal force of a spinning shell disperses the charged jet. Most hollow charge projectiles are fin stabilized and not spin stabilized. In recent years, it has become possible to use shaped charges in spin stabilized projectiles by imparting an opposite spin on the jet so that the two spins cancel out and result in a non spinning jet. This is done either using fluted copper liners, which have raised ridges, or by forming the liner in such a way that it has a crystalline structure which imparts spin to the jet. Besides spin stabilization, another problem with any barreled weapon (that is, a gun) is that a large diameter shell has worse accuracy than a small diameter shell of the same weight. The lessening of accuracy increases dramatically with range. Paradoxically, this leads to situations when a kinetic armor piercing projectile is more usable at long ranges than a HEAT projectile, despite the latter having a higher armor penetration. To illustrate this: a stationary Soviet T 62 tank, firing a (smoothbore) cannon at a range of 1000 meters against a target moving 19 km/h was rated to have a first round hit probability of 70% when firing a kinetic projectile. Under the same conditions, it could expect 25% when firing a HEAT round. This affects combat on the open battlefield with long lines of sight; the same T 62 could expect a 70% first round hit probability using HEAT rounds on target at 500 meters. A further problem is that, if the warhead is contained inside the barrel, its diameter becomes overly restricted by the caliber of that barrel. In non gun applications, when HEAT warheads are delivered with missiles, rockets, bombs, grenades, or spigot mortars, the warhead size is no longer a limiting factor. In these cases, HEAT warheads often seem oversized in relation to the round's body. Classic examples of this include the German Panzerfaust and Soviet RPG 7.

Варианты

Многие современные ракеты с кумулятивными боеголовками оснащены двумя (или более) отдельными боевыми частями (именуемыми тандемным зарядом) для повышения эффективности против динамической или многослойной брони. Первая, меньшая боевая часть инициирует динамическую защиту, в то время как вторая (или другая), более крупная боевая часть пробивает броню под ней. Такой подход требует высокоточной электронной системы подрыва для одновременного срабатывания двух боевых частей с необходимой выдержкой, а также специальных преград между ними для предотвращения нежелательных взаимодействий, что увеличивает стоимость производства. Новейшие кумулятивные боеголовки, такие как 3BK 31, имеют тройной заряд: первый пробивает навесную броню, второй – динамическую защиту или первые слои брони, а третий завершает пробитие. Общая глубина пробития может достигать…

Many HEAT armed missiles today have two (or more) separate warheads (termed a tandem charge) to be more effective against reactive or multi layered armor. The first, smaller warhead initiates the reactive armor, while the second (or other), larger warhead penetrates the armor below. This approach requires highly sophisticated fuzing electronics to set off the two warheads the correct time apart, and also special barriers between the warheads to stop unwanted interactions; this makes them cost more to produce. The latest HEAT warheads, such as 3BK 31, feature triple charges: the first penetrates the spaced armor, the second the reactive or first layers of armor, and the third one finishes the penetration. The total penetration value may reach up to
Some anti armor weapons incorporate a variant on the shaped charge concept that, depending on the source, can be called an explosively formed penetrator (EFP), self forging fragment (SFF), self forging projectile (SEFOP), plate charge, or Misnay Schardin (MS) charge. This warhead type uses the interaction of the detonation waves, and to a lesser extent the propulsive effect of the detonation products, to deform a dish or plate of metal (iron, tantalum, etc.) into a slug shaped projectile of low length to diameter ratio and project this towards the target at around two kilometers per second. The SFF is relatively unaffected by first generation reactive armor, it can also travel more than 1,000 cone diameters (CDs) before its velocity becomes ineffective at penetrating armor due to aerodynamic drag, or hitting the target becomes a problem. The impact of an SFF normally causes a large diameter, but relatively shallow hole (relative to a shaped charge) or, at best, a few CDs. If the SFF perforates the armor, extensive behind armor damage (BAD, also called behind armor effect (BAE)) occurs. The BAD is mainly caused by the high temperature and velocity armor and slug fragments being injected into the interior space and also overpressure (blast) caused by the impact. More modern SFF warhead versions, through the use of advanced initiation modes, can also produce rods (stretched slugs), multi slugs and finned projectiles, and this in addition to the standard short L to D ratio projectile. The stretched slugs are able to penetrate a much greater depth of armor, at some loss to BAD. Multi slugs are better at defeating light or area targets and the finned projectiles have greatly enhanced accuracy. The use of this warhead type is mainly restricted to lightly armored areas of MBTs—the top, belly and rear armored areas, for example. It is well suited for use in the attack of other less heavily armored fighting vehicles (AFVs) and for breaching material targets (buildings, bunkers, bridge supports, etc.). The newer rod projectiles may be effective against the more heavily armored areas of MBTs. Weapons using the SEFOP principle have already been used in combat; the smart submunitions in the CBU 97 cluster bomb used by the US Air Force and US Navy in the 2003 Iraq war used this principle, and the US Army is reportedly experimenting with precision guided artillery shells under Project SADARM (Seek And Destroy Armor). There are also various other projectiles (BONUS, DM 642) and rocket submunitions (Motiv 3M, DM 642) and mines (MIFF, TMRP 6) that use the SFF principle. With the effectiveness of gun fired single charge HEAT rounds being lessened, or even negated by increasingly sophisticated armoring techniques, a class of HEAT rounds termed high explosive anti tank multi purpose, or HEAT MP, has become more popular. These are HEAT rounds that are effective against older tanks and light armored vehicles but have improved fragmentation, blast and fuzing. This gives the projectiles an overall reasonable light armor and anti personnel and material effect so that they can be used in place of conventional high explosive rounds against infantry and other battlefield targets. This reduces the total number of rounds that need to be carried for different roles, which is particularly important for modern tanks like the M1 Abrams, due to the size of their rounds. The M1A1/M1A2 tank can carry only 40 rounds for its 120 mm M256 gun—the M60A3 Patton tank (the Abrams' predecessor), carried 63 rounds for its M68 gun. This effect is reduced by the higher first round hit rate of the Abrams with its improved fire control system compared to that of the M60.

Некоторые противотанковые средства используют вариант концепции кумулятивного заряда, который, в зависимости от источника, может называться взрывно-формирующим снарядом (EFP), самозатачивающимся фрагментом (SFF), самозатачивающимся снарядом (SEFOP), пластинчатым зарядом или зарядом Миснея-Шардена (MS). Этот тип боевой части использует взаимодействие волн детонации и, в меньшей степени, импульс продуктов детонации для деформации металлической чаши или пластины (железа, тантала и т.д.) в снаряд в форме слитка с небольшим отношением длины к диаметру и разгона его до цели со скоростью около двух километров в секунду. SFF относительно невосприимчив к динамической защите первого поколения, он также может пролететь более 1000 диаметров конуса (CD) до того, как его скорость станет недостаточной для пробития брони из-за аэродинамического сопротивления или возникнут проблемы с попаданием в цель. Воздействие SFF обычно вызывает отверстие большого диаметра, но относительно небольшой глубины (по сравнению с кумулятивным зарядом) или, в лучшем случае, несколько CD. Если SFF пробивает броню, возникает значительное поражение за броней (BAD, также называемое эффектом за броней (BAE)). BAD в основном вызывается высокой температурой и скоростью брони и фрагментов слитка, попадающих во внутреннее пространство, а также избыточным давлением (взрывной волной), вызванным ударом. Более современные версии боевых частей SFF, благодаря использованию передовых режимов подрыва, также могут создавать стержни (вытянутые слитки), многозарядные слитки и снаряды с оперением, в дополнение к стандартному снаряду с небольшим отношением длины к диаметру. Вытянутые слитки способны пробивать значительно большую толщину брони, но с некоторой потерей эффекта BAD. Многозарядные слитки лучше подходят для поражения легкобронированных или площадных целей, а снаряды с оперением обладают значительно повышенной точностью. Использование этого типа боевых частей в основном ограничено слабобронированными участками основных боевых танков (МБТ) – верхней, нижней и кормовой броней, например. Он хорошо подходит для атаки других менее бронированных боевых машин (ББМ) и для разрушения материальных целей (зданий, бункеров, опор мостов и т.д.). Новые стержневые снаряды могут быть эффективны против более бронированных участков МБТ. Оружие, использующее принцип SEFOP, уже применялось в боевых условиях; интеллектуальные суббоеприпасы в кассетных бомбах CBU 97, использовавшихся ВВС и ВМС США в Ираке в 2003 году, использовали этот принцип, и, как сообщается, армия США экспериментирует с высокоточными артиллерийскими снарядами в рамках проекта SADARM (Seek And Destroy Armor). Существуют также различные другие снаряды (BONUS, DM 642) и ракетные суббоеприпасы (Motiv 3M, DM 642) и мины (MIFF, TMRP 6), использующие принцип SFF.

С уменьшением эффективности выстреливаемых из пушки одиночных кумулятивных снарядов, или даже их нейтрализацией все более совершенными методами бронирования, класс кумулятивных снарядов, называемых высокоскоростными многоцелевыми противотанковыми снарядами, или HEAT MP, стал более популярным. Это кумулятивные снаряды, эффективные против старых танков и легкобронированных машин, но с улучшенной осколочно-фугасной и детонационной характеристиками. Это дает снарядам общую разумную эффективность против легкобронированных целей, пехоты и материальных целей, позволяя использовать их вместо обычных осколочно-фугасных снарядов против пехоты и других целей на поле боя. Это уменьшает общее количество снарядов, необходимых для выполнения различных задач, что особенно важно для современных танков, таких как M1 Abrams, из-за большого размера их снарядов. Танк M1A1/M1A2 может нести только 40 снарядов для 120-мм пушки M256 – танк M60A3 Patton (предшественник Abrams) перевозил 63 снаряда для пушки M68. Этот эффект компенсируется более высокой вероятностью первого выстрела Abrams благодаря улучшенной системе управления огнем по сравнению с M60.

Высоковзрывчатые двойные устройства

Другой вариант кумулятивных боеголовок предусматривает окружение боевой части обычным корпусом из осколков, что позволяет более эффективно использовать боеприпас для фугасного и осколочного поражения небронированных целей, сохраняя при этом эффективность против бронетехники. Такие боеголовки иногда называют фугасно-кумулятивными (HEDP). В некоторых случаях это лишь побочный эффект бронебойной конструкции. В других случаях возможность двойного применения специально закладывается в конструкцию.

Оборона

Улучшения брони основных боевых танков снизили эффективность кумулятивных боеголовок, сделав эффективные переносные противотанковые ракетные комплексы (ПТРК) с кумулятивными боеголовками более тяжелыми, хотя многие армии мира продолжают использовать переносные противотанковые ракетные установки для борьбы с техникой и укреплениями. В редких случаях, зафиксированы случаи поражения американских вертолетов в Ираке ракетами с кумулятивной боеголовкой, запущенными с плеча. Неэффективность кумулятивных боеприпасов против современных основных боевых танков отчасти объясняется применением новых типов брони. Кумулятивная струя, образующаяся при взрыве боеприпаса, должна формироваться на определенном расстоянии от цели и не отклоняться. Реактивная броня пытается нейтрализовать это, создавая направленный взрыв наружу под точкой попадания, что приводит к деформации струи и значительному снижению ее бронепробиваемости. Альтернативно, композитная броня с керамическими элементами быстрее разрушает кумулятивную струю, чем гомогенная бронесталь, традиционно используемая в более старых бронированных машинах. Экранированная и решетчатая броня также предназначены для защиты от кумулятивных боеприпасов, обеспечивая защиту техники за счет преждевременного подрыва взрывчатого вещества на безопасном расстоянии от основной брони. Некоторые типы защитных экранов работают, разрушая механизм кумулятивной боеголовки.

Развертывание

Вертолеты несли противотанковые управляемые ракеты (ATGM) с кумулятивными боеголовками с 1956 года. Первым примером этого стало использование ATGM Nord SS.11 на вертолете Aérospatiale Alouette II французскими вооруженными силами. После этого подобные системы вооружений получили широкое распространение в других странах. 13 апреля 1972 года, во время войны во Вьетнаме, американцы майор Ларри Маккей, капитан Билл Каузи, первый лейтенант Стив Шилдс и главный старшина Барри МакИнтайр стали первым экипажем вертолета, уничтожившим вражескую бронетехнику в бою. Группа из двух вертолетов AH-1 Cobra, отправленная из батареи F 79-й артиллерийской дивизии 1-й кавалерийской дивизии, была вооружена недавно разработанными 70-миллиметровыми (2,8 дюйма) кумулятивными ракетами M247, которые еще не проходили испытаний в зоне боевых действий. Вертолеты уничтожили три танка Т-54, которые собирались подавить командный пункт американских войск. МакИнтайр и Маккей открыли огонь первыми, уничтожив головной танк.