Что такое фугас? какого типа бывают фугасные снаряды

Общие понятия

Вам будет интересно:Соли: примеры, состав, названия и химические свойства

Взрыв – это стремительное преобразование взрывчатого вещества в значительное количество чрезвычайно сжатых и нагретых газов, которые, расширяясь, совершают следующую работу: перемещают, дробят, разрушают, выбрасывают.

Взрывчатое вещество подразумевает собой механическую смесь или соединения химических элементов, которые могут быстро преобразоваться в газы. Взрыв похож на горение угля или дров, но различается большой скоростью протекания этого процесса, которая часто составляет десятитысячные доли секунды. В зависимости от скорости превращения взрывы подразделяют так:

• Горение. Передача энергии от одного слоя вещества к другому совершается вследствие теплопроводности. С небольшой скоростью протекает процесс горения и возникновения газов. Такой взрыв свойственен пороху, при котором пуля выбрасывается, но гильза не разрушается.
• Детонация. Энергия от слоя к слою передается практически мгновенно. Газы образуются со сверхзвуковой скоростью, давление стремительно увеличивается, и происходят сильные разрушения. Такой взрыв присущ гексогену, аммониту, тротилу.

Вам будет интересно:Остров Куба: какой океан, и какое море его омывают

Канал ДНЕВНИК ПРОГРАММИСТА
Жизнь программиста и интересные обзоры всего. Подпишись, чтобы не пропустить новые видео.

Для того чтобы начался процесс взрыва, требуется воздействие извне на взрывчатое вещество, которое бывает следующих типов:

• детонационное – взрыв рядом другого ВВ;
• тепловое – нагревание, искра, пламя;
• химическое – химическая реакция;
• механическое – трение, накол, удар.

Взрывчатого типа вещества неодинаково реагируют на воздействия извне:

• некоторые способны быстро взрываться;
• другие – чувствительны только к определенному воздействию;
• третьи могут взрываться даже без всякого влияния на них.

Конструкция

Основная статья: Малокалиберный фугасный снаряд

Фугасные снаряды обладают наиболее тонкостенными оболочками, высоким коэффициентом наполнения, высокой относительной массой разрывного заряда и малой относительной массой снаряда.

По конструктивному оформлению фугасные снаряды наземной артиллерии средних калибров бывают цельнокорпусными, с привинтной головкой или ввинтным дном и очком под головной взрыватель, а снаряды крупных калибров — со сплошной головной частью, ввинтным дном и очком под донный взрыватель или с привинтной головкой и ввинтным дном и очком под головной взрыватель.
Снаряды крупных калибров, кроме того, могут иметь два очка: под головной и донный взрыватели; применением двух взрывателей обеспечиваются безотказность действия и полнота разрыва снаряда.

Малокалиберные фугасные снаряды в авиационной артиллерии впервые были применены немцами в 20- и 30-мм авиационных пушках во время Второй мировой войны. Корпус 20-мм снаряда тонкостенный, штампованный, с выдавленными на нём канавками для ведущего пояска и кернения дульца гильзы. Дно корпуса для повышения прочности при выстреле делается полусферической формы. Центрующих утолщений на корпусе нет, и центрование снаряда в канале ствола производится центрующим утолщением на взрывателе и ведущим пояском. Взрыватель соединяется со снарядом при помощи переходной втулки, закрепленной в корпусе.

Необходимая прочность таких снарядов при выстреле достигалась за счет применения корпуса из металла с высокими механическими свойствами[источник не указан 1679 дней] и его термической обработки.

Появление в 1940-х годах в малокалиберной авиационной артиллерии фугасных снарядов объясняется повышенным поражающим действием этих снарядов по сравнению с осколочными ввиду малой чувствительности современных самолетов к поражению осколками[источник не указан 1679 дней]. Поэтому следует считать целесообразным[когда?] всемерное повышение фугасности малокалиберных осколочных снарядов зенитной и авиационной артиллерии.
Применение фугасных снарядов в наземной артиллерии целесообразно лишь в орудиях калибра от 120 мм и выше, так как незначительный вес разрывного заряда снарядов меньшего калибра не обеспечивает разрушения даже самых лёгких полевых укрытий[источник не указан 1679 дней].

Бризантные вещества повышенной мощности

Взрывчатые вещества, имеющие повышенную мощность, располагают большой скоростью детонации и при взрыве выделяют значительное количество тепла. Они очень чувствительны ко внешнему импульсу.

Взрыв происходит от любого детонатора, в том числе и от удара винтовочной пули. При воздействии открытого огня они сильно горят, не выделяя сажи и дыма, светлым пламенем, возможен взрыв. К этой группе веществ принадлежит:

• Тэн – белый порошок, состоящий из кристаллов. Это бризантное вещество не реагирует с металлами и водой, разводится в ацетоне и считается самым уязвимым к внешним факторам воздействия. Его используют для шнуров детонации, вспомогательных детонаторов и капсюлей детонаторов.
• Тетрил – порошок кристаллического типа желтоватого цвета, соленый на вкус. Хорошо разводится ацетоном и бензином, плохо – спиртом, с металлами не реагирует, хорошо поддается прессовке. Используют для изготовления детонаторов.
• Гексоген – одно из самых бризантных веществ, которое состоит из мелких кристаллов белого цвета, не имеющих запаха и вкуса. С водой и металлами в реакцию не вступает, плохо прессуется. От внешнего воздействия происходит взрыв, горит с шипением, пламя яркого белого цвета. Применяют для некоторых образцов капсюлей-детонаторов, изготовления смесей для промышленных взрывов, морских мин.

Стойкость взрывчатого вещества

Стойкость взрывчатого вещества определяет возможность, длительность и сроки хранения, а также условия хранения и использования ВВ на взрывных работах. Стойкостью называется способность взрывчатого вещества сохранять в нормальных условиях хранения и применения постоянство своих физико-химических и взрывчатых характеристик. Взрывчатые вещества нестойкие, могут в определенных условиях снижать и даже полностью утрачивать способность к взрыву или же, наоборот, настолько повышать свою чувствительность, что становятся опасными в обращении и подлежат уничтожению. Они способны к саморазложению, а при известных условиях и к самовозгоранию, что при больших количествах этих веществ может привести к взрыву.

Следует различать физическую и химическую стойкость взрывчатого вещества.

Физическая стойкость рассматривает такие свойства взрывчатых веществ, как гигроскопичность, растворимость, старение, затвердевание, слеживаемость.

Некоторые взрывчатые вещества способны поглощать влагу атмосферного воздуха и при определенной степени увлажнения, измеряемой обычно процентным содержанием влаги, сначала понижают чувствительность к восприятию детонации от нормального начального импульса, а при дальнейшем увлажнении вообще теряют способность к взрыву и даже могут растворяться в воде.

Наличие небольшого количества влаги может вызвать изменение плотности гигроскопичного взрывчатого вещества, способствуя связыванию его частиц и образованию весьма плотного тела, обладающего пониженной восприимчивостью к начальному импульсу. Это явление называется слеживаемостью.

Степень увлажнения взрывчатого вещества определяется его взвешиванием с последующей сушкой до получения постоянного веса. 

Конструкция

Фугасные снаряды обладают наиболее тонкостенными оболочками, высоким коэффициентом наполнения, высокой относительной массой разрывного заряда и малой относительной массой снаряда.

По конструктивному оформлению фугасные снаряды наземной артиллерии средних калибров бывают цельнокорпусными, с привинтной головкой или ввинтным дном и очком под головной взрыватель, а снаряды крупных калибров — со сплошной головной частью, ввинтным дном и очком под донный взрыватель или с привинтной головкой и ввинтным дном и очком под головной взрыватель.
Снаряды крупных калибров, кроме того, могут иметь два очка: под головной и донный взрыватели; применением двух взрывателей обеспечиваются безотказность действия и полнота разрыва снаряда.

Малокалиберные фугасные снаряды в авиационной артиллерии впервые были применены немцами в 20- и 30-мм авиационных пушках во время Второй мировой войны. Корпус 20-мм снаряда тонкостенный, штампованный, с выдавленными на нём канавками для ведущего пояска и кернения дульца гильзы. Дно корпуса для повышения прочности при выстреле делается полусферической формы. Центрующих утолщений на корпусе нет, и центрование снаряда в канале ствола производится центрующим утолщением на взрывателе и ведущим пояском. Взрыватель соединяется со снарядом при помощи переходной втулки, закрепленной в корпусе.

Необходимая прочность таких снарядов при выстреле достигалась за счет применения корпуса из металла с высокими механическими свойствами[источник не указан 1036 дней] и его термической обработки.

Появление в 1940-х годах в малокалиберной авиационной артиллерии фугасных снарядов объясняется повышенным поражающим действием этих снарядов по сравнению с осколочными ввиду малой чувствительности современных самолетов к поражению осколками[источник не указан 1036 дней]. Поэтому следует считать целесообразным[когда?] всемерное повышение фугасности малокалиберных осколочных снарядов зенитной и авиационной артиллерии.
Применение фугасных снарядов в наземной артиллерии целесообразно лишь в орудиях калибра от 120 мм и выше, так как незначительный вес разрывного заряда снарядов меньшего калибра не обеспечивает разрушения даже самых лёгких полевых укрытий[источник не указан 1036 дней].

Значение слова Бризантные снаряды по словарю Брокгауза и Ефрона:

Бризантные снаряды — артиллерийские снаряды, способные при разрыве давать большое количество разлетающихся во все стороны осколков. Б. снаряды приготовляются из хорошо закаленной стали, имеют внутри большую полость, заполняемую разрывным зарядом из какого-нибудь дробящего (сильно взрывчатого) вещества — лидита, мелинита, солей пикриновой кислоты, динамита, пироксилина и т. п. Действие Б. снарядов гораздо сильнее, чем обыкновенных разрывных бомб и шрапнелей, снаряженных порохами. Дело в том, что сила взрыва порохов не настолько велика, чтобы преодолевать поступательную скорость осколков при разрыве снаряда, поэтому все осколки летят только вперед снопом, поражая лишь впереди стоящие цели, а следовательно, не могут поражать цели, стоящие за закрытием. Сила же взрыва дробящих веществ настолько велика, что ею преодолевается поступательная скорость осколков, и они летят как вперед, так назад и далеко в стороны, поражая и скрытые за прикрытиями войска. Кроме того Б. снаряды обладают вследствие большой упругости газов их разрывного заряда громадным фугасным действием по насыпям и другим земляным прикрытиям. Б. снаряды введены в настоящее время почти во всех армиях — английской (лидит), французской (мелинит), германской, австрийской, японской (секретный состав шимозе). У нас же в полевой артиллерии Б. снаряды предполагали заменить более крупным калибром, поэтому вместо почти повсеместного введения Б. снарядов у нас в полевую артиллерию были введены 6-дюйм. мортиры, фугасное действие которых не уступает таковому же полевых орудий других государств. Но опыт текущей войны показал преимущества Б. снарядов. Главный их недостаток — опасность при обращении, приготовлении и хранении. Хотя все вышеназванные дробящие вещества взрываются не иначе, как при детонации (см.), тем не менее все они имеют свойство давать весьма легко взрывчатые соединения со всеми металлами, кроме благородных и олова. Б. снаряды поэтому внутри покрываются полудой из химически чистого олова. но получение такого олова весьма затруднительно, а малейшая примесь какого-либо другого вещества непременно дает взрывчатое соединение, что почти всегда влечет неожиданный взрыв. Б. снаряды готовят теперь исключительно из стали, так как чугун от действия дробящих веществ разбивается на такие мелкие осколки, что они не могут вывести людей и животных из строя. А. Н.

Артиллерийский снаряд

Фугасные снаряды в основном предназначаются для стрельбы по небетонированным оборонительным сооружениям: окопам, деревоземляным (ДЗОТам) и деревокаменным огневым точкам, наблюдательным пунктам и т. п. Кроме того, фугасные снаряды крупных калибров могут применяться совместно с бетонобойными снарядами для стрельбы по бетонированным оборонительным сооружениям — долговременным огневым точкам (ДОТам) — главным образом для снятия земляной насыпи с последних. Стрельба на рикошетах фугасными снарядами может с успехом применяться для проделывания проходов в минных полях.

При отсутствии осколочных и осколочно-фугасных снарядов, фугасные снаряды могут применяться для стрельбы по открытым живым целям, а при отсутствии бронебойных снарядов — для стрельбы по танкам. В этих случаях действие фугасных снарядов будет значительно уступать действию заменяемых ими снарядов.

В авиационной артиллерии малокалиберные фугасные и фугасно-трассирующие снаряды применяются для стрельбы по самолетам.

4. Пироксилин.

5. Нитроглицерин.

1. Тротил — является мощным бризантным взрывчатым веществом, сравнительно безопасным и удобным в обращении.

Это твердое кристаллическое вещество бледно-желтого цвета, почти не растворимое в воде.

Температура вспышки + 259 — 300
градусов.

Химически очень стойкий, не взаимодействует с металлами. При длительном нагревании при температуре свыше + 150° подвергается частичному разложению. При зажжении на открытом воздухе лучом огня — горит коптящим пламенем.

К механическим воздействиям мало чувствителен, при простреле пулей, как правило, не взрывается.
При полной детонации выделяется черный дым, при неполной — желтый.

Хранить надо в темном, защищенном от лучей солнца месте, так как от прямых солнечных лучей тротил буреет и становится чувствительнее к удару.

Для применения в бронебойных снарядах его флегматизируют, но в этом случае он теряет свою мощность на 15%. Тротил в плавленном и прессованном виде идет на снаряжение снарядов, мин, торпед и т. п.

2. Тетрил — это твердое мелкокристаллическое вещество бледно-желтого цвета.

Температура вспышки +190 — 194°.

По мощности превосходит тротил. Однако сравнительно высокая чувствительность к механическим воздействиям и дороговизна производства ограничивают область его применения, и тетрил применяется в детонаторах взрывателей и в капсюлях-детонаторах для взрыва менее чувствительных бризантных взрывчатых веществ.

3. А —XI —2 — это мощное бризантное взрывчатое вещество, получившее широкое применение в годы Великой Отечественной войны.

4. Пироксилин — получается путем обработки клетчатки (хлопка, волокон дерева, льна, смолы, хлопчатобумажных концов) азотной кислотой в присутствии серной кислоты.

Это твердое малогигроскопическое вещество. Температура вспышки + 138 — 200°. На открытом воздухе горит спокойно.
При воспламенении большого количества может произойти взрыв.

Чувствительность зависит от плотности и содержания влаги.

Сухой — крайне опасен при обращении и хранении и требует мер предосторожности. При содержании 25% влаги — безопасен и, допускается к перевозке

При содержании 25% влаги — безопасен и, допускается к перевозке.

Погруженный в воду, а затем высушенный, не изменяет своих качеств.

Влажный, но замерзший, по своей чувствительности не уступает сухому.

Чувствительность к удару выше, чем у тротила. Скорость детонаций 6500 метров в секунду. Применяется для изготовления бездымных порохов.

5. Нитроглицерин  получается действием смеси азотной и серной кислот на глицерин.

Это мощное, весьма чувствительное бризантное взрывчатое вещество, представляющее собой маслянистую бесцветную жидкость.

Застывает при температуре + 8° и ниже. Температура вспышки + 180°. Пары его ядовиты.

Весьма чувствителен и взрывается от удара, трения, сотрясения, в результате саморазложения и потому неудобен в обращении.

Горение больших его количеств заканчивается взрывом. Скорость
детонации 800 — 900 метров в секунду. Применяется для изготовления бездымных
порохов и динамитов.

Конструкция и принцип действия

Устройство бронебойно-фугасного снаряда

По своей конструкции бронебойно-фугасный снаряд в целом схож с обычным фугасным, однако в отличие от последнего имеет корпус со сравнительно тонкими стенками, рассчитанный на пластичную деформацию при встрече с преградой, и всегда только донный взрыватель. Заряд бронебойно-фугасного снаряда состоит из пластичного взрывчатого вещества и при встрече снаряда с преградой «растекается» по поверхности последней. Вопреки расхожему мифу, увеличение угла брони негативно сказывается на пробитии и заброневом действии бронебойно-фугасных снарядов, что можно увидеть, к примеру в документах по испытанию британского 120mm орудия L11.

После «растекания» заряда он подрывается донным взрывателем замедленного действия, создавая давление продуктов взрыва до нескольких десятков тонн на квадратный сантиметр брони, в течение 1—2 микросекунд падающее до атмосферного. В результате этого в броне образуется волна сжатия с плоским фронтом и скоростью распространения около 5000 м/с, при встрече с тыльной поверхностью брони отражающаяся и возвращающаяся как волна растяжения. В результате интерференции волн происходит разрушение тыльной поверхности брони и образование отколов, способных поразить внутреннее оборудование машины или членов экипажа. В некоторых случаях может происходить и сквозное пробитие брони в виде прокола, пролома или выбитой пробки, однако в большинстве случаев оно отсутствует. Помимо этого непосредственного действия, взрыв бронебойно-фугасного снаряда создаёт ударный импульс, действующий на броню танка и способный вывести из строя или сорвать с места внутреннее оборудование, либо нанести травмы членам экипажа.

Эффективность воздействия по бронецелям, в американских документах, оценивается как до 1.3 от калибра.

Сколы с внутренней стороны брони от воздействия на неё бронебойно-фугасных снарядов

Благодаря своему принципу действия, бронебойно-фугасный снаряд эффективен против гомогенной брони и, как и у кумулятивных снарядов, его действие мало зависит от скорости снаряда и, соответственно, дистанции стрельбы. В то же время, действие бронебойно-фугасного снаряда малоэффективно против комбинированной брони, плохо передающей волну взрыва между своими слоями, и практически неэффективно против разнесённой брони. Даже против обычной гомогенной брони эффективность заброневого действия бронебойно-фугасного снаряда может быть значительно снижена или даже сведена на нет установкой противоосколочного подбоя с внутренней стороны брони.

Ещё два недостатка бронебойно-фугасного снаряда вытекают из его конструктивных особенностей. Тонкостенный корпус снаряда вынуждает ограничивать его начальную скорость по сравнению с другими видами боеприпасов, в том числе кумулятивными, до менее чем 800 м/с. Это приводит к снижению настильности траектории и увеличению полётного времени, что резко уменьшает шансы поражения движущихся бронированных целей на реальных дистанциях боя. Второй недостаток связан с тем, что бронебойно-фугасный снаряд, несмотря на значительную массу заряда взрывчатого вещества, обладает сравнительно малым осколочным, так как его корпус имеет тонкие стенки, а его механические свойства рассчитаны прежде всего на деформацию, а не на эффективное образование осколков, как в специализированных осколочно-фугасных или многоцелевых кумулятивных снарядах. Соответственно, недостаточным оказывается действие снарядов против живой силы противника, что рассматривается как серьёзный недостаток бронебойно-кумулятивных снарядов, так как с отказом на подавляющем большинстве западных танков от осколочно-фугасных снарядов, роль последних в борьбе с живой силой ложится на кумулятивные или бронебойно-фугасные снаряды.

Поражающий эффект

Фугасные боеприпасы действуют разрушительной силой газов разрывного заряда и частично силой удара в преграду. В соответствии с этим мощность фугасного снаряда определяется весом и качеством взрывчатого вещества, заключенного в его оболочке, что и определяет основное требование, предъявляемое к таким снарядам. Увеличение мощности фугасных снарядов в пределах одного калибра возможно путём увеличения ёмкости камеры для разрывного заряда и применения более мощного взрывчатого вещества.

Объём камеры снаряда можно увеличить удлинением цилиндрической части снаряда и уменьшением толщины его стенок. Однако длина цилиндрической части ограничена общей длиной снаряда, обусловленной его устойчивостью на траектории. Тем не менее длинная цилиндрическая часть является характерной особенностью фугасных снарядов. Уменьшение толщины стенок оболочки фугасного снаряда ограничено требованием его прочности при выстреле. В связи с этим применение фугасных снарядов в мортирах и гаубицах является более выгодным, нежели в пушках, из-за высоких давлений, развивающихся в последних при выстреле.

Скорость детонации

От скорости детонации взрывчатого вещества зависит скорость процесса взрывчатого превращения, а следовательно, и время, в течение которого выделяется вся энергия, заключенная во взрывчатом веществе. А это вместе с количеством тепла, выделившегося при взрыве, характеризует мощность, развиваемую взрывом; следовательно, даст возможность правильно выбрать взрывчатое вещество для выполнения тон или иной механической работы.

Для перебивания, например, металла, целесообразнее получить возможный максимум энергии в наикратчайший промежуток времени, тогда как для выброса грунта из пределов заданной выемки (воронки) эту же энергию лучше получить за более длительный отрезок времени, подобно тому как при нанесении резкого удара по доске можно ее перебить, а приложив ту же энергию постепенно только сдвинуть (отбросить).

Скорость детонации для одного и того же взрывчатого вещества может быть различной и зависит:

— от химического состава и структуры молекулы;

— от плотности взрывчатого вещества 

Влияние плотности взрывчатого вещества на скорость его детонации следующая

Плотность, г/см3                                                             1.0         1.3           1.4             1.5            1.6

Тротил                                                                              4720      6025        6315         6610         6960

Гексоген флегматизированный 5% парафина     —           6875        7315         7600         7995

— от диаметра массы взрывчатого вещества, который должен быть не менее критического; однако при  увеличении диаметра ВВ выше критического и до величины, называемой предельным диаметром, скорость детонации постепенно возрастет; дальнейшее увеличение диаметра уже не сказывается на скорости детонации.

Чем отличается фугасный заряд от фугасного снаряда

Следует сразу сказать, что артиллерийский снаряд, мина или авиационная бомба – это устройство боеприпаса, которые могут отличаться принципом воздействия, назначением и сферой применения. Однако во всех перечисленных боеприпасах заложен один единый принцип — фугасное действие, т.е. поражающий эффект. Фугасными могут быть как мины, так и снаряды. Любой боеприпас, который содержит взрывчатое вещество, является фугасным. Это может быть либо бетонобойный, либо осколочно-фугасный снаряд или противотанковые боеприпасы с комбинированным действием.

Фугас в действии

Фугасный заряд – это инженерный термин, характеризующий определенное количество взрывчатого вещества, используемого для подрыва. Взрывная волна в данном случае является основным поражающим эффектом. Вторичными поражающими факторами при взрыве фугаса являются продукты взрыва. Подрыв взрывчатки может быть прямого и непрямого действия. Как правило, для приведения в действие фугасного заряда используется электрический разряд, химическая реакция, огневой способ или механическое воздействие. Электрическая искра, огнепроводной шнур являются основными средствами детонации стационарного фугасного заряда, тогда как ударный механизм, зажигательная трубка становятся детонаторами боеприпасов направленного действия. Взрывчатка, заключенная в корпус или емкость представляет собой уже определенный тип боеприпаса, готовый к применению. Фугасный снаряд и авиабомба являются основным боеприпасом артиллерийских систем и авиации, мина является основным огневым инженерно-техническим средством.