Фугасный снаряд: назначение, принцип действия, отличие от мины

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.

Ударная волна

Что произойдёт в дальнейшем, зависит от места разрыва гранаты. Если ведётся стрельба на рикошетах или с дистанционным взрывателем и ОФ-530 разорвалась в воздухе, то газы стремятся расшириться в окружающий невозмущённый воздух, который вследствие своей механической инерции не даёт им этого сделать. В результате в невозмущённой среде образуется резкий скачок повышенной плотности и давления из-за действия очень быстро расширяющихся газообразных продуктов взрыва, который поначалу имеет ту же скорость перемещения, что и фронт последних, около 7—9 км/с. Однако впоследствии газообразные продукты взрыва, увеличиваясь в объёме и охлаждаясь, отстают от скачка и начинают конвективно перемешиваться с окружающим воздухом. В свою очередь, скачок полностью оформился в ударную волну в воздухе и уносит значительную долю энергии взрыва (другая представляет собой кинетическую энергию осколков). При разрыве в воздухе действие ударной волны относительно невелико, однако по всей вероятности, те, кто очутился недалеко от разрыва на расстоянии и кого миновали осколки, вряд ли с этим согласятся. Ударная волна способна сбить с ног, вызвать контузию и травмы внутренних органов, даже на значительном удалении серьёзно повредить органы зрения и слуха, вызвать кровотечения из носа и ушей. Известно, что при взрыве в воздухе 1,5 кг тротила радиус безвозвратных потерь на месте составляет 2,48 м (а при 0,5 — 1,70 м), таким образом увеличение мощности заряда в три раза даёт в грубом приближении только полуторакратный прирост радиуса поражения. Для 2 кг этот радиус равен 2,75 м, поэтому взяв полученное выше соотношение, получим оценочное значение зоны гарантированно летального поражения ударной волной для 6 кг тринитротолуола ОФ-530 около 5,5 м — с избыточным давлением, превышающим 4,34 атм. А вот звёзды и чёртиков в глазах, свист и гул в ушах (потеря боеспособности на 3—5 минут), что соответствует избыточному давлению в 0,5 атм можно увидеть и услышать на большем расстоянии, которое можно вычислить с учётом того, что при взрыве энергия его ударной волны в единичном телесном угле (плотность потока энергии) сохраняется, если не учитывать тепловой её диссипации. Скорость ударной волны остаётся постоянной, поэтому ослабление давления с увеличением расстояния будет связано с тем, что её удар приходится на бо́льшую площадь, пропорциональную квадрату дистанции от точки подрыва гранаты. На искомом расстоянии избыточное давление в 0,5 атм., в 8,7 раз меньше известного нам давления 4,34 атм на удалении 5,5 м от точки взрыва. Именно на этот коэффициент должна увеличиться площадь поражаемой поверхности, чтобы ослабить действие ударной волны, что соответственно увеличению дистанции в число раз, равное корню квадратному из 8,7, т. е. приблизительно в 3 раза. Т. е. нулевая степень поражения ударной волной при воздушном разрыве гранаты ОФ-530 начинается (с учётом погрешностей и допущений) с удаления на 15—20 метров от точки её разрыва.

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.

Техника

На аэродроме Хмеймим возле сирийской Латакии сформирована смешанная группа Воздушно-космических сил России, в ее состав (по неподтвержденным данным) входят 12 фронтовых бомбардировщиков Су-24М2 и шесть Су-34, 12 штурмовиков Су-25СМ, четыре многоцелевых истребителя Cу-30СМ, а также ударные вертолеты Ми-24 и многоцелевые вертолеты Ми-8. На примере этой группировки сил мы можем увидеть хорошую картину нынешнего положения российской военной авиации — она состоит как из устаревших морально и физически машин, так и из новых самолетов, подающих большие надежды, но не обладающих боевым опытом применения.

Су-25 и Су-24 — старые советские самолеты, многократно модернизированные и переделанные, но эксплуатируемые уже десятки лет. Они наработали большой опыт боевого применения (в том числе в Чечне и Грузии), летчики и техники знают их вдоль и поперек. Но «старый и проверенный» еще не значит надежный; Су-24 считается одной из самых аварийных машин в ВВС.

Современный тяжелый многоцелевой истребитель Су-30СМ — переработанный вариант Су-30 — перешагнул планку поколения «4+». Он переоснащен современным навигационным и радарным оборудованием, может нести увеличенную нагрузку высокоточного вооружения и по праву считается одним из лучших современных истребителей.

Новейшие фронтовые бомбардировщики Су-34 пришли на смену Су-24. Это многофункциональные машины, оснащенные всем необходимым для высокоточных ракетно-бомбовых ударов, но они еще не участвовали в боевых действиях. Участие в сирийском конфликте — уникальная возможность проверить их в реальных условиях.

Таким образом, лишь десять из тридцати российских самолетов в Сирии — это техника XXI века, но такое соотношение старых и новых машин — нормальное явление для современных армий. В ВВС США все примерно так же; в соседних странах региона — гораздо хуже.

Основные характеристики авиабомб

• Калибр — номинальная масса авиабомбы с установленными геометрическими размерами, выраженная в килограммах или фунтах (в России и СССР до начала 1930-х гг. — в пудах). Для авиабомб СССР и России калибр указывается в условном обозначении бомбы после наименования типа.
• Коэффициент наполнения — отношение массы снаряжения (взрывчатого вещества) к полной массе бомбы. Он изменяется в интервале от 0,058 (БрАБ-200ДС) — 0,069 (АО-10сч обр. 1940 г.) до 0,83 (GBU-43/B). Наибольший коэффициент наполнения у фугасных бомб поверхностного взрыва, наименьший — у реактивных (с ракетным ускорителем) бронебойных и осколочных.
• Аэродинамические характеристики авиабомбы, определяются её баллистическим коэффициентом. В СССР и России эталонной характеристикой определяющей этот коэффициент, принято значение характеристического времени падения авиабомбы — время падения авиабомбы, сброшенной в горизонтальном полёте носителя на скорости 40 м/с (144 км/ч) и высоте 2000 метров.
• Показатели эффективности поражения авиабомб:
  • частные — определяющие конкретный характер ущерба для цели: радиус и глубина воронки взрыва, толщина пробиваемой бомбой брони, радиус осколочного поражения, площадь зоны поражения для фугасных бомб и др.
  • обобщённые — определяющие необходимое количество попаданий в цель для его уничтожения или вывода из строя на заданное время, приведённую площадь поражения и т. д.
• Эксплуатационные характеристики — диапазон условий применения авиабомб: минимальные и максимальные значения скорости, высоты, угла пикирования и времени полёта; условия хранения, транспортировки, объём подготовки к боевому применению и т. д.

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].

Оценка проекта

122-мм пушка обр. 1931 г. в Артиллерийском музее, Санкт-Петербург. Хорошо видны органы наведения и прицельные приспособления 122-мм пушка образца 1931 г. обладала достаточно совершенной конструкцией для своего времени, в частности, она была одним из первых советских орудий на лафете с раздвижными станинами, что существенно увеличивало возможности орудия по манёвру огнём. Дополнительную гибкость использованию орудия придавало наличие четырёх зарядов и угла возвышения 45°, в связи с чем данное орудие может быть классифицировано как пушка-гаубица. Недостатки орудия были связаны с лафетом — не очень удачный колёсный ход ограничивал подвижность пушки, отсутствовало автоматическое отключение подрессоривания (что снижало скорость перехода из походного в боевое положение и обратно), подъёмный механизм оказался медленным и ненадёжным, имелись технологические проблемы при изготовлении лафета. В итоге, эти недостатки привели к замене 122-мм пушки образца 1931 г. на 122-мм пушку образца 1931/37 гг., представлявшей собой наложение ствольной группы 122-мм пушки на лафет 152-мм гаубицы-пушки МЛ-20. Тем не менее, несмотря на недостатки, к началу Великой Отечественной войны пушка была вполне боеспособным орудием.

Сравнение пушки с другими артсистемами затруднено недостатком аналогов. Многочисленные 105-мм пушки, такие как немецкая 10,5 cm K.18, как правило, были легче и имели близкую или несколько бо́льшую дальность стрельбы, но масса их 15-килограммового снаряда не шла ни в какое сравнение с 25-килограммовым снарядом А-19. Мощные 150-мм пушки вроде немецкой 15 cm K.18 при более тяжёлом снаряде и существенно бо́льшей дальности стрельбы были намного тяжелее, и соответственно сильно уступали А-19 в стоимости и мобильности. Сравнение же со 128-мм немецкими пушками некорректно — эти орудия появились в самом конце войны, имели мощную баллистику и большой вес (8,3—12,2 т). Старые пушки периода Первой мировой войны с однобрусным лафетом, такие как польская 120-мм wz.78/09/31 или английская 127-мм 60 pounder были существенно легче, но имели существенно меньшую дальность стрельбы (11—12 км). Полными аналогами А-19 можно считать лишь бельгийскую 120-мм пушку, английскую 114-мм BL 4,5 inch* и американскую 4,5 inch Gun M1. Бельгийское орудие было существенно легче 122-мм пушки образца 1931 г. (5,4 т в боевом положении), но имело несколько более лёгкий снаряд (21,9 кг) и меньшую дальность стрельбы (17,6 км). Английская же пушка примерно равна советской, обладая близкой массой орудия (7,3 т), массой снаряда (24,95 кг) и дальностью стрельбы (19,2 км). Стоит отметить, английская пушка выпущена несколько позднее (серийное производство с 1937 года, причём к 1940 году произведено всего 72 орудия). Американское орудие, представлявшее собой наложение ствольной группы английской пушки на лафет 155-мм гаубицы M1, при близких к А-19 массе снаряда и дальности стрельбы было существенно легче (5,6 т), однако данная пушка была разработана существенно позднее А-19 и её выпуск не был массовым.

Эффективность поражающего действия

Внешние изображения

Появление на советско-германском фронте 20-мм фугасного снаряда к авиапушкам MG FFM и MG 151/20 резко изменило ситуацию и впервые поставило вопрос о живучести конструкции самолёта. Самолёты-истребители деревянной и смешанной конструкции при поражении 20-мм фугасным снарядом не обладали достаточной конструктивной живучестью: при поражении данным боеприпасом происходила потеря несущей способности и полное разрушение поражённых элементов. Как результат, необходимое для вывода из строя число попаданий по одноместному истребителю не превышало одного — двух. Иными словами, при попадании фугасного снаряда в киль или плоскость, самолёт лишался этих элементов. Как следствие, поражённый фугасным снарядом самолёт немедленно лишался возможности управляемого полёта.

По самолётам цельнометаллической конструкции столь же эффективно работал 30-мм фугасный снаряд пушки MK 108. Один фугасный снаряд пушки MK 108 выводил из строя одноместные поршневые истребители и реактивные истребители при попадании в любую часть конструкции самолёта. Подрыв 30-мм снаряда в крыле «Летающей крепости» образовывал пробоину размером 100×175 см, и срывал металлическую обшивку по длине 2 м задней части фюзеляжа самолёта «Мустанг». По данным германского испытательного центра Rechlin (E-Stelle Rechlin), при атаке тяжёлых бомбардировщиков B-17 или B-24 необходимое число попаданий 30-мм фугасного снаряда пушки MK 108 составляло пять (или критичная по живучести конструкции масса детонирующего ВВ — 425 г).Сравнительные характеристики патронов авиапушек с фугасным снарядом

Характеристики	2-cm M.-Gesch	3-cm M.-Gesch*	3-cm M.-Gesch/ MK-103	5-cm M.Gr./ MK-214A
Оружие	MG 151/20	MK 108	MK 103	MK-214A
Калибр	20 мм	30 мм	30 мм	50 мм
Патрон	20×82 мм	30×90 мм	30×184 мм	50×419 мм
Масса патрона, г	183	475	980	3800
Масса снаряда, г	92	330 +/- 8 г	330	1100
Масса метательного заряда, г	20,0	30,0	110+4	920
Масса ВВ, г	18,7	85	90-100	350
Наполнение, %	20	25,8	27	32
Начальная скорость, м/с	805	525	920	930
Темп стрельбы, выстр/мин	650	650	440	150
Материал гильзы	сталь	сталь	латунь, сталь	латунь

Примечания: * на вооружении с июня 1944 года

Универсальный инструмент

В США разработкой миниатюрных авиационных боеприпасов с начала 2010-х занимаются сразу несколько оборонных предприятий. Специалистам Orbital ATK удалось создать наиболее легкий и компактный вариант. Hatchet весит всего 2,7 кг и по своим габаритам примерно соответствует 60-мм минометному выстрелу. На корпусе установлены три складных крыла треугольной формы, в хвостовой части предусмотрены три руля большого удлинения. Движитель и, соответственно, топливная система в боеприпасе отсутствуют за ненадобностью.

Легкая планирующая авиабомба Hatchet весит всего 2,7 кг и по своим габаритам примерно соответствует 60-мм минометному выстрелу.

Большая часть массы Hatchet приходится на осколочно-фугасную боеголовку — 1,8 кг (эквивалент трех противопехотных гранат Ф-1). Ее мощности хватит для поражения живой силы или небронированной техники противника. Оставшийся объем занимает сложная электронная начинка, которая и превращает набитую взрывчаткой болванку в высокоточное оружие. Она включает в себя лазерную головку самонаведения, приемник GPS и инерциальную систему наведения. Пусковой контейнер, в котором хранится авиабомба, унифицирован со всеми стандартными креплениями подвески на летательных аппаратах США.

«Это оружие способны нести ударные БПЛА, самолеты, вертолеты, — сообщил журналистам на презентации Hatchet специалист Orbital ATK Джаред Крул. — Мы даже проводили расчеты, сколько их сможет взять на борт стратегический бомбардировщик B-1. Мы также предполагаем, что использование этих боеприпасов утроит высокоточную боевую нагрузку самолета специальных операций AC-130».

«Топорик» достаточно гибкое оружие. Его можно навести на цель двумя способами. В первом случае бомбы идут к цели, используя сигналы спутниковой системы навигации. Этот способ удобен для атаки стационарных, неподвижных объектов — штабов, полевых укреплений, складов боеприпасов и т. д. Бомбы после сброса собираются в «стайку» и планируют точно на цель с заранее известными GPS-координатами. Траекторию движения корректируют аэродинамические рули.

Пентагон рассматривает тяжелые ударные БПЛА MQ-9 Reaper как основные носители высокоточного оружия, в том числе миниатюрных управляемых авиабомб.

Второй способ — комбинированный, использующий как спутниковую навигацию, так и полуактивную лазерную головку самонаведения. Он позволяет «вручную» корректировать траекторию полета бомб уже после сброса. Самолет, БПЛА или наземный корректировщик с аппаратурой целеуказания в этом случае будут «подсвечивать» цели. Специальные датчики, установленные на «Топорике», обнаружат лазерное «пятно» целеуказателя, процессор управления полетом выдаст необходимые команды на рули и обеспечит точное поражение. Этот способ наиболее эффективен против небольших или мобильных целей.

Химия и физика взрыва

Но всё же главной поражающей силой осколочно-фугасной гранаты является заключённое в ней взрывчатое вещество бризантного типа. После отработки заданной установкой задержки взрыватель срабатывает и по материалу взрывчатого вещества со скоростью около 6,7—7 км/с пробегает волна детонации — с физико-химической точки зрения комбинация из «обычной» сверхзвуковой ударной волны и инициированного ей фронта экзотермической химической реакции. По своей сути молекула тринитротолуола является метастабильным образованием с уже находящимися в её составе тремя нитрогруппами NO₂, которые аккумулируют в себе значительную долю энергии и способны выделять активный кислород в окислительно-восстановительных реакциях. Проходящая при детонации тринитротолуола химическая реакция может быть записана в виде:

2 C₇H₅N₃O₆ → 3 N₂ + 5 H₂O + 7 CO + 7 C

Как видно из формулы, в числе газообразных её продуктов присутствуют азот, вода и угарный газ. Малое содержание кислорода в молекуле тринитротолуола приводит к недостаточному окислению углерода (отсюда наличие угарного газа и сажи), поэтому очень часто в снаряжении осколочно-фугасных снарядов (ОФ-350 не исключение) используется аммотол — смесь тринитротолуола с нитратом натрия HNO₃ (натриевой селитрой). Дополнительный кислород позволяет окислить углерод полностью и получить больше газообразных продуктов реакции. Но даже и без этого тринитротолуол является мощным взрывчатым веществом. Сделаем некоторые количественные оценки применительно к нашему случаю. 6 кг тринитротолуола при плотности 1,6 г/см³ занимают объём 3750 см³ (такой объём как раз имеет куб со стороной 15,3 см — весьма близко к калибру ОФ-530, хотя в действительности её камора имеет бутылкообразную, но без горлышка, осесимметричную форму). Молярная масса тринитротолуола составляет 0,227 кг/моль, таким образом количество тринитротолуола в каморе составляет 26,4 моль. Теперь воспользуемся химической формулой реакции и увидим, что каждые два моля тринитротолуола после детонации дают 3 моля азота, 5 молей водяного пара и 7 молей угарного газа. Как известно из химии, каждый моль газа при нормальных условиях занимает объём в 22,4 литра. В итоге 6 кг тринитротолуола порождают 39,6 молей азота, 66 молей водяного пара и 92,4 моля угарного газа, которые все вместе займут 4435 литров объёма при нормальных условиях. 1 литр равен 1 кубическому дециметру, т. е. 1000 см³. Посмотрим, насколько наша теоретическая оценка отклонилась от опытных данных — известно, что 1 кг тринитротолуола порождает 975 литров результирующих газов при нормальных условиях, т. е. 6 кг дадут 5850 л. Оценка оказалась с ошибкой порядка 20—25% вследствие условности, принятой в формуле химической реакции. Известно, что процесс самоокисления тринитротолуола более сложен, в его выходных продуктах есть также и газообразные оксиды азота, и углеводороды. Но в итоге образовавшиеся после детонации газы оказались зажатыми в объёме, который в 1560 раза меньше нужного, да ещё и нагретыми до температуры порядка 3700 °С. Используя известное из физики уравнение состояние идеального газа:

p₁ × V₁ / T₁ = p₂ × V₂ / T₂

можно рассчитать их давление на стенки гранаты: p₁ = 100 кПа, V₁ = 5850 л, T₁ = 288 K (15°С), V₂ = 3,75 л, T₂ = 3700 K. В итоге p₂ ≈ 2004000 кПа ≈ 20 тыс. атм. А поскольку сильно сжатый газ далеко не идеален, то относительно реальной ситуации оценка оказалась на порядок заниженной: опыт даёт давление при разрыве заряда тринитротолуола давление в 10 раз большее — 200 тыс. атм. Такого давления корпус гранаты не выдерживает, боеприпас прекращает своё существование как единое тело и представляет собой осколки корпуса и плотный сгусток горячих газов, который стремится расшириться в своём объёме и прийти к термодинамическому равновесию с окружающей средой.

Особенности фугасного снаряда

Для того чтобы понять специфику того или иного боеприпаса, нужно обратить внимание на его классификацию и определение. Итак, что такое фугас? Это заряд взрывчатого вещества, который можно заложить в землю или под воду

Используется для нанесения противнику внезапного урона. Воспламенение происходит следующими способами:

1. С помощью огня. В этом случае используются детонаторы, зажигательные трубки и прочие подобные приспособления вспомогательного характера.
2. С применением электричества. При этой методике оптимальная для воспламенения температура достигается за счет энергии тепла. Чтобы выделить ее в достаточном количестве применяются специальные электрические генераторы.
3. Механическим способом.

Не имеющие специальной подготовки люди путают фугас и мину. Между тем это совершенно разные понятия, которые следует четко различать. Если говорится о типе скрыто установленного на территории противника боеприпаса, то это мина. Фугас представляет собой разновидность боеприпаса, которая используется при создании соответствующего подрывного снаряда. Мина взрывается через определенный промежуток времени или в ходе физического воздействия.

Взрыватель

Долгое время единственным используемым взрывателем являлся ударный взрыватель, срабатывавший при попадании снаряда в цель.

Ударные взрыватели наиболее просты и надёжны. Большинство взрывателей этого типа возможно выставить на контактный или замедленный режим. В первом случае взрыв происходит при первом касании о препятствие и предназначен для поражения объектов вокруг преграды. Во втором случае снаряд заглубляется в цель и только там происходит детонация — это позволяет эффективно разрушать фортификационные сооружения и здания.

Однако, данный тип взрывателей имеет существенный недостаток — при падении в вязкую среду снаряд может либо вообще не взорваться (с чем связано большое количество неразорвавшихся снарядов на местах бывших боевых действий), либо взорваться слишком поздно, при значительном углублении в среду — поражающий эффект при этом близится к нулю.

Значительным шагом вперёд стала разработка дистанционных взрывателей. Данные взрыватели подрывают боеприпас на определённом удалении от пушки, тем самым обеспечивая принципиально новые возможности применения ОФС. Наиболее значительными являются возможности уничтожения вертолётов из танковых пушек, возможность вести огонь на большую дальность по очень крутым траекториям, а также возможность уничтожения скоплений живой силы противника на открытой местности.

Российские танки Т-80УК и Т-90 оборудуются системой «Айнет», обеспечивающей подрыв ОФС в заданной точке траектории. Установка взрывателя проводится в автоматическом режиме, от наводчика требуется лишь замерить дальность лазерным дальномером. Практика показывает, что расход снарядов на каждую цель при этом уменьшается примерно вдвое.

2.4. Бетонобойные боеприпасы

Боеприпасы предназначены для поражения железобетонных сооружений высокой прочности, а также для разрушения взлетно-посадочных полос аэродромов. В корпусе боеприпаса размещаются два заряда – кумулятивный и фугасный – и два детонатора. При встрече с преградой срабатывает детонатор мгновенного действия, который подрывает кумулятивный заряд. С некоторой задержкой (после прохождения боеприпаса через перекрытие) срабатывает второй детонатор, подрывающий фугасный заряд, который и вызывает основное разрушение объекта.

Кумулятивного заряда может и не быть. В этом случае преграда пробивается за счёт кинетического действия снаряда. Срабатывание фугасного заряда происходит с задержкой, позволяющей снаряду пробить преграду, либо войти в её толщу.

Примером такого боеприпаса является активно-реактивная бетонобойная бомба БЕТАБ-500ШП, предназначенная для разрушения железобетонных укрытий и ВПП. За основу была взята обычная фугасная авиабомба. Корпус выполнен более прочным с утолщённой головной частью. Бомба снабжена тормозным парашютом и реактивным ускорителем. Она сбрасывается в режиме горизонтального полета с высот 50-100 м. После срабатывания тормозного парашюта включается ускоритель, который сообщает бомбе энергию, необходимую для пробивания преграды. Бомба сначала пробивает преграду, а затем взрывается. БЕТАБ-500ШП может пробивать перекрытие толщиной до 550 мм. В грунте средней плотности образует воронку диаметром 4,5 м. При попадании бомбы во взлётно-посадочную полосу бетонное покрытие разрушается на площади до 50 м₂.

С конца 1943 г. на вооружение Советской Армии стали поступать тяжёлые штурмовые самоходные артиллерийские орудия ИСУ-152 «Зверобой». Действуя в обороне в основном из засад, ИСУ-152 показали, что нет такой вражеской техники, которую они не могли бы уничтожить. 152-мм бронебойные снаряды разбивали средние немецкие танки Pz Kpfw-III и Pz Kpfw-IV, броня новых «Тигров» и «Пантер» тоже не могла ничего противопоставить этим снарядам. Зачастую за неимением бронебойных снарядов по танкам врага стреляли фугасными или бетонобойными. Кинетическая энергия 152,4-мм снаряда была настолько большой, что при попадании в башню он чисто механическим ударом разрушал элементы конструкции погона, смещая башню на несколько десятков сантиметров от оси вращения. Бывали моменты, когда эти башни буквально летали в воздухе от последующей детонации боекомплекта после попадания снаряда. Наконец, ИСУ-152 была единственной советской боевой машиной, способной успешно противостоять грозной немецкой САУ «Фердинанд» («Элефант»).

Рис. 2.5. Кинетические и кумулятивные бетонобойные боеприпасы

Ударная волна

Ударная волна не экранируется препятствиями, но ослабляется ими. Она не наносит урон членам экипажа, а её воздействие на технику зависит от толщины брони. Чем этот показатель больше, тем меньше повреждений нанесёт ударная волна. Полностью исключить урон почти невозможно: фугасы будут наносить хотя бы небольшие повреждения практически любой броне. Все три механики будут работать для фугасных снарядов одновременно

Урон от каждой из них рассчитывается отдельно для модулей, экипажа и самой техники. При попадании фугасного снаряда в танк будет засчитан урон от той механики, у которой он оказался наибольшим. *** Важно: угол наклона брони на поглощение урона не влияет — учитывается номинальная толщина брони. Это логично, ведь урон наносит взрыв фугасного заряда на поверхности брони

Главные проблемы фугасов

Сегодня фугасные снаряды редко используются в игре для орудий небольших калибров из-за низкой эффективности. Часто их применение вызвано необходимостью сбить захват, добить противника или нанести урон, когда другими типами боеприпасов это сделать невозможно

Но при этом положительный результат не гарантирован. Применение фугасов в орудиях калибром 150 мм эффективнее, но из-за особенностей механики не позволяет заранее спрогнозировать урон, который получит цель.** Важно: основной целью изменений станет балансировка эффективности фугасов для всех орудий в игре. Крупным калибрам на тесте мы понизили разовый урон

Фугасным снарядам средних и малых калибров — повысили.