|
اشنایی با انواع کلاهک های جنگی سرجنگی شدید الانفجار: سرجنگی شدیدالانفجار ساده ترین و ابتدایی ترین انواع سرجنگی به شمار میرود . در این نوع سرجنگی انهدام هدف به طور کامل مبتنی بر اثرات انفجاری مواد منفجره ی درون سرجنگی است و تاثیرات ثانویه پرتاب اشیا و ترکش ها تاثیر کمی را در تخریب دارا میباشد . در اثر انفجار مواد منفجره مقادر عظیمی از گاز پر فشار با درجه حرارت حاصل از انفجار یک سرجنگی شدید الانفجار در حد 200 کیلو بار و 5000 درجه سلسیوس است . موج شوک تولید شده یک موج فشاری است که در ان فشار از فشار اتمسفر به مقدار ماکزیمم فشار در کسری از ثانیه افزایش میابد و سپس در یک صدم ثانیه به فشار اتمسفر افت میکند . این بخش به عنوان فاز مثبت موج شوک شناخته میشود . در ادامه ی این فرایند افت فشار به کمتر از فشار اتمسفر افزوده میشود . این بخش با عنوان فاز منفی موج شناخته میشود . سطح زیر منحنی فاز مثبت یک پالس مثبت و سطح زیر منحنی فاز منفی یک پالس منفی محیط اطراف اعمال میکند. نتیجه این تغییر فشار مثبت ومنفی اعمالی که پالس بسیار قوی فشاری کششی روی اهداف است که در نتیجه منجر به شکستن مقاومت و استحکام هدف و موجب انهدام ان میگردد . با افزایش فاصله از مرکز انفجار فشار ماکزیمم ( مثبت یا منفی ) اعمال شده به هدف کاهش میابد که مقدار کاهش فشار متناسب با معکوس مکعب فاصله از مرکز انفجار است . عمده ی کاربرد سرهای جنگی شدیدالانفجار در تخریب اهداف زیر دریایی و انهدام انسانی است . سرجنگی شدید الانفجار- ترکش زا : این نوع از سرجنگی مشابه انواع شدیدالانفجار است با این نوع تفافت که این نوع سرجنگی دارای پوسته با طراحی و ضخامت مخصوصی است که بخشی از انرژی انفجار ( در حدود 30% ) را به خود اختصای میدهد و موجب شکل گیری ترکش هایی با انرژی جنبشی بالا ( سرعت زیاد ) میشود . مابقی انرژی رفتاری مشابه سرجنگی شدیدالانفجار از خود نشان میدهد . از انجا که نرخ افت سرعت ترکش ها کمتر از موج شوک است انها پس از طی فاصله کوتاه از جبهه ی موج شوک پیش افتاده و عملا شعاع تخریب حاصل از ترکش ها به طور قابل توجهی از شعاع تخریب موج شوک بیشتر است . با این وجود محدوده ی تخریب ناشی از اثر ترکش های انفجار از محدوده تخریب تا شی از خود انفجار نیز فراتر میرود . سرعت ترکش در سرهای جنگی ترکش زا -انفجاری معمول در حدود 1500 متر بر ثانیه است که در برخی موارد تا فواصل چند کیلومتری را پوشش میدهد . به منظور شکل دهی ترکش ها متناسب با نوع هدف و همچنین تعیین الگوی توزیع ترکش ها معمولا پوسته ی این نوع سرجنگی ها یا به صورت تصادفی تکه تکه میشوند و یا به منظور افزایش یکنواختی ترکش ها در پوسته ی سرجنگی از درون یا بیرون سیار ایجاد می نماید . در برخی از موارد حتی پوسته از مجموعه ای از ترکش های اماده تشکیل میشود که توسط روش های مختلف تولید در کنار هم قرار گرفته اند . در روش توزیع ناشی از فرایند طبیعی انفجار سرجنگی دارای کمترین میزان کارایی میباشد . در روش شیاردار نمودن پوسته سطح داخلی و یا خارجی پوسته با طرح عمق از پیش تعیین شده ای خراشیده یا شکافته میشود . به طوری که به محض انفجار ترکش هایی با اندازه و شکل به خصوص ایجاد میگردد . در این روش برای در هم شکستن پوسته ی سرجنگی انرژی کمتری نسبت به روش اول مورد نیاز است و لذا ترکش ها دارای انرژی جنبشی بیشتری هستند و بنابراین کارایی این نوع سرجنگی بیشتر میشود . روش اخر که بیشترین کارایی را از نظر الگوی توزیع یکنواختی ترکش ها داراست شامل فرایند از قبل شکل دادن ترکش هاست . در مجموع سرجنگی های ترکش زا وقتی در نزدیک هدف منفجر می شوند از تاثیر بیشتری برخوردار خواهند بود . نوع اصابت و تاثیر ترکش ها بستگی به مقطع طولی سرجنگی و جهت ان نسبت به هدف دارد .
سرجنگی هوا-سوخت ترموباریک : مهمات ترموباریک و هوا سوخت مواد منفجره بهینه شده به منظور تولید تاثیرات حرارتی و فشاری به جای تاثیرات تخریبی انفجاری و ترکش زایی مواد منفجره متعارف میباشند . استفاده و توسعه سلاح های ترموباریک و هوا-سوخت در دهه اخیر به طرز چشمگیری افزایش یافته است . این سلاح در فضاهای بسته همچون تونل ها ساختمان ها و میادین مین بسیار موثر هستند . موج اتش و فشار حاصل از انفجار این مهمات توسط سطوح و دیواره ها منعکس شده و موج تشدید شده ی انفجار به تمامی نواحی درون هدف نفوذ میکند . مکانیزم اولیه تخریب این نوع مهمات انفجار و حرارتی است که با تاثیرات ترکش های حاصل از پرتاب اشیاو گازهای انفجار و در مواد منفجره ی هوا سوخت با ایجاد خلاء همراه است این مواد منفجره در مقایسه با مواد منفجره متداول دارای تفاوف هایی هستند که از ان جمله میتوان به عدم وجود اکسیده کننده در این موارد اشاره کرد . مواد منفجره ی متعارف دارای دارای نسبت کامل احیا کننده و اکسید کننده میباشند و انفجار این مواد بی نیاز از اکسیژن محیط است در حالی که مواد منفجره FAE دارای اکسید کننده نبوده و لذا به منظور شروع انفجار نیازمند مخلوط شدن با هوای محیط میباشد تا از اکسیژن موجود در ان به منظور انفجار بهره ببرد لذا فاکتور مهم طراحی مهمات FAE ایجاد تعادل در بدست اوردن مقدار صحیح نسبت هوا به سوخت و سپس انفجار در زمان مناسب است . حد واسط مشخصه های مواد منفجره ی متعارف و هوا سوخت مواد منفجره ترموباریک است که از نظر مشخصه های ترکیب ماده مشابه مواد منفجره متعارف با نسبت کامل احیا کننده و اکسید کننده است در حالی که از نظر عملکرد مشابه مواد منفجره هوا سوخت یک ابر انفجاری را شکل می دهد .بنابر این فشار حاصل از انفجار مواد ترموباریک از مواد هوا سوخت بسیار بیشتر است . در مهمات هواسوخت و ترموباریک معمولا از دو چاشنی انفجاری استفاده میشود که وظیفه چاشنی اول بازکردن پوسته پراکنش ماده منفجره ( در مهمات ترموباریک یا سوخت ) در مواد منفجره هوا سوخت به شکل ابری با حجم کافی برای شروع انفجار کامل است . این حجم متاثر از مقدار و شیمی واکنش سوخت و مواد منفجره است . قابلیت انفجار سوخت نیز متاثر از حجم پراکندگی و اندازه پودر است . زمانی که ابر به حجم صحیح و در مواد منفجره ی هوا سوخت به نسبت بهینه هوا به سوخت رسید تحریک چاشنی دوم که به درون ابر پرتاب شده انفجار ابر را به دنبال خواهد داشت . فشار ماکزیمم ناشی از انفجار مواد شدیدالانفجار بسیار بیشتر از فشار ماکزیمم انفجار مواد ترموباریک است اما افت فشار نیز پس از انفجار مواد شدیدالانفجار سریع تر رخ میدهد . مدت زمان دوام فاز مثبت یک موج شوک پاراتر مهمی در عکس العمل و واکنش ها سازها به یک انفجار است . این فاز موجب یک جریان معکوس جریان انفجار میشود که سبب بلند شدن و پرت شدن اهداف میشود . فاز منفی انفجار در مواد منفجره ترموباریک از مواد شدیدالانفجار طولانی تر است . بنابراین بر خلاف فشار اولیه کمتر ضربه کلی ( سطح زیر منحنی جریان فشار ) در انفجار مواد ترموباریک بیشتر از مواد شدیدالانفجار است . تاثیر گذاری روی هدف علاوه بر فشار ماکزیمم انفجار به مدت زمان دوام انفجار بستگی دارد . تست های انجام شده در این زمینه نشان میدهد که تحمل فشار ماکزیمم انفجار در اهداف به طور تصاعدی با افزایش مدت زمان ضربه ی انفجار کاهش میابد. انفجار مهمات ترموباریک در فضای باز دارای شعاع تخریبی محدود تری نسبت به انفجار مواد منفجره مرسوم است که این موضوع در درگیری مناطق شهری یا شرایط تماس نیروهای خودی به دشمن یک مزیت به شمار میرود این شرایط در مناطق بسته تغییر میکند . در شرایطی که اثر ترکش های انفجار در فضاهای بسته محدود میشود موج انفجار مواد منفجره ترموباریک کاملا موثر است اثر این امواج حتی در برخورد با دیواره های منعکس شده و موج تشدید شرایط می گردد و عملا امکان هیچ گونه حفاظتی برای مقابله با موج انفجار ندارد . سرجنگی خرج گود : درطول قرن نوزدهم معدنچیان دریافتند که اگر دینامیت های مورد استفاده در انفجار معدن را به صورت مخروطی در کنار هم قرار دهند در مقایسه با همان تعداد دینامیت که با محورهای موازی به یکدیگر بسته شده اند سوراخ عمیق تری در زمین بوجود می اورند . معدنچیان با وجود عدم درک قانون فیزیکی این پدیده به طور ناخواسته مقدمات فناوری خرج گود را فراهم کردند . در سال 1881 چارلز مونرو مشاهده کرد که وقتی حروف حکاکی شده روی مواد منفجره به صفحه ی فلزی چسبانده شده و انفجار رخ دهد تصویر این حروف بر روی این صفحه حک میشود . مونرو ازمایش ها و بررسی بسیاری در این زمینه انجام داد که به پاس تلاش هایش قانون خرج گود به اثر مونرو مرسوم گردید . بعد ها اشکار شد که علت این پدیده تمرکز انرژی انفجار بر سطح هدف است . مقدار انرژی انفجار دینامیت ها در حالت مخروطی با حالات دیگر یکسان است اما در این حالت بازده ی نهایی بهتر می باشد به بیان دیگر زاویه ی بین قطعات دینامیت در پیکر بندی مخروطی باعث برخورد نیروهای انفجاری بر روی محور مخروط میشود . در این برخورد مولفه های افقی این نیروها یکدیگر را خنثی کرده اما مولفه های عمودی که به سمت جلو امتداد دارند با هم جمع می شوند که بر روی سطح هدف متمرکز شده و در نتیجه سوراخ عمیق تری حاصل می شود این شرایط برای یک ماده منفجره یک پارچه نیز مصداق دارد. در صورتی که درون ماده منفجره گود و شکل یافته شود تاثیر انفجار بیشتر می شود و عمق نفوذ بیشتری در هدف ایجاد میکند . اضافه شدن استری به سطح تو خالی ماده منفجره نیز موجب افزوده تر شدن تاثیر انفجار می شود . این پیکر بندی تحت عنوان خرج شکل یافته یا خرج گود شناخته میشود . که عمده ی کاربرد ان در مهمات ضد زره می باشد لازم به ذکر است که اولین کاربرد نظامی خرج گود در انفجار مقادیر عظیمی از انرژی ( که دارای فشار بسیار زیاد در حدود چندین میلیون پوند بر اینچ مربع است ) به طور انی ازاد شده بر استری اثر می گذارد . این فشار باعث می شود استری همانند یک سیال غیر لزج رفتار کند وروی محور تقارن خرج فرو بپاشد . امواج شوک همراه با محصولات گازی و مولکول فلزی استری ( 20 % از جرم سطح درونی استری ) جتی فوق العاده سریع را تشکیل می دهد که سرعت ان بیش از 7000 متر بر ثانیه است و عناصر منطقه اصابت هدف را به صورت جریان پلاستیک به دو طرف مسیر خود میراند . به این تغییر شکل ایجاد شده در هدف نفوذ اطلاق می گردد . ار انجا که زمان واکنش جت با هدف بسیار کوتاه است لذا زمان لازم برای انتقال درجه حرارت وجود ندارد و عملا نفوذ در هدف به خاطر تاثیرات گرمایی نیست از انجا که فقط حدود 15 تا 20% از جرم استری به جت تبدیل میشود مابقی دنباله ای را تشکیل می دهد که با سرعت کمتری حدود 500 متر بر ثانیه به دنبال جت حرکت می کند . دنباله به علت سرعت کم هیچ گونه قابلیتی برای عمیق تر کردن سراخ کوجک ایجاد شده توسط جت ندارد و از انجا که معمولا قطر بیرونی دنباله از قطر سوراخ بیشتر است عملا در سوراخ گیر می کند که می تواند مانع ایجاد تاثیرات ثانویه تخریب در هدف شود . سرجنگی خرج گود : پرتابه های انرژی جنبشی : پرتابه های انرژی جنبشی نوعی مهمات فاقد هرگونه ماده منفجره بوده که تنها با استفاده از انرژی جنبشی یک پرتابه از جنس فلزات سخت سنگین و دارای سرعت زیاد قابلیت تخریب زره را دارند . الزام سنگین بودن پرتابه و سرعت بالا برای ان موجب شده است که پرتابه ها عموما درای بدنه ای باریک با بالکهایی در انتهای بدنه می باشند که از کالیبر توپ تانک بسیار کوجک تر هستند . این موضوع امکان استفاده از نسبت خرج به وزن بیشتری را برای پرتابه ممکن می سازد که در نتیجه انرژی منتقل شده به پرتابه بسیار بیشتر و نیروی پسای اعمال شده از هوا بر پرتابه کمتر است و به همان نسبت تمرکز نیروی اعمال شده از پرتابه به هدف نیز بیشتر می شود . به منظور قرار گرفتن پرتابه در مرکز لوله تانک و ممانعت از نشت گاز از اطراف پرتابه از دو کفشک الومینیومی در اطراف پرتابه استفاده می شود که با خروج از دهانه ی لوله ی توپ تانک از پرتابه جدا می شود . سرجنگی نفوذ کننده انرژی جنبشی ( از اورانیم ضعیف شده ) : پرتابه انرژی جنبشی معمولا از جنس فلزات سخت و سنگینی همچون اورانیم ضعیف شده و یا تنگستن بوده و دارای قطر 2 تا 3 سانتیمتر و طول 50 تا 60 سانتیمتر هستند . این پرتابه ها تحت فشاری معادل 3080 سانتیمتر مکعب ناشی از انفجار مواد منفجره به سرعتی معادل 1360 متر بر ثانیه به هدف می رسند . این نوع مهمات علیه اهداف زرهی سخت و سنگین کاربرد دارند و تاثیر کمی بر اهداف نرم همچون خودروهای سبک زرهی و نظامی دارند .سرجنگی شدیدالانفجار - له شونده : از انواع دیگر سرجنگی می توان به سرجنگی شدیدالانفجار له شونده اشاره کرد که دارای کاربرد های ضد زره هستند . این سرجنگی دارای نوعی محفظه نسبتا سبک است که از مواد شدیدالانفجار پر شده است . این خرج انفجاری به هنگام برخورد به زره منفجر می شود . اگر چه این نوع سرجنگی همانند جت سرجنگی خرج گود با پرتابه انرژی جنبشی به داخل زره نفوذ نمی کند اما موج ناشی از انفجار حاصل از مواد منفجره به داخل زره نفوذ کرده و به علت برگشت موج ناشی از تغییر جگالی زره و محیط داخل تانک تاول بزرگی را روی سطح داخلی زره ایجاد می کند و سبب تخریب درونی زره می شود که میزان این تخریب به کالیبر سلاح بستگی دارد . لذا برای بازده موثر بر روی زره تانک وجود کالیبری معادل 120 میلیمتر الزامی است .
+ نوشته شده در چهارشنبه ۲۱ فروردین ۱۳۹۲ساعت 16:7 توسط سيد مصطفي محمدزاده
|
|
|
