Термин кумуляция происходит от латинского cumulatio — «скопление» или cumulo — «накапливаю» и дословно означает увеличение или усиление какого-либо эффекта за счет сложения или накопления нескольких однородных с ним эффектов. Во многих зарубежных работах ссылаются на приоретет открытия кумулятивного эффекта (cavity effect) F.X. Von Baader в 1792 году.

Он интересовался вопросами практического усовершенствования мин и предложил коническую и грибообразную выемку во взрывчатом веществе (ВВ), для увеличения взрывного эффекта и экономии пороха. Такие заряды Von Baader описал в Минном журнале и применил на практике в Норвегии. В странах западной Европы приоритет открытия исследования зарядов с выемками (1883 год) обычно связывают с именем Max Von Foerster. Однако в 1864 году русский военный инженер-генерал М. М. Боресков открыл кумулятивный эффект и использовал его практически в саперном деле при разрушении твердых пород. В США с эффектом заряда с выемкой обычно связывают имя профессора Challes E. Munroe, служащего-химика на военно-морской торпедной базе в Ньюпорте, Rhode Island. Munroe обнаружил в 1888 году и описал эффект заряда ВВ с выемкой.

Англичанин Arthur Marshall, опубликовал книгу в 1915 году, посвященную эффекту выемки в заряде ВВ. По-видимому, его же статья, опубликованная в 1920 году, была первой попыткой описания истории вопроса, посвященной эффекту выемки в зарядах взрывчатых веществах. Приоретет открытия этого эффекта Marshall приписывает Munroe, а не Von Foster или М.М.Борескову и Д.И.Андриевскому.

В 1923-1926 годах советский ученый, профессор М. Я. Сухаревский провел систематические исследования кумулятивного эффекта. Он работал с кумулятивными зарядами, имеющими выемку без металлической облицовки, и сумел найти зависимость бронебойного действия таких зарядов от формы выемки и других факторов.

По-видимому, первые заряды с кумулятивными облицовками были независимо исследованы Franz Rudolf Thomanek в Германии и Henry Hans Mohaupt в США. Работы по созданию кумулятивных боеприпасов в Германии были начаты 28 ноября 1935 года, когда тогда еще молодой ученый Franz Rudolf Thomanek был вызван в Берлин на аудиенцию к Гитлеру. С этого момента разработчики кумулятивных снарядов столкнулись с проблемой вращения – существенного снижения бронепробития для снарядов, стабилизируемых вращением.

В США кумулятивные боеприпасы начинают свою историю с 18 октября 1940 года, когда Hеnry Mohaupt продемонстрировал для армии США кумулятивную реактивную гранату. Henry Mohaupt — швейцарский изобретатель, известен на Западе, как автор идеи конической кумулятивной облицовки.

В годы Великой отечественной войны в СССР были приняты на вооружение кумулятивные снаряды к 76-миллиметровой пушке и 122-миллиметровой гаубице в 1942 году. Первый отечественный кумулятивный снаряд, принятый на вооружение Советской Армии в январе 1942 года был разработан под руководством К.К.Снитко, хотя и на основе немецких снарядов и взрывателей.

23 августа 1950 года в США R.J.Eichelberger с коллегами был запатентован специальный кумулятивный заряд для боеприпасов, стабилизируемых в полете вращением. Данный патент стал доступен лишь 10 апреля 1973 года. В кумулятивном заряде использовалась специальная «рифленая» кумулятивная металлическая облицовка. Хотя такой кумулятивный заряд и уменьшал в некоторой степени эффект вращения, эффективность таких боеприпасов составляла порядка двух калибров. В то же время и до сих пор этот принцип остается практически единственным методом борьбы с вращением, хотя бронепробитие современных зарядов так и не увеличилась.

Кумулятивный французский 105 мм вращающийся снаряд «Obus G», принятый на вооружение в начале 70-х годов, предназначен для стрельбы из пушки CN-105-F1 танка AMX-30, принятого на вооружение Франции в середине 60-х годов. Кумулятивная боевая часть снаряда установлена на подшипниках для исключения влияния эффекта вращения на бронепробивное действие.

В СССР использование другого подхода к решению этой проблемы, позволило академику АТН РФ, профессору Минину Владилену Федоровичу в середине 70-х годов получить величину бронепробития для кумулятивных снарядов, стабилизируемых вращением, порядка 4 калибров. Этот уровень не превзойден до сегодняшнего дня.

В конце 60-х годов профессором В.Ф.Мининым впервые было показано, что кумулятивный заряд можно создать и на основе циллиндрической облицовки и цилиндрического заряда ВВ. Он показал, что если фазовая скорость точки соударения элементов кумулятивной облицовки на оси симметрии меньше начальной скорости звука в окрестности области соударения, то возмущения могут уходить вперед по облицовке и соударение будет происходить с образованием струи. Таким образом, для образования монолитной кумулятивной струи необходимо, чтобы фазовая скорость точки контакта не превышала скорости звука в материале облицовки.

Во время Великой отечественной войны немецкие ученые предложили много идей о военном использовании эффекта кумуляции в сдвоенных зарядах для увеличения бронепробития. Однако все они не были реализованы.

В середине 70-х годов в СССР под руководством профессора В.Ф.Минина были начаты работы и впервые получены положительные результаты испытаний кумулятивного тандемного снаряда повышенной эффективности. На сегодня этот снаряд остается единственным в мире тандемным кумулятивным снарядом, обеспечивающим сложение пробития от каждого заряда.

Кумулятивный тандемный снаряд.

С начала 90-х годов Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Россия (ВНИИЭФ) включился в разработку противотанковых боеприпасов с кумулятивными зарядами. ВНИИЭФ разработал и передал на вооружение тандемный (первый заряд – для борьбы с динамической защитой) кумулятивный заряд для ПТУР «Атака», который при калибре 130 мм обеспечивает бронепробитие более 800 мм.

Развитие кумулятивных зарядов в военном деле можно условно разделить на три этапа.

Первый этап, с открытия эффекта кумуляции и применения простейших кумулятивных зарядов примерно до конца второй мировой войны.

Второй этап, после 1945 года и до настоящего времени характеризуется совершенствованием кумулятивных зарядов.

Третий этап, соответствующий настоящему времени, может быть охарактеризован как этап развития прецезионных кумулятивных зарядов с учетом кристаллической структуры материала кумулятивной облицовки, разработкой тандемных схем построения боеприпасов, трехблочных кумулятивных боеприпасов последовательного действия. Остается актуальной проблема поиска нетрадиционных решений, повышающих эффективность действия кумулятивных зарядов, в том числе кумулятивных боеприпасов стабилизируемых вращением.

————