اشنایی با انواع کلاهک های جنگی ( قسمت دوم )

                            اشنایی با انواع کلاهک های جنگی

 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 .