تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

حطين

عضو
إنضم
16 أكتوبر 2008
المشاركات
83
التفاعل
53 0 0

الحشـــــــوات الجوفـــــــــاء -- Hollow Shaped Charges


تقنية تسمى في القاموس العسكري High Explosive Anti-Tank HEAT, أي الذخائر شديدة الإنفجار المضادة للدبابات, و الهدف الأساسي من تصميمها هو تحقيق القدرة على إختراق تدريع الدبابات, و مع بداية القرن الحادي و العشرين بدأت تظهر لها استخدامات أخرى تدخل في مجال صناعة النفط, حيث تستخدم لحفر ثقوب بشكل متدرج في التدريع الصخري المحيط بالآبار تمهيدا لإستخراج البترول, كما تستعمل كذلك في في هدم المباني الصناعية.

SS11-HEAT-WARHEAD.jpg


مبدأ عمل الحشوة الجوفاء:

يرتكز مبدأ عمل الحشوة الجوفاء على ما يسمى بتأثير مونرو, The Munroe Effect, و يعتمد هذا المبدأ الفيزيائي الذي إكتشفه العالم الكيميائيالأمريكي تشارلز مونرو على التركيز الجزئي للطاقة و الجزيئات المندفعة التي يولدها إنفجار موجه نحو قطعة معدنية على شكل مخروط و التي تنصهر تحت ظغط الإنفجار الموجه نحو نقطة محددة مما يولد نفاثا قويا مندفعا بسرعة كبيرة في إتجاه موجة الإنفجار فينتج عنه إختراق للهدف.

و هكذا فإن إنفجار الحشوة الجوفاء لدى إصطدامها بالهدف يولد طاقة قوية ناتجة عن اندفاع النفاث المنصهر بسرعة توازي 10000 متر في الثانية, ليقع التدريع تحت هذا الظغط الذي يتسبب في اختراقه نتيجة للإصابة و التي عادة ما تحدث في مسار عمودي, و كنتيجة مباشرة لهذا الإختراق, تندفع كمية كبيرة من الغازات و المعدن المنصهر إلى داخل الدبابة و تبعا لذلك يحدث ما يسمى عسكريا K-kill أي إصابة مباشرة و مميتة للطاقم, و في أحيان أخرى يتسبب بإندلاع حريق في الذخائر المخزنة في الدبابة محدثا دمارا كبيرا و مؤكدا للهدف.

The Munroe Effect :

rm_efp.jpg


تاريخ و تطور إستخدام المبدأ عسكريا :

في ثلاثينيات القرن الماضي توصل الدكتور السويسري هنري موهاوبت Henry H. Mohaupt إلى استخدام المبدأ الفيزيائي لإختراع الحشوة الجوفاء ذات الإستخدام العسكري, و تقدم بإختراعه هذا سنة 1935 للجيش الفرنسي الذي سخرت منه قيادته نافية أي جدوى عملية له أو أي خطر يمكن أن تمثله ذخائر من هذا النوع على الدبابات, و في نفس الوقت إهتمت شركة الصناعات الثقيلة الفرنسية Thomson-Brandt آنذاك بهذا الإختراع, وإنتبهت لقيمته العسكرية فبدأت في إنتاج أول تطبيق عملي له على شكل قنابل تطلق من ماسورة البندقية الفرنسية MAS 36, و مع إندلاع الحرب العالمية الثانية تم نقل براءة الإختراع إلى الولايات المتحدة الأمريكية عن طريق الحقيبة الدبلوماسية, و من سخرية القدر أن والولايات المتحدة سوف تدفع لشركة Thomson-Brandt أرباحا مباشرة Royalties على جميع أشكال ذخائر الحشوات الجوفاء التي تمت صناعتها طيلة الحرب
العالمية الثانية.

و يعتبر قاذف البازوكا الأمريكي Bazooka آنذاك أحد أول أشكال القواذف التي تعتمد على هذه التقنية في مواجهة تدريع الدبابات الألمانية, بينما استخدم الألمان شكلا آخر لهذه التقنية و هي متفجرات على شكل قوالب مسطحة إستخدموها مع بداية الحرب خاصة في مهاجمة حصن Eben-Emael على الحدود البلجيكية و ذلك لتدمير القباب الفولاذية المدرعة التي كانت تحمي المدافع البلجيكية المدفونة تحت الأرض, في ذلك الوقت ، كان هذا النوع من الذخائر هو الوحيد القادر على التغلب على الدروع الحديثة, إلا أنه على الجانب الهندسي كان من الصعب تطوير قذائف مدفعية مناسبة لهذه التقنية و بدل من ذلك كان الجنود مظطرين لتثبيت العبوات المسطحة ذات الحشوة الجوفاء و المزودة بمغناطيس على سطح الهدف قبل تفجيرها بإشعال فتيل.

حصن Eben-Emael :

5107204727_5a84cdd85f.jpg


قاذف Bazooka :

744px-Soldier_with_Bazooka_M1.jpg


Bazookasmithsonian.jpg


بعد ذلك و في أثناء الحرب, إستولى الألمان على مدافع بازوكا أمريكية سليمة و إعتمدوا على تصاميمها لتطوير قواذف ألمانية مضادة للمدرعات, حيث أنتجوا أولا طراز Panzerschreck الذي كان ضعيف التأثير, ثم قبل نهاية الحرب طوروا قاذفا آخر أكثر كفاءة و يستعمل لمرة واحدة سمي Panzerfaust.

قاذف Panzerfaust الألماني :

panzerfaust11.jpg


تبعا لذلك عرفت تقنية الحشوة الجوفاء تطويرات كثيرة و متعددة عسكريا فصنعت على شكل قنابل و ذخائر مدفعية و دبابات و قواذف مضادة لها, غير أن الإهتمام بتطبيقاتها قد إنخفض تدريجيا إبتدءا من ثمانينيات القرن الماضي مع ظهور الدروع التفاعلية, حيث أن خاصية إنفجار البلاطات الفردية المثبتة فوق التدريع الخارجي للدبابة عند إصطدام القذيفة ذات الحشوة الجوفاء بها تتسبب في تشتت تأثير النفاث المنصهر الذي يجب أن يخترق التدريع لتحقيق الإصابة المؤكدة و المدمرة.

و رغم ذلك ما زالت هذه التقنية تحتفظ ببعض الأفضلية في التصميمات الحالية في إطار ما يسمى بالرؤوس الترادفية Tandem Warheads, و التي تتكون من رأسين بحشوة جوفاء, رأس صغيرة في مقدمة الصاروخ تتكفل بتفجير البلاطة الخارجية, بينما تندفع الرأس الثانية بحشوتها لتخترق تدريع الدبابة التقليدي.

بعض الصور لتصميم الحشوة الجوفاء :

320px-CumulativeHead.png


Obus_501556_fh000021.jpg


m830z.jpg


m830.jpg


m830_h2.jpg


450px-Mina-MPB.jpg


Shaped+Charge+illustration.JPG


Shaped%20charge%20Emergency%20Medicine%20Practice.JPG



فيديو وثائقي عن معركة حصن Eben-Emael على الحدود البلجيكية, التي شهدت أول إستعمال عسكري لتقنية الحشوة الجوفاء خلال الحرب العالمية الثانية :




مع تحياتي...


أخوكم حطين...

 
التعديل الأخير:
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

تسلم ايدك اخي حطين على هذا الموضوع الرائع
وماشاء الله مواضيعك وسمعتك سبقتك

تحياتي اخي وتقبل تقيمي
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

بارك الله فيك يا غالي
من زمان عندنا و توك تبدع بالمنتدى
حياك الله با حطين
خذلك تقييم
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

عودا حميدا أستاذ حطين :ANSmile04[1]:

لدي تساؤل عن سبب اختيار و تفضيل النحاس كـ نفاث في الشحنات الجوفاء؟
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

عودا حميدا أستاذ حطين :ANSmile04[1]:

لدي تساؤل عن سبب اختيار و تفضيل النحاس كـ نفاث في الشحنات الجوفاء؟

أستأذن أخونا حطين في الإجابة ، أسباب استخدام النحاس كبطانة لتجويف الشحنة المشكلة راجع لخواصه المميزة وتحديداً للملكيات الميكانيكية ، مثل سرعة التدفق ومدى اللزوجه .. مع الإشارة إلى أن البطانة المعدنية للمخروط المجوف تصنع عادة من معادن ذات كثافة ومرونة عاليه لتحقيق الاختراقات الأعمق (المعادن الصافية تعطي أفضل النتائج) ، مثل الموليبدنيوم molybdenum ، التنغستن tungsten ، أو كما في الرؤوس الحربية الحديثة من مادة التانتالوم tantalum التي تبلغ كثافتها 16 غرام/سم3 (بالإضافة طبعاً للنحاس) .. ويعتمد اختيار مادة البطانة ، على الهدف المراد اختراقه ، على سبيل المثال تبين أن بطانة الألمنيوم مفيدة لاختراق الأهداف الخرسانية concrete targets . كما أن الموليبدنيوم هش في درجة حرارة الغرفة ، لكنه مرن جداً تحت ظروف الانهيار المتطرفة . وتتغير سماكة البطانة المستخدمة بناء على كثافة المعدن المستخدم ، فإذا كانت الكثافة مرتفعة جداً ، فإن سماكة اقل مطلوبة .
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

حياك الله اخ حطين
تستاهل عقيد مباشرة
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

أستأذن أخونا حطين في الإجابة ، أسباب استخدام النحاس كبطانة لتجويف الشحنة المشكلة راجع لخواصه المميزة وتحديداً للملكيات الميكانيكية ، مثل سرعة التدفق ومدى اللزوجه .. مع الإشارة إلى أن البطانة المعدنية للمخروط المجوف تصنع عادة من معادن ذات كثافة ومرونة عاليه لتحقيق الاختراقات الأعمق (المعادن الصافية تعطي أفضل النتائج) ، مثل الموليبدنيوم molybdenum ، التنغستن tungsten ، أو كما في الرؤوس الحربية الحديثة من مادة التانتالوم tantalum التي تبلغ كثافتها 16 غرام/سم3 (بالإضافة طبعاً للنحاس) .. ويعتمد اختيار مادة البطانة ، على الهدف المراد اختراقه ، على سبيل المثال تبين أن بطانة الألمنيوم مفيدة لاختراق الأهداف الخرسانية concrete targets . كما أن الموليبدنيوم هش في درجة حرارة الغرفة ، لكنه مرن جداً تحت ظروف الانهيار المتطرفة . وتتغير سماكة البطانة المستخدمة بناء على كثافة المعدن المستخدم ، فإذا كانت الكثافة مرتفعة جداً ، فإن سماكة اقل مطلوبة .


بما أن الاعضاء لا يستغلون هذه المواضيع لدي سؤال اخر وارجو ان تتحملني استاذ انور

stryker1b.jpg


قرأت عن الشبكات التي قاموا الامريكان بتركيبها على مدرعاتهم كما شاهدنا في العراق و افغانستان
وانها تعوق عمل النفاث ( قذائف الشحنات المجوفة )... ولكن كيف؟ :dunno[1]:

تخميني هو اما بسبب تباطؤ النفاث و خسارته للقوة الحركية
او تشتت الضغط لوجود حيز :walw[1]:

-----------------

تقنية الشحنات الجوفاء تستعمل في بعض قنابل الجو-أرض ايضا
كالقنبلة المضادة للمدرعات CBU-105 ( Sensor fuzed bomb (

cbu97_33.jpg


وهذا مقطع جميل - باللقطة البطيئه - يصور اختراق مقذوف ذو رأس ترادفي لجدار



طبعا اختراق الرأس الاول يوضح ماذا يحدث بعد اختراق النفاث للدرع/الجدار
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

تسلم ايدك اخي حطين على هذا الموضوع الرائع
وماشاء الله مواضيعك وسمعتك سبقتك

تحياتي اخي وتقبل تقيمي


شكرا جزيلا لإطرائك الطيب أخي الفاضل, بارك الله فيك...:)
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

بما أن الاعضاء لا يستغلون هذه المواضيع لدي سؤال اخر وارجو ان تتحملني استاذ انور

stryker1b.jpg


قرأت عن الشبكات التي قاموا الامريكان بتركيبها على مدرعاتهم كما شاهدنا في العراق و افغانستان
وانها تعوق عمل النفاث ( قذائف الشحنات المجوفة )... ولكن كيف؟ :dunno[1]:

تخميني هو اما بسبب تباطؤ النفاث و خسارته للقوة الحركية
او تشتت الضغط لوجود حيز :walw[1]:

-----------------

تقنية الشحنات الجوفاء تستعمل في بعض قنابل الجو-أرض ايضا
كالقنبلة المضادة للمدرعات cbu-105 ( sensor fuzed bomb (

cbu97_33.jpg


وهذا مقطع جميل - باللقطة البطيئه - يصور اختراق مقذوف ذو رأس ترادفي لجدار



طبعا اختراق الرأس الاول يوضح ماذا يحدث بعد اختراق النفاث للدرع/الجدار

بالنسبة للشبكه أو السياج المعدني فيمكنه أن يؤدي عملين ، إما تحطيم الرأس الحربي أو كما تفضلت تشتيت النفاث مع إطالة مسافة المباعدة ، مما يضعف معه من تأثير النفاث على صفيحة الدرع . بالنسبة لذخيرة السلاح cbu-105 فهي تعمل وفق آلية ثانية ولا ترسل نفاث عالي الضغط كحال الشحنة المشكلة ، بل ترسل كتلة صلبة بسرعة تبلغ 2000-3000 م/ث لتخترق الهدف . وبالنسبة للأسئلة فخذ راحتك فأنا أيضاً أستفيد من مراجعة معلوماتي وتصحيح بعض المفاهيم .
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

إضافة أخرى على هذا الموضوع الرائع ، نذكر فيه أن إكتشاف تأثير الشحنة الجوفاء أو تأثير مونرو Monro effect يعود إلى العام 1885 عندما قام دكتور أمريكي هو تشارلز مونرو Charles Munroe ( 1849-1938 وهو مخترع المتفجرات بدون دخان ومؤلف أكثر من 100 كتاب في المتفجرات والكيمياء ) بإجراء إختباراته في مجال المتفجرات الخاصة بالرؤوس الحربية للطوربيدات . ثم أعيد إحياء تطوير الإبتكار من طرف عالم آخر هو فون نيومان Von Neumann في العام 1911 ، وهو المكتشف الحقيقي للشحنة الجوفاء بمعناها الحديث . إلا أن الإهتمام الحقيقي بهذا النوع من الرؤوس الحربية كان بعد الحرب العالمية الأولى ، عندما طورت أسلحة جديدة كوسائل فعاله مضادة للدبابات . وتحديداً في العام 1935 عندما قام مهندس كيميائي سويسري هو هنري موهابت Henry Mohaupt بتطوير المفهوم من جديد ، وإنتقل هذا الرجل في شهر أكتوبر من العام 1940 للعمل في الولايات المتحده على مشروع أول سلاح أمريكي مضاد للدبابات مع شحنة جوفاء هو القاذف الكتفي البازوكا bazooka . أما أول سلاح مضاد للدروع دخل الخدمة الفعلية وهو مجهز بهذا النوع من الرؤوس ، فهو الألماني Panzerfaust . أما السوفييت فقد طوروا أول سلاح لهم يعمل بتقنية الشحنة الجوفاء في العام 1943 ، عندما طوروا القنبلة اليدوية نوع RPG-43 كسلاح مؤثر ضد الدروع . أستبدل هذا السلاح بعد ذلك بالقنبلة الأحدث نوع RPG-40 . كانت هذه القنبلة مزودة بصمام تصادمي impact fuze مع شحنة جوفاء بقطر 95 ملم ، و612 غرام من مادة TNT ، وكان لها القدرة على إختراق نحو 75 ملم من الفولاذ .
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

بالنسبة لذخيرة السلاح cbu-105 فهي تعمل وفق آلية ثانية ولا ترسل نفاث عالي الضغط كحال الشحنة المشكلة ، بل ترسل كتلة صلبة بسرعة تبلغ 2000-3000 م/ث لتخترق الهدف


When a target is detected, the Skeet detonates, firing an EFP (Explosively Formed Penetrator) directly downward

راجعت المصادر الغريبه بالنسبة للقنبلة العنقودية CBU 105 قبل ان اطرح مشاركتي السابقة

وعندما قرأت Explosively formed penetrator اختلطت بيا الامور.. ولكن يبدو لي أن الخارق في ذخائر الـ EFP مشكل ايضا ( على شكل مخروط ) كما في الشحنات المشكلة تماما ولكن الاختلاف ان الأول صلب و الثاني نفاث كما تفضلت. وهذا ما زادني ضلالا!

كأن الخارق في الـ TOW B2 من نوع EFP ايضا؟
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

راجعت المصادر الغريبه بالنسبة للقنبلة العنقودية cbu 105 قبل ان اطرح مشاركتي السابقة

وعندما قرأت explosively formed penetrator اختلطت بيا الامور.. ولكن يبدو لي أن الخارق في ذخائر الـ efp مشكل ايضا ( على شكل مخروط ) كما في الشحنات المشكلة تماما ولكن الاختلاف ان الأول صلب و الثاني نفاث كما تفضلت. وهذا ما زادني ضلالا!

كأن الخارق في الـ tow b2 من نوع efp ايضا؟

أصل الموضوع أخي المعلم مرتبط بزاوية المخروط ، وكلما كانت الزاوية اكثر اتساعا كلما حصلنا على كتلة أكثر تناسق بعيداً عن سيل النفاث الذي يمكن التحصل عليه من الزوايا الحادة (بالطبع هذه الكتله راجعة لمادة البطانة المستخدمة في المخروط) . وهذا الكلام "كأن الخارق في الـ tow b2 من نوع efp ايضا" صحيح أيضاً وكذلك الصاروخ السويدي بيل 2 .
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

صراحة يا استاذ انور لدي الكثير من التساؤلات ولكن نكملها في لقاء اخر ان شاء الله

متشكر على تجاوبك و جعلها في ميزان حسناتك و موصولة الى الاخ حطين ايضا
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

صراحة يا استاذ انور لدي الكثير من التساؤلات ولكن نكملها في لقاء اخر ان شاء الله

متشكر على تجاوبك و جعلها في ميزان حسناتك و موصولة الى الاخ حطين ايضا

لا تتردد في السؤال أخي معلم ، فالفائدة كما أخبرتك مشتركة .. نفعنا الله وإياك لما فيه خير المسلمين .
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

لا تتردد في السؤال أخي معلم ، فالفائدة كما أخبرتك مشتركة .. نفعنا الله وإياك لما فيه خير المسلمين .

ما شاء الله أخي أنور, موسوعة من المعلومات المتدفقة, جزاك الله خيرا عنا....:12[1]::12[1]:
 
رد: تاريخ تطوير تقنية الحشوات الجوفاء -- Hollow Shaped Charges

موضوع مميز
 
عودة
أعلى