Действие снаряда основано на кумулятивном эффекте. 
Кумулятивный эффект--вид направленного взрыва

Разрывной (кумулятивный) заряд выполняется в виде цилиндра ВВ с выемкой, которая должна быть обращена к преграде. Возбуждение взрыва ВВ производится с другого конца цилиндра. Продукты взрыва (рис. 23) с давлением в несколько десятков гигапаскалей (ГПа) действуют практически по нормали к поверхности выемки. Взаимодействуя между собой под углом, они образуют газовую кумулятивную струю. Кумулятивный эффект резко усиливается, если выемка покрыта тонкой (1—3 мм) металлической облицовкой (воронкой), плотно прилегающей к ВВ. Концентрация энергии в металлической струе в 20—30 раз больше, чем в газовой, поэтому металлическая воронка устанавливается всегда и обычно в виде конуса. Под действием продуктов взрыва облицовка обжимается и из нее выдавливается металлическая струя. На формирование кумулятивной струи уходит 10—20% внутренних слоев металла воронки. Остальная часть воронки обжимается в веретенообразное тело—пест.

Металл воронки обжимается со скоростью 1—3 км/с, поэтому расплавиться он не успевает, а только нагревается до t=(450— 600) °С. При этом металл ведет себя подобно несжимаемой жидкости, но при сохранении структуры твердого состояния.

Кумулятивная струя имеет вид иглы диаметром в средней части для орудий среднего калибра 3—4 мм. Длина ее в момент сформирования составляет примерно две длины образующей воронки. Головная часть струи движется со скоростью 8—10 км/с, и далее к хвосту скорость падает до 1—0,5 км/с. Пест имеет скорость около 0,5 км/с и участия в пробитии брони не принимает. В месте контакта струн с броней возникает очень большое давление—100—200 ГПа (1—2 млн. атм). Слои брони под действием струи дробятся и вымываются. На лицевой стороне брони вокруг входного отверстия образуется валик металла с рваными краями, на которых заметно небольшое оплавление. Это является следствием нагрева их выделившимся при ударе теплом. Отсюда неправильное название снарядов—бронепрожигающие, которое появилось тогда, когда это явление не было достаточно изучено. По мере проникновения струи в толщу металла брони явление дробления и вымывания частиц уступает место вытеснению металла вперед и в стороны. В металле, прилегающем к пробоине, создается уплотненный слой толщиной 2—5 мм Металл струи частично оседает на стенках пробоины: струя срабатывается. По мере углубления диаметр пробоины уменьшается вследствие падения скорости и уменьшения массы струи. В среднем диаметр пробоины составляет 0,2—0,3 диаметра кумулятивной выемки снаряда у основания, но примерно в 10 раз больше диаметра струи После пробития брони с ее внутренней стороны откалывается небольшое количество осколков, внутрь устремляются также остатки струи, движущиеся в очень узком конусе. Попадание их в боеприпасы и горючее бронецели приводит к возникновению пожара.

Вращательное движение снаряда резко уменьшает бронепробиваемость. Вращающиеся снаряды (при частоте вращения 50—80 об/с и более) имеют бронепробиваемость 1,0—1,5 калибра, а невращающиеся —в 3 раза больше. Под действием вращения струя искривляется. Все современные кумулятивные снаряды для гладкоствольных и нарезных пушек и боевые части управляемых и неуправляемых реактивных снарядов невращающиеся (не надо при этом путать вращение с проворачиванием).

Основная особенность кумулятивного снаряда заключается в том, что его бронепробиваемость зависит от конструкции заряда, но не зависит от скорости встречи с броней и, следовательно, от дальности стрельбы. Однако существует такое оптимальное расстояние между передним торцом заряда и поверхностью брони в момент разрыва, когда струя имеет наибольшую бронепробиваемость. Это расстояние называется фокусным. Оно определяется опытным путем. Фокусное расстояние примерно равно двум диаметрам конической выемки у основания. При разрыве снаряда от брони на расстоянии, меньшем фокусного, бронепробиваемость уменьшается вследствие того, что кумулятивная струя еще не успевает сформироваться. На большем расстоянии струя растягивается вследствие наличия градиента скорости, при этом хвостовая часть успевает разрушиться.

На последнем свойстве струи основан способ защиты от кумулятивных снарядов с помощью так называемых «взводных» экранов (листы металла, сетки и т. д.). Взрыватель, ударяясь об экран, заставляет срабатывать кумулятивный заряд на большем удалении от брони, чем фокусное расстояние. Однако защита эффективна тогда, когда экран располагается от брони на значительном расстоянии. Недостатком экранов являются их низкая живучесть и громоздкость, поэтому они используются, как правило, для защиты наиболее уязвимой части танка—его бортов Действие снаряда зависит от материала облицовки, он должен быть достаточно прочным, пластичным и большой плотности. Медная облицовка дает бронепробиваемость на 20% больше, чем воронка из малоуглеродистой стали. Большая плотность и пластичность способствуют образованию большей по массе и длине кумулятивной струи. Большое значение имеют чистота обработки облицовки (особенно внутренней поверхности) и точность выполнения геометрических размеров облицовки, заряда и корпуса снаряда.

Кумулятивные снаряды, как и бронебойные всех типов, могут использоваться для разрушения сооружений и поражения находящихся в них вооружения и живой силы противника. Кумулятивные снаряды обладают осколочным действием. Современные снаряды пробивают по нормали броневые плиты, равные по толщине примерно 4 калибрам.

Осколочно-фугасные (ОФ) снаряды служат для разрушения сооружений, поражения вооружения и техники, уничтожения и подавления живой силы противника. При отсутствии бронебойных и кумулятивных снарядов они могут применяться для стрельбы по бронецелям. Осколочно-фугасный снаряд обладает осколочным и фугасным действием.

Снаряд для гладкоствольной пушки (рис. 24, А) состоит из стального корпуса 2, в котором размещается разрывной заряд d (обычно из тротила). В очко корпуса 2 ввинчен головной взрыватель 1. В корпус 2, ближе ко дну, впрессован обтюрирующий поясок 4. На корпусе делаются центрующие утолщения а. На донную часть корпуса 2 навинчен корпус 5 стабилизатора. С ним с помощью осей 7 соединяются лопасти 6, удерживаемые в служебном обращении стопорными винтами 8.

В отличие от снаряда к гладкоствольной пушке снаряд для нарезной пушки (рис. 24, Б) оперения не имеет. В корпусе 2 впрессовываются один-два ведущих пояска 9.

При движении по каналу гладкого ствола вследствие того, что центр масс лопасти расположен от оси снаряда на большем расстоянии, чем ее ось, силы инерции будут стремиться раскрыть лопасти, срезая стопорные винты При вылете из канала ствола лопасти сразу раскрываются, обеспечивая стабилизацию снаряда в полете. Необходимое проворачивание снаряд получает в полете благодаря скосам на лопастях.

Снаряд для нарезной пушки приобретает вращение при движении ведущих поясков по нарезам вместе с корпусом. В полете снаряд стабилизируется вращением.

Основу взрывателя составляет огневая цепь. Она представляет собой комбинацию элементов, состоящих из различных ВВ (рис. 25).

Начальный импульс в огневой цепи дает капсюль-воспламенитель 1 при наколе его жалом а. Между капсюлем-воспламенителем 1 и капсюлем-детонатором 3 может устанавливаться замедлитель 2 из прессованного черного пороха. Если кран б открыт, то луч огня от капсюля к капсюлю проходит беспрепятственно. При закрытом кране горит пороховая запрессовка, обеспечивая замедление в действии взрывателя. Капсюль-детонатор 3 усиливает луч огня, уже давая взрывной импульс. В ряде взрывателей (по конструктивным соображениям) ставят передаточный заряд 4. Детонатор 5 вызывает взрыв разрывного заряда 6.

Огневая цепь взрывателя может включать в себя самоликвидатор. Он состоит из капсюля-воспламенителя 7 воспламенительного механизма, большого замедлителя 8 (горение его должно продолжаться в течение нескольких или даже нескольких десятков секунд) и усилительного заряда 9, подрывающего капсюль-детонатор 3 взрывателя. Луч огня капсюля-воспламенителя 7 может использоваться для воспламенения пороховой запрессовки пиротехнического предохранителя.

В конкретных образцах взрывателей некоторые элементы огневой цепи могут быть изъяты или добавлены новые.

По месту установки взрыватели могут быть головными, донными и головодонными. Огневая цепь последних аналогична рассмотренной. В донном взрывателе или донной части головодонного взрывателя элементы огневой цепи размещены в обратном порядке, так как разрывной заряд находится сверху взрывателя. Элементы воспламенительного механизма устанавливаются одинаково во всех взрывателях.

По степени предохранения от преждевременного срабатывания (например, от сотрясения при выстреле) капсюлей взрыватели делятся на предохранительного (большинство), полупредохранительного (редко) и непредохранительного (в настоящее время не применяются) типа. В первом случае предохранитель, препятствующий срабатыванию взрывателя, а следовательно, разрыву снаряда, расположен между капсюлем-детонатором и детонатором, т. е. в служебном обращении и при движении по каналу ствола оба капсюля изолированы. Во втором — предохранитель размещен за капсюлем-воспламенителем и в третьем—такой предохранитель отсутствует.

По дальности взведения взрыватели можно разделить на два типа: с взведением за дульным срезом ствола (в нескольких метрах) и с дальним взведением (в нескольких десятках метров).

Взрыватели, в которых перемещаются механические детали, называются механическими. Взрыватели, в которых используется электрическая энергия, называются пьезоэлектрическими (электрическими).

Взрыватель РГМ (В-429) — головной, предохранительного типа, с взведением за дульным срезом, механического типа, с тремя установками. Взрыватель состоит из следующих частей: ударного механизма, установочно-замедлительного механизма, поворотного предохранительного механизма и детонирующего устройства.

Установочно-замедлительный механизм состоит из крана, замедлителя и усилителя во втулочке. Кран имеет канал для| прохода (если он открыт) луча огня от капсюля-воспламенителя к капсюлю-детонатору при срабатывании взрывателя. На торце крана нанесена стрелка, а на корпусе —установочные риски с отметками «О» («Открыт») и «З» («Закрыт»).

Взрыватель имеет три установки:

• 1) на мгновенное действие (без колпачка, с установкой крана на «О»), обеспечивающее осколочное действие снаряда;
• 2) на инерционное действие (с колпачком, с установкой крана на «О"—в таком виде взрыватель поступает с завода), обеспечивающее осколочно-фугасное действие снаряда;
• 3) на замедленное действие (с колпачком, с установкой крана на «З»), обеспечивающее фугасное действие снаряда.

Установка взрывателя производится перед заряжанием пушки.

Если в канале ствола случайно от сотрясения при открытом кране сработал один из капсюлей, взрыв капсюля-детонатора не передается детонирующему устройству из-за большой толщины диафрагмы. Если же кран закрыт и сработал капсюль-воспламенитель, то есть опасность после прогорания замедлителя получить разрыв снаряда близко от пушки. Чтобы этого не произошло, установлен стопор-ныряло, который под действием давления газов от капсюля-воспламенителя, срезая чеку, опускается вниз и стопорит поворотную втулку в исходном положении.

После вылета из канала ствола прекращается действие сил инерции в направлении, противоположном движению снаряда, и действуют вследствие замедления снаряда небольшие, силы инерции, направленные в сторону движения снаряда.

Действие снаряда у преграды зависит от установки взрывателя, в конечном итоге — от времени его срабатывания. Оно равно при разных установках: на мгновенное действие—меньше 0,001, на инерционное действие—порядка 0,005—0,01 и на замедленное действие—от 0,1 до 0,15 с.

При первой установке снаряд дает осколочное действие. При встрече с преградой под действием грунта ударник перемещается навстречу ударнику.

Вследствие быстрого срабатывания взрывателя снаряд мало углубляется в преграду и разрыв происходит почти над поверхностью грунта. Зона разлета осколков имеет сложные очертания, так как скорость разлета осколков складывается со скоростью встречи снаряда с преградой (рис. 26). Наибольшее количество осколков (до 70%) дают стенки корпуса снаряда. Разлетаются эти осколки в боковом направлении. Начальная скорость разлета находится в пределах 700—1200 м/с. Для вывода из строя живой силы обычно считают только осколки, имеющие массу не менее 4 г, так как мелкие осколки быстро теряют скорость. 76-мм снаряд дает около 200 убойных осколков, 152-мм—до 800.

Осколочное действие ОФ снарядов оценивается приведенной зоной осколочного действия. За приведенную зону осколочного действия принимается прямоугольник, равновеликий площади, в пределах которой при разрыве снаряда вероятность поражения цели близка к 1,0. При этом цели, представленные в виде мишеней. могут быть двух видов: «стрелки в рост» и «стрелки лежа».

Осколочно-фугасное действие ОФ снаряда получается при инерционном действии взрывателя. При встрече с преградой снаряд замедляет свое движение. Колпачок предохраняет ударник от воздействия на него грунта, а инерционный ударник по инерции перемещается к жалу, накалывая капсюль воспламенитель. Луч огня от него через канал крана поступает к капсюлю-детонатору. Срабатывает детонирующее устройство. Разрыв снаряда происходит с небольшим замедлением, когда снаряд несколько, углубился в грунт, в связи с чем часть осколков не перехватывается грунтом, но при этом сказывается и разрушающее действие взрыва ВВ снаряда.

При установке взрывателя на замедленное действие луч огня от капсюля-воспламенителя передается капсюлю-детонатору через замедлитель, так как в этом случае кран закрыт. Разрыв снаряда происходит со значительным замедлением.

Фугасное действие ОФ снарядов оценивается размерами воронки (рис. 27), которую делает снаряд в грунте средней плотности. Диаметр воронки при этом получается в 3—5 раз больше ее глубины.

Стрельба с установкой взрывателя на замедление может применяться по сооружениям с перекрытием и при стрельбе на рикошетах. Рикошетом называется такое взаимодействие снаряда с грунтом, которое сопровождается ударом снаряда о грунт и отскоком от поверхности грунта. При стрельбе по грунту с углами встречи до 10°, если не произошло разрыва снаряда, рикошетируют все снаряды; при углах 10—20°—до 75%, при углах 20—30°—только 30%, а при больших углах—все остаются в грунте.

Снаряды малого калибра делают только осколочными в связи с тем, что они не могут дать значительного фугасного действия из-за малого количества ВВ. Стенки корпуса осколочного снаряда имеют большую толщину и необходимое количество ВВ для получения нужного осколочного действия. В фугасных снарядах толщина стенок корпуса минимальна: только для получения необходимой прочности при выстреле и углублении в грунт.

В ОФ снарядах среднего калибра преобладает осколочное действие, в снарядах большого калибра — фугасное.