Боевая часть со сплошным стержнем представляет собой специализированный боеприпас, имеющий кольцевую форму осколочного взрыва , поэтому при взрыве она распространяется в виде большого круга, прорезающего цель. Используется в зенитных и противоракетных ракетах.
Винтовочные и пулеметные пули использовались против первых военных самолетов во время Первой мировой войны . Артиллерия применялась, когда самолеты летали выше дальности стрельбы винтовочных и пулеметных патронов. Поскольку вероятность реального поражения самолета была невелика, артиллерийские снаряды были рассчитаны на взрыв на примерной высоте самолета и выбрасывание ливня осколков в районе взрыва. Подобное зенитное вооружение большего калибра, более высокой скорострельности и улучшенных взрывателей продолжало использоваться во время Второй мировой войны . Эти пули и мелкие осколки часто проделывали в планере небольшие дыры. Если пуля или осколок не поразили пилота или какую-либо важную часть планера (например, топливопровод, часть системы охлаждения двигателя, критический провод или гидравлическую линию, приводящую в действие поверхности управления), самолет оставался в рабочем состоянии. Некоторые снаряды зенитной артиллерии были спроектированы так, чтобы разбиваться на длинные тонкие куски, пытаясь нанести ущерб планеру. Отверстия, образовавшиеся от таких осколков, с большей вероятностью вызывали разрушительное нарушение воздушного потока вокруг высокоскоростного самолета, но вероятность попадания была снижена для меньшего количества осколков от боеголовки равного размера.
Проблема стала еще более серьезной, когда после Второй мировой войны были разработаны зенитные ракеты для замены орудий: меньшее количество ракет потребовало бы улучшенной боеголовки, чтобы соответствовать вероятности поражения самолета большим количеством артиллерийских снарядов, потенциально несущих оружие тот же размер и стоимость.
Концепция складчатой боеголовки с непрерывным стержнем была предложена в 1952 году. Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса изобрела боеголовку с непрерывным расширяющимся стержнем в рамках проводимой по контракту с ВМФ разработки программы противовоздушной обороны ВМС США. Детали боеголовки были совершенно секретными до тех пор, пока в ее использовании не отпала необходимость. [1]
Четное количество отдельных стальных стержней расположены параллельно, образуя цилиндр. Концы стержней свариваются между собой: первый стержень и второй стержень свариваются вверху, второй и третий внизу и так по всей форме.
При детонации фугасное взрывчатое вещество передает импульс стержням, выталкивая их наружу по расширяющемуся кругу. Волна давления от взрывчатого вещества должна воздействовать на стержни равномерно по всей их длине, поэтому для формирования ударной волны, подобной взрывной линзе, используется своего рода тампер . Стержни достаточно мягкие ( пластичные ), чтобы обеспечить расширение без разрушения стержней или сварных соединений, а скорость детонации ограничена до 1150 м/с, [2] вместо этого позволяя стержням сгибаться в этих местах. В какой-то промежуточной точке кольцо будет иметь зигзагообразный вид (переменное направление) внутри цилиндрической оболочки. При окончательном расширении кольцо имеет круглую форму и находится внутри плоскости. Затем кольцо сломается и в конечном итоге образует один или несколько прямых стержней. Поскольку чистый импульс стержня относительно ракеты примерно равен нулю, его эффективность будет быстро снижаться по мере расширения разорванного кольца. [3]
Это быстро расширяющееся кольцо при поражении самолета может оказаться более эффективным, чем эквивалентная осколочная боевая часть : кольцо из стержней обеспечивает большую площадь поверхности, чем осколочная баллистика. [2] Части самолета, перехваченные расширяющимся кольцом непрерывной стержневой боеголовки, получат непрерывный разрез через обшивку, летные или аэродинамические поверхности, нижележащие кабели, гидравлические линии и другие конструкции, критически важные для полета или выполнения миссии. Это может вызвать структурный отказ, а в противном случае может оказаться достаточным для устранения резервирования систем самолета. Эффект заметен только до тех пор, пока кольцо не сломано, поэтому в практическом оружии используются несколько слоев стержней для увеличения эффективного радиуса.
При проектировании злополучного Mauler , оснащенного ЗРК , моделирование Монте-Карло на современной на тот момент IBM 650 показало, что боеголовка со сплошным стержнем, вероятно, будет менее эффективной, чем типы осколочного взрыва. [4] Последующие реализации показали обратное.