ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд)
The shaped charges are devices in which the energy of explosives is focused at a point in order to penetrate obstacles; they are used in the mining and petroleum extraction, for emergency and rescue work, etc. The liner of the charge hollow allows forming a high-speed jet of metal that can penetrate...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/406 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Tooling materials science |
Institution
Tooling materials science| _version_ | 1860742115875618816 |
|---|---|
| author | Смірнова, Яна Лобода, Петро Гурія , Ірина |
| author_facet | Смірнова, Яна Лобода, Петро Гурія , Ірина |
| author_sort | Смірнова, Яна |
| baseUrl_str | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-26T08:19:14Z |
| description | The shaped charges are devices in which the energy of explosives is focused at a point in order to penetrate obstacles; they are used in the mining and petroleum extraction, for emergency and rescue work, etc. The liner of the charge hollow allows forming a high-speed jet of metal that can penetrate obstacles made of various materials not only in air, but also underground or in water. A number of factors affect the depth and diameter of the penetration hole, and therefore the effectiveness of the charge. The purpose of this work is to review and analyze the results of research on the influence of the type, structure and properties of the material, the liner geometry, and design of the shaped charge on its penetrating performance. The review summarizes information on the dependence of the penetrating performance of the shaped charges on such factors as the material and the geometry of the liner and body, the type of explosive, the mode of blast initiation, the precision of the assembly of the warhead, and the standoff distance to the obstacle. It is shown that the material of the liner and its structure are one of the most important factors affecting the efficiency of shaped charges. Copper and iron are the most common materials used for the production of the liners; they provide high-density continuous jets with high penetrability. At the same time, tungsten-copper alloys show an increase in penetrability of up to 32% as compared to copper. The geometry of the liners also significantly affects the behavior of the jet: the maximum penetration depth is provided when a conical liner with an angle 2α = 40–60 ° is used. Thus, further research aimed at the development of new materials and technologies for the production of liners of cumulative charges is important for various industries, and especially for demining and emergency rescue operations on the territory of Ukraine due to the full-scale invasion of the aggressor. |
| first_indexed | 2026-03-26T16:19:25Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-406 |
| institution | Tooling materials science |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-26T16:19:25Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-4062026-03-26T08:19:14Z EFFECT OF MATERIAL TYPE AND LINER SHAPE ON PROPERTIES OF SHAPED CHARGES (Review) ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд) Смірнова, Яна Лобода, Петро Гурія , Ірина shaped charge, cumulative jet, penetration, penetrability, explosive, shaped-charge liner кумулятивний заряд, кумулятивний струмінь, проникнення, пробивна здатність, вибухова речовина, облицювання кумулятивного заряду The shaped charges are devices in which the energy of explosives is focused at a point in order to penetrate obstacles; they are used in the mining and petroleum extraction, for emergency and rescue work, etc. The liner of the charge hollow allows forming a high-speed jet of metal that can penetrate obstacles made of various materials not only in air, but also underground or in water. A number of factors affect the depth and diameter of the penetration hole, and therefore the effectiveness of the charge. The purpose of this work is to review and analyze the results of research on the influence of the type, structure and properties of the material, the liner geometry, and design of the shaped charge on its penetrating performance. The review summarizes information on the dependence of the penetrating performance of the shaped charges on such factors as the material and the geometry of the liner and body, the type of explosive, the mode of blast initiation, the precision of the assembly of the warhead, and the standoff distance to the obstacle. It is shown that the material of the liner and its structure are one of the most important factors affecting the efficiency of shaped charges. Copper and iron are the most common materials used for the production of the liners; they provide high-density continuous jets with high penetrability. At the same time, tungsten-copper alloys show an increase in penetrability of up to 32% as compared to copper. The geometry of the liners also significantly affects the behavior of the jet: the maximum penetration depth is provided when a conical liner with an angle 2α = 40–60 ° is used. Thus, further research aimed at the development of new materials and technologies for the production of liners of cumulative charges is important for various industries, and especially for demining and emergency rescue operations on the territory of Ukraine due to the full-scale invasion of the aggressor. Кумулятивні заряди – це пристрої, в яких енергія вибухових речовин фокусується в точці з метою проникнення в перешкоди у гірничорудній та нафтовидобувній галузях, для проведення аварійно-рятувальних робіт тощо. Наявність облицювання кумулятивної виїмки в заряді дозволяє утворити високошвидкісний струмінь металу, що може проникати в перешкоди з різних матеріалів, які знаходяться не лише на повітрі, але й під землею або у воді. На глибину та діаметр отвору пробиття, а отже й на ефективність заряду, впливає цілий ряд факторів. Тож, метою роботи є огляд та аналіз результатів досліджень щодо впливу природи, структури та властивостей матеріалу і геометрії облицювання та конструкції кумулятивного заряду на його пробивну здатність. В огляді узагальнено відомості про вплив на пробивну здатність кумулятивних зарядів матеріалу та геометрії облицювання і корпусу, типу вибухової речовини, режиму ініціювання кумулятивного заряду, точності складання бойової частини та фокусної відстані до перешкоди. Встановлено, що матеріал облицювання та його структура є одним з найважливіших факторів впливу на ефективність кумулятивних зарядів. Найпоширенішими для виготовлення кумулятивних облицювань є мідь та залізо, які дозволяють отримати високощільні суцільні струмені з високою пробивною здатністю. Поряд з тим, підвищення пробивної здатності до 32%, порівняно з міддю, демонструють вольфрам-мідні сплави. Геометрія облицювань також суттєво впливає на поведінку струменя, а досягнення максимальної глибини пробиття забезпечується використанням конічного облицювання з кутом 2α = 40–60 °. Таким чином, подальші дослідження, що направлені на розробку нових матеріалів та технологій виготовлення облицювань кумулятивних зарядів є актуальними для різних галузей промисловості, а особливо для розмінування та проведення аварійно-рятувальних робіт на території України внаслідок повномасштабного вторгнення країни-агресора. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2025-11-21 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/406 Інструментальне матеріалознавство; Том 1 № 28 (2025): Інструментальне матеріалознавство; 149-164 Инструментальное материаловедение; Том 1 № 28 (2025): Інструментальне матеріалознавство; 149-164 Tooling materials science; Vol 1 No 28 (2025): Tooling materials Science; 149-164 2708-7328 2708-731X en http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/406/385 Авторське право (c) 2025 Інструментальне матеріалознавство |
| spellingShingle | кумулятивний заряд кумулятивний струмінь проникнення пробивна здатність вибухова речовина облицювання кумулятивного заряду Смірнова, Яна Лобода, Петро Гурія , Ірина ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд) |
| title | ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд) |
| title_alt | EFFECT OF MATERIAL TYPE AND LINER SHAPE ON PROPERTIES OF SHAPED CHARGES (Review) |
| title_full | ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд) |
| title_fullStr | ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд) |
| title_full_unstemmed | ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд) |
| title_short | ВПЛИВ ПРИРОДИ МАТЕРІАЛУ ТА ФОРМИ ОБЛИЦЮВАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КУМУЛЯТИВНИХ ЗАРЯДІВ (Огляд) |
| title_sort | вплив природи матеріалу та форми облицювання на властивості кумулятивних зарядів (огляд) |
| topic | кумулятивний заряд кумулятивний струмінь проникнення пробивна здатність вибухова речовина облицювання кумулятивного заряду |
| topic_facet | shaped charge cumulative jet penetration penetrability explosive shaped-charge liner кумулятивний заряд кумулятивний струмінь проникнення пробивна здатність вибухова речовина облицювання кумулятивного заряду |
| url | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/406 |
| work_keys_str_mv | AT smírnovaâna effectofmaterialtypeandlinershapeonpropertiesofshapedchargesreview AT lobodapetro effectofmaterialtypeandlinershapeonpropertiesofshapedchargesreview AT guríâírina effectofmaterialtypeandlinershapeonpropertiesofshapedchargesreview AT smírnovaâna vplivprirodimateríalutaformioblicûvannânavlastivostíkumulâtivnihzarâdívoglâd AT lobodapetro vplivprirodimateríalutaformioblicûvannânavlastivostíkumulâtivnihzarâdívoglâd AT guríâírina vplivprirodimateríalutaformioblicûvannânavlastivostíkumulâtivnihzarâdívoglâd |