Классификация, устройство и принцип действия мин

Мины наносят поражение ударной волной и разлетающимися при взрыве продуктами взрыва и осколками. Этим они схожи с артиллерийскими снарядами и другими боеприпасами. Однако способ их боевого применения существенно отличается от других средств поражения. Мина, в отличие от снаряда или бомбы, не «ищет» цели, а как бы ожидает, когда движущаяся цель (танк, человек и т. п.) сама воздействует на нее, и тогда цель будет поражена. Существуют также и управляемые мины, взрыв которых саперы производят в любой нужный им момент. Так как мины обычно неподвижны, то для того чтобы выполнить поставленную задачу, их устанавливают в большом количестве, на значительной площади и по возможности маскируя, чтобы затруднить противнику их обнаружение и обезвреживание.

Мины, разрабатываемые для некоторых новых дистанционных систем минирования, уже имеют и системы наведения на объект поражения (танк).

В зависимости от назначения мины подразделяются на следующие основные типы: противотанковые, противопехотные, противодесантные и мины специального назначения (противотранспортные, объектные, сигнальные, мины-ловушки или сюрпризы). Противотанковые мины одновременно являются и противотранспортными.

По срокам срабатывания мины делятся на две группы: мгновенного действия, взрыв которых происходит от воздействия объекта поражения на мину, и замедленного действия, автоматически взрывающиеся (или приходящие в боевое положение) по истечении определенного времени.

По возможности управления мины подразделяются на неуправляемые и управляемые. Управляемые мины могут быть взорваны по проводам или по радио, а также могут многократно переводиться из безопасного положения в боевое и обратно.

Кроме того, есть мины извлекаемые и неизвлекаемые. Последние имеют устройство (элемент неизвлекаемости), которое взрывает мину при попытке ее снятия.

Мины последних лет, применяемые для систем дистанционного минирования, имеют элементы самоликвидации, уничтожающие их через установленное время или переводящие их в безопасное состояние.

Большинство мин состоит из трех основных частей: заряда взрывчатого вещества (ВВ), взрывателя и корпуса (рис. 7).

Рис. 7. Принципиальная схема мины:

В некоторых минах корпус может отсутствовать.

Заряд является основной частью мины, обеспечивающей ее поражающее действие, заряд состоит из ВВ.

В качестве взрывчатого вещества наиболее часто в минах используют тротил или сплавы и смеси на его основе. Повышение боевой эффективности мин осуществляется не столько за счет увеличения массы заряда, сколько за счет применения более мощных ВВ, таких как тетрил, гексоген, а также за счет повышения плотности применяемых взрывчатых веществ. В последние годы в иностранных армиях получили распространение пластические и жидкие ВВ.

Несмотря на то что применение химического оружия запрещено международными соглашениями, в США ведутся разработки различных его видов, в том числе и химических мин, т. е. мин, содержащих заряд из боевого отравляющего вещества. Такие мины содержат также небольшой заряд ВВ, который служит для разрывания корпуса (оболочки) мины и разбрызгивания БОВ.

Горючие составы для снаряжения мин могут содержать жидкие и загущенные огнесмеси (напалм), разбрызгиваемые при взрыве мины (рис. 8).

Рис. 8. Напалмовая мина (фугас), применявшаяся американцами в Корее:

Напалм обладает большой прилипающей способностью, при горении развивает температуру около 1000 °C, вследствие чего может наносить поражение не только людям, но и боевой технике, например танкам.

Если мина предназначена для сигнально-осветительных целей, то она снаряжается специальными пиротехническими составами, образующими при горении яркую вспышку, длящуюся несколько секунд или минут.

Взрыватель — специальное устройство, которое служит для подрыва заряда ВВ.

Существуют взрыватели самого различного устройства и действия. Срабатывание взрывателя происходит в результате воздействия на мину танка или другой техники, ноги человека, снятия груза, изменения магнитного поля Земли, появления теплового поля, вибрации земли и т. п.

Внешние усилия, например давление гусеницы танка или ноги человека, передаются взрывателю непосредственно (мины с такими взрывателями называются контактными). Неконтактные мины не требуют для срабатывания непосредственного соприкосновения.

Общая особенность неконтактных мин — срабатывание не только под гусеницей, но под всей проекцией танка. Взрыватели контактных мин мгновенного действия могут быть механического, электрического, химического действия и другие.

В механических взрывателях используется энергия сжатой пружины или мембраны, которая сообщает движение ударнику. Обычно взрыватель состоит из ударного механизма (ударник, боевая пружина) и запала, сочлененных наглухо или сочленяемых один с другим перед установкой в мину.

На рис. 9 показано устройство взрывателя МУВ (минный универсальный взрыватель), отличающегося простотой конструкции и надежностью в работе.

Рис. 9. Разрез взрывателя МУВ:

Ударник с надетой на него боевой пружиной удерживается в боевом положении Р-образной боевой чекой. Чтобы взрыватель сработал, надо выдернуть чеку. Тогда разжимающаяся пружина с силой пошлет освобожденный ударник вперед, и он бойком разобьет капсюль-воспламенитель. Чаще всего этот взрыватель применяется в противопехотных минах.

Химические взрыватели имеют ампулу со специальной жидкостью и устройство, которое раздавливает ампулу при надавливании на головку взрывателя. Жидкость, попав на воспламенительный состав, вызывает его реакцию, сопровождаемую вспышкой, от которой взрываются капсюль-детонатор и промежуточный детонатор.

Работа химических взрывателей зависит от температуры окружающей среды. Низкие температуры могут привести к замедлению реакции, что увеличивает ошибку по времени срабатывания взрывателя.

В конструкцию взрывателей электрического типа, кроме электродетонатора, входят источник тока (батарея, аккумулятор), провода и замыкатель.

В отличие от взрывателей, применяемых в контактных минах, взрыватели неконтактных мин не требуют для срабатывания непосредственного соприкосновения с ними. В этих взрывателях широко используются достижения радиотехники, акустики и теплотехники. Движение танка, автомобиля, поезда сопровождается рядом физических явлений — шумом мотора, колебанием грунта, изменением магнитного поля Земли, которые могут быть использованы для воздействия на неконтактный взрыватель.

При создании неконтактных взрывателей используется опыт применения в годы Великой Отечественной войны морских мин с такими взрывателями. Все неконтактные взрыватели, как правило, электрического типа; основной частью их являются, например, замыкатели вибрационного, магнитного, акустического, индукционного типа.

Корпус служит для размещения в нем заряда ВВ и объединения мины в единую конструкцию. Кроме того, в противопехотных осколочных минах корпус имеет и боевое назначение. При взрыве этих мин корпус дробится на множество мелких осколков, которые, разлетаясь в стороны, наносят поражение.

Противотанковые мины предназначаются для минирования местности против танков и другой подвижной наземной военной техники противника. Они делятся на противогусеничные, противоднищевые и противобортовые. Основные тактико-технические характеристики противогусеничных мин приведены в табл. 1.

Противотанковая мина ТМ-57 (рис. 10) противогусеничная. Она состоит из металлического корпуса с нажимной крышкой, заряда ВВ и взрывателя.

Рис. 10. Противотанковая мина ТМ-57:

Может применяться с взрывателем нажимного действия МВЗ-57 или штыревым МВШ-57. Взрыватель МВЗ-57 применяется при установке мины с помощью минного заградителя или вертолета. Перевод его в боевое положение производится нажатием кнопки. Механизм замедления взрывателя обеспечивает автоматический перевод его из безопасного положения в боевое через 40…70 с.

Взрыватель МВШ-57 применяется для придания мине взрывоустойчивости при воздействии ударной волны взрыва.

Для установки мины ТМ-57 вручную необходимо отрыть лунку, соответствующую размерам мины, установить в нее мину, перевести взрыватель в боевое положение и затем замаскировать мину. Взрыватель МВШ-57 ввинчивают в мину непосредственно на месте установки.

Мину устанавливают в лунку так, чтобы крышка мины в твердом грунте возвышалась на 2…3 см над поверхностью грунта (рис. 11), а в мягком грунте была заподлицо с поверхностью земли.

Рис. 11. Мина ТМ-57, установленная в грунт в неизвлекаемое положение, с взрывателем МУВ.

Если грунт имеет травянистый покров (дерн), то его подрезают с трех сторон на глубину 5…8 см, завертывают в сторону противника и после установки мины укладывают на свое место. На болотистых участках под мину подкладывают доску.

В зимних условиях мины устанавливают на поверхность грунта под снег, а при толщине снега свыше 40 см — на уплотненный снег и маскируют слоем снега толщиной 10…15 см.

Общий принцип действия мины ТМ-57: при наезде танка (не менее чем на 1/3 диаметра мины) ее крышка сминается и опускается вниз вместе с взрывателем. Запал взрывателя упирается в перегородку мины над промежуточным детонатором. При дальнейшем смятии нажимной крышки срабатывает ударный механизм, ударник которого накалывает запал типа МД, вызывая его взрыв; от взрыва запала срабатывает мина.

Противотанковая мина серии ТМ-62 противогусеничная. В зависимости от применяемого материала она состоит из пластмассового (ТМ-62П), металлического (ТМ-62М), тканевого (ТМ-62Т) или деревянного (ТМ-62Д) корпуса, заряда ВВ, промежуточного детонатора и взрывателя (рис. 12).

Рис. 12. Общий вид мины ТМ-62М, установленной в грунт.

Мина применяется при установке минных полей вручную и с помощью средств механизации минирования. Принцип действия и способ установки мины ТМ-62 те же, что и мины ТМ-57.

Снимать и обезвреживать ранее установленные противотанковые мины следует в таком порядке. Проверить, не установлена ли мина в неизвлекаемое положение; затем осторожно, не нажимая на крышку мины, удалить маскировочный слой, вывинтить взрыватель и установить его в безопасное положение, вынуть мину из лунки. Если мина установлена на неизвлекаемость, то ее сдергивают кошкой с расстояния 25…30 м или уничтожают накладным зарядом ВВ.

Противопехотные мины предназначены для минирования местности против живой силы противника.

По поражающему действию они подразделяются на фугасные и осколочные, по принципу приведения в действие — на мины нажимного или натяжного действия.

Основные тактико-технические характеристики противопехотных мин приведены в табл. 2.

Большинство противопехотных мин применяется о взрывателями МУВ (см. рис. 9) и МУВ-2. Взрыватель МУВ-2 отличается от МУВ тем, что имеет металлоэлемент — пластинку из мягкого металла, которая может удерживать ударник во взведенном положении не менее 2,5 мин после удаления предохранительной чеки.

Мина ПМД-6М фугасная нажимного действия (рис. 13).

Рис. 13. Противопехотная мина ПМД-6М:

Она состоит из деревянного корпуса, заряда ВВ (200-граммовая тротиловая шашка), взрывателя МУВ или МУВ-2 с Т-образной боевой чекой и запалом МД-2 или МД-5М.

Мину с открытой крышкой и вложенной в нее тротиловой шашкой устанавливают в лунку, вырытую в грунте с таким расчетом, чтобы крышка мины выступала над поверхностью грунта на 1…2 см. Затем в мину вставляют взрыватель, закрывают крышку и мину маскируют травой или слоем грунта не более 1…2 см. Предохранительную чеку удаляют из взрывателя после всех операций по установке и маскировке мины.

При нажатии на крышку мины она опускается вниз и выдергивает боевую чеку взрывателя, что приводит к его срабатыванию и взрыву мины.

Мина ПМН фугасная нажимного действия (рис. 14).

Рис. 14. Противопехотная мина ПМН.

Она состоит из пластмассового корпуса, заряда ВВ, нажимного устройства, спускового и ударного механизмов и запала МД.

Перед установкой мины ПМН в грунт проверяют наличие свинцовой пластинки под струной резака, вставляют в мину запал МД, завертывают заглушку. Мину устанавливают в лунку с возвышением 1…2 см над поверхностью грунта и маскируют.

После выдергивания предохранительной чеки резак под действием боевой пружины перерезает свинцовую пластинку и мина переходит в боевое положение, при этом ударник упирается в боевой выступ штока.

При нажатии на крышку мины ударник под действием боевой пружины накалывает запал МД, в результате чего происходит взрыв мины.

Зимой при глубине снега до 10 см мины ПМД-6 и ПМН устанавливают на грунт, а при большей глубине — на утрамбованный снег, и маскируют слоем снега толщиной не более 6 см.

Мины типа ПМД-6 и ПМН снимать и обезвреживать запрещается. Они уничтожаются на месте их установки.

Мина ПОМЗ-2М осколочная кругового поражения. Она состоит из чугунного корпуса, заряда ВВ, взрывателя МУВ-2 с запалом МД-5М и Р-образной боевой чекой. Кроме того, в комплект каждой мины входят два-три колышка, карабинчик с проволокой длиной 0,5 м и проволочная растяжка.

При натяжении проволочной растяжки выдергивается чека взрывателя и происходит взрыв заряда мины.

При взрыве заряда корпус мины дробится на осколки, которые разлетаются по радиальным направлениям, поражая живую силу противника.

Мина устанавливается с одной (рис. 15) или двумя ветвями проволочной растяжки.

Рис. 15. Установка ПОМЗ-2М с одной ветвью растяжки:

Для установки мины с одной ветвью проволочной растяжки надо забить в грунт колышек, закрепить за него растяжку с карабинчиком и растянуть ее в сторону установки мины; на месте установки мины забить установочный колышек с возвышением над грунтом на 5…7 см; вложить в корпус мины 75-граммовую тротиловую шашку запальным гнездом внутрь мины и насадить корпус мины с шашкой на установочный колышек; соединить взрыватель МУВ-2 с запалом и ввинтить (вставить) его в верхнее отверстие корпуса мины, зацепить карабинчик за боевую чеку взрывателя и, убедившись, что чека надежно удерживается, вытащить предохранительную чеку МУВ-2 (или шпильку МУВ).

Снимать и обезвреживать мины ПОМЗ-2М, установленные с взрывателем МУВ-2, запрещается.

Мина ОЗМ-4 (рис. 16) осколочная, выпрыгивающая, кругового поражения.

Рис. 16. Противопехотная мина ОЗМ-4.

Она поставляется в комплекте, который состоит из неокончательно снаряженной мины, специального запала, неснаряженного взрывателя МУВ-2, проволочной растяжки с карабинчиком, намотанной на катушке, и двух деревянных колышков.

Мина срабатывает от натяжения проволочной растяжки, при этом выдергивается чека из взрывателя МУВ-2. При срабатывании взрывателя накалывается капсюль-воспламенитель и луч огня по трубке передается вышибному заряду. Под действием вышибного заряда (15 г) дно мины отрывается по месту резьбового соединения, и мина выбрасывается на высоту, равную длине натяжного тросика (0,6…0,8 м). При натяжении троса ударник сжимает боевую пружину и, освобождаясь, накалывает запал. Запал взрывается и вызывает взрыв заряда ВВ мины. Корпус мины дробится на осколки, которые, разлетаясь, наносят поражение.

Для установки мины в грунт отрывают лунку по диаметру мины глубиной 17…18 см; на расстоянии 0,5 м от лунки забивают первый колышек растяжки; в центральное отверстие мины вставляют запал; растягивают проволочную растяжку и забивают второй колышек-растяжку; навинчивают взрыватель МУВ-2 на ниппель; маскируют мину; цепляют карабинчик проволочной растяжки за кольцо боевой чеки взрывателя так, чтобы проволока имела небольшую слабину, а боевая чека прочно удерживалась в штоке ударника; осторожно вынимают из взрывателя предохранительную чеку.

Мины ОЗМ-4 с взрывателем МУВ-2 снимать и обезвреживать запрещается. Они уничтожаются на месте установки.

При наличии снега осколочные мины натяжного действия устанавливают с заглублением в снег, при этом необходимо обеспечить устойчивое положение мин и колышков.

Коротко рассмотрим картину разлета взрывных газов при взрыве заряда ВВ.

Взрывные газы, образованные взрывом заряда ВВ мины, движутся в основном перпендикулярно к поверхности заряда (рис. 17).

Рис. 17. Картина разлета продуктов взрыва кубического заряда с детонатором, расположенным в центре.

Картину разлета взрывных газов можно увидеть, если в темноте сфотографировать взрыв прямоугольной шашки взрывчатого вещества, свободно подвешенной в воздухе. Если шашка имеет форму, близкую к кубу, то огненный факел будет иметь форму креста.

При взрыве мины ее корпус разрушается и его осколки (могут быть и готовые осколки) и взрывные газы разлетаются в стороны в основном перпендикулярно плоскости мины, выводя из строя живую силу и технику противника. Коэффициент полезного действия мин, особенно противотанковых, не слишком высок. Большая часть энергии взрыва не воздействует на объект поражения, а тратится впустую. Для вывода из строя современного танка, имеющего прочную и довольно толстую броню, необходимо много взрывчатого вещества. Так, американская мина М15 имеет 10 кг взрывчатки. Ее так и называют — тяжелая. Но увеличение массы мин ведет к усложнению их транспортировки. А в современной войне предполагается мины применять в массовом количестве. Где же выход? Выход нашли. Стали применять кумулятивные мины. Кумуляция — одно из наиболее интересных физических явлений. Кумулятивный эффект достигается путем создания у заряда взрывчатого вещества кумулятивной выемки в сторону поражаемого объекта. В основе кумулятивного эффекта лежит перераспределение энергии взрыва и ее концентрация в заданном направлении. Если в заряде с одной стороны сделать выемку, а капсюль-детонатор расположить на противоположной от нее стороне заряда так, чтобы детонация распространялась в сторону углубления, то действие взрыва в направлении оси выемки значительно увеличивается.

Кумулятивный эффект открыл в 1864 году русский военный инженер генерал М. Бересков, а в 1865 году капитан Д. Андриевский использовал это явление для создания капсюля-детонатора.

Эффективность кумулятивных зарядов поразительна. Энергия взрывных газов концентрируется в такой струе, которая может лететь со скоростью, превышающей вторую космическую (11,2 км/с), и обладает давлением при встрече с преградой в несколько миллионов атмосфер и температурой порядка несколько тысяч градусов.

Для получения такого эффекта необходимо в мине применить заряд с выемкой определенной формы. Наибольшее распространение получили выемки сферической формы (рис. 18).

Рис. 18. Схема кумуляции взрывных газов:

Рис. 19. Отверстия в броневой плите, пробитые кумулятивными зарядами, изготовленными в войсках.

При взрыве заряда взрывные газы разлетаются перпендикулярно поверхности выемки. Сходящиеся струи газов соударяются друг с другом и образуют очень мощный газовый поток, направленный вдоль оси кумулятивной выемки.

Явление кумуляции значительно возрастет, если выемку покрыть металлической облицовкой из меди, железа, цинка и других металлов.

Впрочем, кумуляция возникает не только при взрыве. Это распространенное явление, на которое, однако, мы обращаем мало внимания. Простейший случай. Возьмем камень правильной формы и бросим его отвесно в воду. Камень, входя в воду, оставляет за собой полость в воде, которая быстро смыкается, так как вода со всех сторон устремляется к центру полости. Здесь потоки соударяются и резко тормозятся. В результате возникает повышенное давление и под его воздействием высоко вверх выбрасывается струя воды.

Миниатюрные явления кумуляции можно наблюдать на водной поверхности во время дождя в безветренную погоду.

До Великой Отечественной войны практическое значение кумуляции недооценивалось.

Необходимость борьбы с танками снова заставила вспомнить кумулятивный эффект. Стали создаваться кумулятивные снаряды и бомбы, взрыв которых с поразительной легкостью пронизывал броню, поджигал горючее, вызывал взрыв боеприпасов, уничтожал оборудование танка.

В послевоенный период в армиях США, Франции, Швеции, СССР и других стран были приняты на вооружение кумулятивные мины (рис. 20, 21).

Рис. 20. Противотанковая кумулятивная мина Советской Армии ТМК-2.

Рис. 21. Кумулятивные мины армии США:

В качестве привода в противотанковых кумулятивных минах применили выступающие над поверхностью грунта штыри. Поэтому такие мины взрываются не только под гусеницами танка, но и под его днищем. А это, в свою очередь, позволяет уменьшить расход мин в минном поле почти вдвое, не уменьшая его эффективности.

В противотанковых минах, устанавливаемых дистанционными средствами, кумулятивный эффект применяется широко. В качестве взрывателей в них в основном используются неконтактные электронные взрыватели.

В последние годы в минах используют принцип ударного ядра (рис. 22).

Рис. 22. Схема формирования ударного ядра:

Основой такой мины является кумулятивный заряд с полусферической или широкой конической выемкой с облицовкой из металла (обычно из меди). При взрыве такой мины из облицовки образуется ударное ядро стреловидной формы, обладающее весьма высокой кинетической энергией, с начальной скоростью 2000… 4000 м/с. По зарубежным данным, подобная мина диаметром 150 мм и длиной 200 мм способна на дальности до 150 м пробить 80-миллиметровую броневую плиту.