Peletup bentuk

Peletup bentuk adalah bahan letupan dibentuk untuk menumpukan kesan tenaga letupan. Pelbagai jenis digunakan bagi memotong dan membentuk logam, mencetus senjata nuklear, dan menembusi perisai. Barisan peletup bentuk moden biasa mampu menembusi perisai keluli sehingga 7 atau lebih ukur lilit kon peletup (cone diameters, CD), sungguhpun penembusan lebih 10 CD dan ke atas kini boleh dilakukan.

Menyeluruh

Peletup bentuk biasanya digunakan sebagai kepala peledak bagi peluru berpandu anti-kereta kebal (berpandu atau tidak) dan juga projektil tembakan meriam (berputar ataupun tidak), refal grened, periuk api, anak bom, torpedo dan pelbagai jenis peluru berpandu lancaran udara/darat/laut. Ia juga digunakan bagi memusnahkan struktur usang besar dengan diletakkan dengan teliti dan berperingkat jangka masa dengan tujuan menyebabkan keruntuhan dalaman yang menhadkan puing pada tapak struktur. Peletup bentuk hari ini digunakan secara meluas dalam industri petroleum dan gas asli, terutama dalam melengkapkan telaga minyak dan gas, dalam mana ia diletupkan bagi menembusi sarung logam pada telaga pada selang bagi menerima kemasukan gas dan minyak.
Peranti biasa terdiri daripada bahan letupan silinder padu dengan lapik kon logam pada satu hujung dan pencetus pusat, jujukan pencetus, atau pemandu gelombang letupan pada hujung sebaliknya. Tekanan besar yang dihasilkan oleh letupan memancu lapis terkandung dalam rongga dalaman roboh pada pusat paksi. Hasil perlanggaran membentuk dan memancut jet logam berkelajuan tinggi kehadapan sepanjang paksi. Kebanyakan bahan jet berasal dari lapisan terdalam lapik, sekitar 10% hingga 20% dari ketebalannya. Sisa bahan lapik membentuk bahan peluru bergerak lebih perlahan, yang kerana bentuknya digelar "lobak."
Oleh kerana variasi sepanjang lapik pada pecutan robohnya, jet terbentuk mempunyai pecutan berlainan sepanjang panjangnya, berkurangan di hadapan. Variasi ini dalam pecutan meregang jet dan akhirnya mendorong kepada ia berpecah kepada partikel. Dalam masa, partikel cenderung kehilangan penyelarasannya, yang mengurangkan tahap penembusannya pada jarak jauh.
Juga, pada puncak kon, yang membentuk hadapan jet, lapik tidak mempunyai masa untuk memecut sepenuhnya sebelum membentuk bahagiannya pada jet. Ini menyebabkan sejumlah kecil jet dilancar pada kelajuan lebih rendah berbanding jet yang terbentuk di belakangnya. Akibatnya, bahagian awal jet berkembang bagi membentuk bahagian hujung lebih luas yang jelas.
Kebanyakan jet terbentuk bergerak pada kelajuan hipersonik. Muncung bergerak pada 7 hingga 14 km/s, ekor jet pada kepantasan lebih rendah (1 hingga 3 km/s), dan peluru pada kelajuan lebih rendah (kurang dari 1 km/s). Kelajuan tepat bergantung kepada tatarajah peletup dan kekangannya, jenis letupan, bahan yang digunakan, dan mod pencetus-letupan. pada kelajuan biasa, proses perobekan menghasilkan tekanan yang sungguh kuat sehinggakan ia boleh dianggap hidrodinamik; pada anggaran baik, jet dan perisai boleh dianggap sebagai cecair tidak boleh dipadatkan, dengan kekuatan bahan diabaikan.

Lapik

Bentuk paling biasa digunakan bagi lapik adalah bentuk kon dengan puncak dalaman bersudut 40 hingga 90 darjah. Sudut puncak yang berbeza menghasilkan pengagihan jisim jet dan kelajuan berlainan. Sudut puncak kecil boleh menghasilkan pendwicabangan jet, malah kegagalan jet terbentuk sama sekali; ini disebabkan oleh kelajuan keruntuhan melebihi tahap had, biasanya lebih sedikit dari kelajuan bunyi badan bahan lapik. Bentuk lain yang digunakan secara meluas termasuk hemisfera, tulip, trompet, elips, dan dwi-kon; pelbagai jenis menghasilkan jet dengan kelajuan dan penyebaran jisim berlainan.
Lapik dalam telah dihasilkan dengan banyak jenis bahan, termasuk kaca dan pelbagai logam. Penembusan paling dalam dicapai dengan bahan logam padat, mulur, dan pilihan paling biasa adalah tembaga. Bagi sesetengah senjata anti-perisai moden, molibdenum dan aloi-pseudo tungsten pengisi dan pengikat tembaga (9:1 dengan itu kepadatan adalah ~18t/m3) telah dipakai. Hampir kesemua unsur logam telah diuji, termasuk aluminium, tungsten, tantalum, uranium terpakai, timah hitam, timah, kadmium, kobalt, magnesium, titanium, zink, zirconium, molibdenum, berilium, nikel, perak, malah juga emas dan platinum. Pilihan bahan bergantung kepada sasaran yang hendak ditembusi; sebagai contoh, aluminium di dapati mempunyai kelebihan pada sasaran konkrit.
Bagi perobekan terdalam, logam murni menghasilkan keputusan terbaik, kerana ia menunjukkan ductility terbaik, dengan itu melambatkan pemecahan jet meregang kepada pertikel. Bagi letupan akhir telaga minyak, bagaimanapun, ia adalah perlu bagi sisa pepejal atau "lobak" tidak terbentuk, kerana ia akan menyumbat lubang yang baru ditembusi dan menghalang pengaliran minyak. dengan itu, dalam industri petroleum lapik biasanya dihasilkan dengan serbuk logam, menghasilkan jet yang kebanyakannya terdiri dari partikel serbuk logam tersebar.
Semasa Perang Dunia Kedua, pelapik dihasilkan dari tembaga dan besi, sungguhpun logam lain turut dicuba atau diselidik. Kejituan dalam menghasilkan peletup dan mod letupannya adalah lebih rendah mutu berbanding kepala peledak moden. Kejituan rendah ini menjadikan aliran jet terbentuk melengkung dan berpecah lebih awal, dengan itu hanya berkesan pada jarak lebih dekat. Penyebaran yang terhasil mengurangkan kedalaman penembusan bagi ukurlilit kon yang digunakan dan turut memendekkan jarak berfungsi. Oleh kerana letupan kurang berkesan pada jarak lebih jauh dan skirt menara kecil (dikenali sebagai Schürzen) yang dipasang kepada sesetengah kereta kebal Jerman bagi melindungi tembakan langsung refal anti kereta kebal Russiadidapati bernasib baik memberikan ruang bagi jet tersebar dan dengan itu mengurangkan keupayaan perobekannya.
Kegunaan skirt pada masa kini mungkin meningkatkan kuasa penembusan sesetengah kepala peledah. Akibat kekangan pada panjang projektil/peluru berpandu, jarak bina dalam bagi kebanyakan kepala peledak bukanlah jarak optima. Skirt itu secara berkesan meningkatkan jarak antara perisai dan sasaran, memberikan kepala peledak jarak lebih optima dan lebih penembusan sekiranya jarak optima tidak terlebih secara melampau. Pemasangan skirt tidak patut dikelirukan dengan perisai batang/slat/rantai yang digunakan bagi merosakkan sistem fius bagi projektil RPG-7. Perisai itu bertindak dengan mengemikkan bahagian luar dan dalam ogif dan memintas litar tembakan antara muncung piezoeletrik roket dan pemasangan fius belakang. Sekiranya muncung roket menghentam perisai, kepala peledak akan berfungsi secara normal.
Jarak antara peletup bentuk dan sasarannya adalah kritikal, kerana terdapat jarak optima bagi mencapai penembusan paling dalam. Pada jarak dekat, jet tidak mempunyai masa untuk meregang, dan pada jarak jauh, ia akhirnya berpecah kepada partikel, yang kemudiannya cenderung melencung dari paksi dan berputar, dengan itu partikle berikut cenderung meluas dan bukannya menembusi semakin dalam. Pada jarak amat jauh, pecutan hilang akibat geseran udara, melemahkan penembusan lebih lanjut.

Bahan letupan

Bagi penembusan optimum, bahan letupan tinggi yang mempunyai kelajuan letupan dan tekanan tinggi biasanya dipilih. Bahan letupan paling biasa dipilih adalah kepala peledak anti-perisai berprestasi tinggi iaitu HMX (octogen), sungguhpun ia tidak pernah digunakan secara bersendirian, kerana ia akan menjadi amat sensitif. Ia biasanya digabung dengan beberapa peratus jenis pengikat plastik, sebagaimana seperti letupan digabung plastik (PBX) LX-14, atau dengan letupan kurang sensitif, seperti TNT, dengan mana ia membentuk Octol. Bahan letupan jenis lain adalah sebatian berasaskan-RDX, juga sebagai PBX atau campuran dengan TNT (untuk membentuk Sebatian B dan Cyclotol) atau lilin (Cyclonites). Sesetengah bahan letupan dicampuri serbuk aluminium bagi meningkatkan suhu letupan dan ledakan, tetapi tambahan ini biasanya menghasilkan pengurangan prestasi bagi peletup bentuk. Terdapat penyelirikan bagi menggunakan bahan letupan berprestasi amat tinggi tetapi sensitif CL-20 pada kepala peledak peletup bentuk, tetapi, pada masa kini, akibat kesensitifan, ini adalah dalam bentuk sebatian PBX LX-19 (CL-20 dan pengikat Estane).

Ciri-ciri lain

Pembentuk gelombang (waveshaper ) merupakan ketulan (biasanya cakera atau blok silinder) bahan lengai (inert) (biasanya plastic padat atau busa, tetapi kadang kala logam, kemungkinan berongga) dimasukkan dalam bahan letupan bertujuan menukar arah gelombang letupan. Kesannya adalah bagi membentuk keruntuhan kon dan menghasilkan pembentukan jet, dengan tujuan meningkatkan lagi prestasi perobekkan. Pembentuk gelombang sering kali digunakan bagi mengurangkan ruang —bahan letupan pendek mampu mencapai prestasi yang sama seperti dengan bahan letupan panjang tanpa pembentuk gelombang.
Satu lagi reka bentuk berguna merupakan sub-selaras (Calibration), penggunaan lapik yang memiliki ukur lilit (laras) lebih kecil berbanding bahan peletup. Dalam peletup biasa, bahan letupan pada dasar kon sangat nipis sehinggakan ia tidak mampu memencut lapis bersebelahan bagi membentuk kelajuan mencukupi bagi membentuk jek plasma yang berkesan. Dalam peletup sub-selaras, bahagian peranti ini terputus dengan berkesan, menghasilkan peletup lebih pendek dengan prestasi yang setanding.

Variasi peledak bentuk

Terdapat beberapa jenis peledak bentuk yang berlainan.

Peledak bentuk lurus (“Linear shaped charges”)

Peledak bentuk lurus (“linear shaped charge – LSC”) memiliki profil lurus berbentuk V dan mempunyai panjang yang berbeza. liner kemudiannya dikelilingi bahan letupan, bahan letupan itu kemudiannya disarung dengan bahan bersesuaian bagi melindungi bahan letupan dan mengekang nya semasa letupan. Bahan letupan kemudian diletupkan pada satu titik bahan letupan di atas puncak liner. Letupan mengarah liner bagi membentuk jet (planar) berterusan, seperti pisau. Jet ini menembusi semua bahan yang menghalangnya, pada kedalaman bergantung kepada saiz dan bahan yang digunakan sebagai bahan letupan. Bagi memotong geometri rumit, terdapat juga versi lentur peletup bentuk linear, ini mempunyai sarung plumbum atau busa berketumpatan tinggi dan bahan linear duktil/lentur, yang bisanya adalah plumbum. LSC biasanya digunakan bagi memotong kepingan keluli golek (“rolled steel joists – RSJ”) dan sasaran struktur lain, seperti kemusnahan terkawal bangunan. LSC juga digunakan bagi memisahkan tahap berlainan pada roket banyak tahap.

Kepala peledak berkembar

Sesetengah roket anti kereta kebal moden (RPG-27, RPG-29) dan peluru berpandu (TOW 2B, ERYX) menggunakan peledak bentuk kepala peledak berkembar, terdiri dari dua peledak bentuk, satu di hadapan yang lagi satu, biasanya dengan sedikit jaran antara mereka. Biasanya, peletup hadapan agak kecil berbanding di belakang, kerana ia bertujuan mengganggu perisai reaktif letupan (“explosive reactive armor”). Contoh kepala peledak berkembar adalah paten US 7363862 and US 5561261.