مخترق مُشكّل بشكل متفجر

القذيفة الخارقة المتفجرة ( EFP ) - والمعروفة أيضًا باسم المقذوف المتفجر ، أو الرأس الحربي ذاتي التشكيل ، أو الشظية ذاتية التشكيل - هي نوع خاص من الشحنات المشكلة تعتمد على تأثير ميسناي-شاردان ، ^{[ 2 ]} وهي مصممة لاختراق الدروع بفعالية، من مسافة أبعد بكثير من الشحنات المشكلة القياسية، التي تكون محدودة بمسافة الاختراق. وكما يوحي الاسم، فإن تأثير الشحنة المتفجرة هو تشويه صفيحة معدنية إلى شكل أسطواني أو قضيب وتسريعها نحو الهدف. وقد طُوّرت هذه القذائف لأول مرة كأدوات لثقب آبار النفط من قبل شركات النفط الأمريكية في ثلاثينيات القرن العشرين، واستُخدمت كأسلحة في الحرب العالمية الثانية. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تتكون الشحنة المشكلة التقليدية عادةً من بطانة معدنية مخروطية الشكل، تُدفع بفعل الانفجار لتُطلق تيارًا فائق السرعة من معدن فائق المرونة، قادر على اختراق الدروع السميكة وتدمير المركبات. ومن عيوب هذا التصميم أن فعالية تيار المعدن تتضاءل كلما زادت المسافة التي يقطعها، حيث يتفتت إلى جزيئات منفصلة تنحرف عن مسارها.

يعمل جهاز التفجير المتفجر عالي الطاقة (EFP) وفقًا للمبدأ العام نفسه، ولكن بطانته مصممة لتشكيل قذيفة واحدة مضغوطة وعالية السرعة (تُعرف عادةً باسم "القذيفة")، وليس نفاثة من الجسيمات، مما يسمح لها باختراق الدروع من مسافة أبعد: تصل إلى مئة متر في الأجهزة العملية. ^{[ 5 ]} عادةً ما تكون البطانة عبارة عن صفيحة سميكة وثقيلة من معدن مطاوع مثل النحاس أو التنتالوم أو الحديد أو الفولاذ الطري ، ^{[ 6 ]} وتكون على شكل صفيحة/طبق، أو مخروطية الشكل بزاوية رأس داخلية أكبر من 100 درجة. ^{[ 5 ]} يمكن للبطانة ذات الشكل الطبقي لجهاز التفجير المتفجر عالي الطاقة (EFP) أيضًا توليد عدد من أشكال القذائف المختلفة، اعتمادًا على شكل الصفيحة وكيفية تفجير المتفجرات. ^{[ 7 ]} تبلغ شحنة المتفجرات شديدة الانفجار ، المضغوطة بالتساوي على الجانب المحدب من البطانة/الصفيحة، وزنًا مساويًا تقريبًا لوزن البطانة/الصفيحة. ^{[ 8 ]} يتم توجيه الجانب المقعر من البطانة / الصفيحة نحو الهدف.

يتأثر اختراق القذيفة المتفجرة ذات الغلاف المعدني الخارجي (EFP) بشكل أكبر بكثافة غلافها المعدني مقارنةً بالشحنة المشكلة التقليدية. يُفضل استخدام التنتالوم  ، بكثافة 16.654 غ/سم³ ^، في أنظمة الإطلاق ذات القيود الحجمية، مثل نظام SADARM الذي يُطلق بواسطة مدفع هاوتزر . أما بالنسبة لأنظمة الأسلحة الأخرى التي لا توجد قيود عملية على قطر الرأس الحربي، فيمكن استخدام غلاف نحاسي أقل تكلفة (8.960 غ/سم³ ⁾ بقطر مضاعف. 

عادةً ما تُحدث قذائف EFP ثقوبًا كبيرة في المادة المستهدفة، ويبلغ عمق الاختراق الأمثل عادةً ما بين قطر شحنة واحدة إلى قطرين داخل الأهداف الفولاذية - عند مسافة مناسبة، إذا كانت القذيفة مستقرة ديناميكيًا هوائيًا ولا تنقلب. ^{[ 9 ]} في المقابل، يمكن للشحنة المشكلة التقليدية أن تخترق ما يصل إلى ستة أقطار شحنة داخل الأهداف الفولاذية؛ بينما يمكن للشحنات المشكلة المصنعة بدقة أن تصل إلى عمق اختراق يتراوح بين ثمانية إلى عشرة أقطار شحنة أو أكثر. ^{[ 10 ]}

تحتوي بعض الرؤوس الحربية المتطورة ذات القدرة المتفجرة الفائقة على عدة صواعق يمكن إطلاقها بترتيبات مختلفة، مما يُحدث أشكالًا موجية متنوعة في المتفجرات، وينتج عنها إما قذيفة مخترقة طويلة، أو قذيفة انسيابية، أو شظايا متعددة عالية السرعة. ومن الطرق الأقل تطورًا لتغيير شكل هذه الرؤوس استخدام شبكة سلكية أمام البطانة، مما يؤدي إلى تفتت البطانة إلى عدة قذائف مخترقة. ^{[ 11 ]}

بالإضافة إلى الرؤوس الحربية المتفجرة أحادية الاختراق (وتُسمى أيضًا الرؤوس المتفجرة أحادية الاختراق أو SEFPs)، توجد رؤوس حربية متفجرة ذات بطانات مصممة لإنتاج أكثر من مخترق واحد؛ تُعرف هذه باسم الرؤوس المتفجرة متعددة الاختراق أو MEFPs. تتكون بطانة الرأس المتفجر متعدد الاختراق عمومًا من عدد من التجاويف المتقاطعة بزوايا حادة. عند الانفجار، تتفتت البطانة على طول هذه التقاطعات لتشكل ما يصل إلى عشرات المقذوفات الصغيرة، الكروية الشكل في الغالب، مما يُحدث تأثيرًا مشابهًا لتأثير البندقية. يمكن التحكم بدقة في نمط الاصطدامات على الهدف بناءً على تصميم البطانة وطريقة تفجير الشحنة المتفجرة. يبدو أن أحد أعضاء مجموعة JASON قد اقترح رأسًا متفجرًا متعدد الاختراق يعمل بالطاقة النووية في عام 1966 للدفاع الصاروخي الباليستي النهائي . ^{[ 13 ] [ 14 ]} وكان من بين الأجهزة ذات الصلة وحدة الدفع النبضي النووي المقترحة لمشروع أوريون .

تجري أبحاث مكثفة في المنطقة الواقعة بين الشحنات النفاثة والقذائف ذات القوة الدافعة الكهربائية، والتي تجمع بين مزايا كلا النوعين، مما ينتج عنه قذائف ذات قضيب ممتد طويل جدًا للمسافات القصيرة إلى المتوسطة (بسبب عدم الاستقرار الهوائي) مع قدرة اختراق محسنة.

تم اعتماد الرؤوس الحربية المتفجرة كرؤوس حربية في عدد من أنظمة الأسلحة، بما في ذلك القنابل الجوية CBU-97 و BLU-108 (مع الذخيرة الفرعية Skeet )، ومجموعة التدمير M303 لقوات العمليات الخاصة ، وذخيرة الهجوم الخفيفة القابلة للاختيار M2/M4 (SLAM) ، والذخيرة الفرعية SADARM ، وقذيفة المدفعية SMArt 155 للهجوم العلوي، ونظام الهجوم المستقل منخفض التكلفة ، وصاروخ TOW-2B المضاد للدبابات ، وصاروخ NASM-SR المضاد للسفن .

أطلقت قذيفة خارقة للدروع بقطر 20 سم (8 بوصات) رصاصة نحاسية وزنها 3 كجم (7 أرطال) بسرعة 6 ماخ ، أي 2000 متر في الثانية. (تزن رصاصة عيار 0.50 ، وهي من بين أكثر المقذوفات فتكًا في ساحة المعركة، أقل من 57 جم (أونصتين) وتبلغ سرعتها الابتدائية 900 متر في الثانية).

استُخدمت العبوات الناسفة شديدة الانفجار في العبوات الناسفة المرتجلة ضد السيارات المدرعة ، كما في اغتيال المصرفي الألماني ألفريد هيرهاوزن عام 1989 ، والذي نُسب إلى فصيل الجيش الأحمر . ^{[ 16 ] [ 17 ]} كما استخدم حزب الله وحماس ( كتائب القسام ) العبوات الناسفة شديدة الانفجار المرتجلة ضد المركبات المدرعة كالدبابات ، بدءًا من تسعينيات القرن الماضي وبداية الألفية الجديدة على التوالي. [ ^{18 ] [ 19 ] [ 20 ] وشهدت} هذه العبوات استخدامًا واسع النطاق من قبل المتمردين في العراق ضد مركبات التحالف. ^{[ 21 ]} ومع تطور قوات الاحتلال في التشويش على الإشارات اللاسلكية حول قوافلها، عدّل المتمردون أساليب تفجيرهم، واتهم البريطانيون إيران وحزب الله بتدريب المقاتلين العراقيين على استخدام أشعة الضوء تحت الحمراء لتفجير العبوات الناسفة. ^{[ ٢٢ ]} في عام ٢٠٠٥، اتضح أن هذه العبوات الناسفة "المتطورة" كانت في الواقع تقنية قديمة للجيش الجمهوري الأيرلندي . وقد أتقن الجيش الجمهوري الأيرلندي طريقة استخدام الأشعة تحت الحمراء في أوائل التسعينيات بعد حصوله على هذه التقنية من عملية سرية فاشلة للجيش البريطاني. العديد من العبوات الناسفة التي استُخدمت ضد قوات التحالف الغازية في العراق طُوّرت في الأصل من قِبل الجيش البريطاني الذي نقل المعلومات دون قصد إلى الجيش الجمهوري الأيرلندي، الذي بدوره درّب منظمة التحرير الفلسطينية على هذه التقنيات . ^{[ ٢٣ ] [ ٢٤ ]}

تكون الشحنات عادةً أسطوانية الشكل، مصنوعة من أنابيب معدنية متوفرة بكثرة، ويُغلق طرفها الأمامي ببطانة مقعرة على شكل قرص من النحاس أو الفولاذ لتشكيل شحنة مُشكّلة. تُوضع المادة المتفجرة خلف البطانة المعدنية لملء الأنبوب. عند الانفجار، تدفع المادة المتفجرة البطانة لتشكيل قذيفة.

نادراً ما تؤدي آثار الانفجارات التقليدية مثل قوى الانفجار وشظايا المعادن إلى تعطيل المركبات المدرعة، لكن القذيفة النحاسية الصلبة المتفجرة المخترقة قاتلة للغاية - حتى بالنسبة للجيل الجديد من المركبات المقاومة للألغام (المصممة لتحمل لغم مضاد للدبابات )، والعديد من الدبابات. ^{[ 25 ]}

تُثبّت هذه الأجهزة عادةً على حواجز التصادم عند مستوى النوافذ، وتُوضع على جوانب الطرق عند نقاط الاختناق حيث يتعين على المركبات تخفيف سرعتها، مثل التقاطعات والمفترقات. وهذا يمنح المشغل الوقت الكافي لتقدير اللحظة المناسبة لإطلاق النار، عندما تكون المركبة تسير ببطء. ^{[ 26 ]}

يتم التحكم في التفجير عن طريق الكابلات ، أو أجهزة التحكم اللاسلكية ، أو أجهزة التحكم عن بعد بالتلفزيون أو الأشعة تحت الحمراء ، أو عن طريق التسليح عن بعد باستخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبي ، أو عبر هاتفين محمولين عاديين. ويمكن نشر العبوات الناسفة المتفجرة بشكل فردي، أو في أزواج، أو في مصفوفات، حسب الموقف التكتيكي .

حملت المركبة الفضائية هايابوسا 2 متفجرًا صغيرًا محمولًا. أُسقط هذا المتفجر من المركبة على كويكب وفُجِّر. أحدث الانفجار جسمًا متفجرًا نحاسيًا اصطدم بالكويكب بسرعة 2  كم/ث. شكلت الحفرة الناتجة عن الاصطدام هدفًا لمزيد من عمليات الرصد بواسطة الأجهزة الموجودة على متن المركبة. تتكون الشحنة المشكلة من 4.5  كجم من مادة HMX البلاستيكية وبطانة نحاسية وزنها 2.5  كجم. ^{[ 34 ]}

سيتم استخدام هذا النهج مرة أخرى في مهمة تيان وين-2 .

• مضاد للدبابات شديد الانفجار
• ماهيم
• تأثير ميسناي-شاردين
• تأثير مونرو
• TMRP-6 (لغم أرضي يستخدم غلافًا متفجرًا)

• أساسيات الشحنات المشكلة ، دبليو بي والترز، جيه إيه زوكاس، جون وايلي وأولاده، يونيو 1989، رقم ISBN 0-471-62172-2
• رؤوس الصواريخ التكتيكية ، جوزيف كارليون (محرر)، سلسلة التقدم في علم الفضاء والطيران (V-155)، منشورات AIAA، 1993، رقم ISBN 1-56347-067-5
• الجنود الطيبون ، ديفيد فينكل، بيكادور، 2009، رقم ISBN 978-0-312-43002-3

• صورة لطائرة كندية "ماخ 6 ديناميكية هوائية EFP"
• فيديو يظهر محاولة قوات EFP تدمير سيارة هامفي