سابوت (أسلحة نارية)

ذخيرة سابوت
قذيفة خارقة للدروع قابلة للفصل مع غلاف (يسار)، بدون غلاف (وسط)، وبدون غلاف (يمين)
انفصال مخترق APFSDS ذي القضيب الطويل عن غلاف "المنحدر المزدوج". [ 1 ]
رسم تخطيطي يوضح آلية عمل غلاف قاذف على شكل مغزل على قذيفة خارقة للدروع

الغلاف الواقي ( يُلفظ في المملكة المتحدة : /sæˈboʊ, ˈsæboʊ/، وفي الولايات المتحدة: / ˈseɪboʊ / ) هو جهاز داعم يُستخدم في ذخائر الأسلحة النارية والمدفعية لتثبيت المقذوف ، مثل الرصاصة أو المقذوف الشبيه بالسهم ( مثل المقذوف المخترق للطاقة الحركية ) ، والحفاظ على محاذاته في مركز فوهة البندقية عند إطلاقه. يسمح هذا الغلاف بإطلاق مقذوف أضيق ذي كثافة مقطعية عالية عبر فوهة بندقية ذات قطر أكبر بكثير، مما يضمن نقلًا تسارعيًا أقصى للطاقة الحركية . بعد خروج المقذوف من الفوهة ، ينفصل الغلاف الواقي عادةً عن المقذوف أثناء طيرانه، محولًا جزءًا صغيرًا جدًا من إجمالي الطاقة الحركية.

يُعدّ غلاف المقذوف، وهو عبارة عن حلقة مانعة للتسرب رقيقة نسبيًا ومتينة وقابلة للتشكيل، تُعرف باسم حلقة الدفع أو حلقة السد ، عنصرًا أساسيًا في تصميم المقذوفات . يُستخدم هذا الغلاف لحصر غازات الوقود الدافعة خلف المقذوف، وللحفاظ على مركزية المقذوف داخل الماسورة، خاصةً عندما يكون قطر الغلاف الخارجي للمقذوف أصغر قليلًا من قطر الماسورة. تُستخدم حلقات الدفع وحلقات السد لإحكام إغلاق هذه المقذوفات ذات العيار الكامل داخل الماسورة نظرًا لتفاوتات التصنيع؛ إذ توجد دائمًا فجوة بين القطر الخارجي للمقذوف والقطر الداخلي للماسورة، عادةً ما تكون بضعة أجزاء من الألف من البوصة؛ وهي فجوة كافية لتسرب الغازات عالية الضغط أثناء الإطلاق. تُصنع حلقات الدفع وحلقات السد من مادة تتشوه وتُحكم إغلاق الماسورة عند دفع المقذوف من حجرة الإطلاق إلى داخلها.

تستخدم القذائف ذات الغلاف الخارجي حلقات دفع وسدادات، نظرًا لوجود نفس مشكلات التفاوتات التصنيعية عند إحكام غلق القذيفة داخل الماسورة، إلا أن الغلاف الخارجي نفسه يُعدّ مكونًا هيكليًا أكثر أهمية في تكوين القذيفة داخل الماسورة. [ 1 ] انظر إلى صورتي القذيفة الخارقة للدروع ذات الغلاف الخارجي القابل للفصل والمثبتة بزعانف ( APFSDS ) لتلاحظ الطبيعة المادية الكبيرة للغلاف الخارجي الذي يملأ قطر الماسورة حول القذيفة ذات العيار الفرعي الشبيهة بالسهم، مقارنةً بالفجوة الصغيرة جدًا التي تُغلقها حلقة الدفع أو السدادة للتخفيف مما يُعرف تقليديًا بتأثير الرياح .

تصميم

وظيفة غلاف APFSDS
  مادة دافعة
  غازات دافعة
  قبقاب
قذيفة أمريكية خارقة للدروع من طراز M829 A2 عيار 120 ملم

تتمثل وظيفة الغلاف الواقي في توفير حاجز أكبر يملأ كامل مساحة التجويف بين المقذوف المصمم خصيصًا ذي العيار الفرعي والماسورة، مما يوفر مساحة سطح أكبر لتأثير غازات الدفع مقارنةً بقاعدة المقذوف الأصغر. [ 1 ] لا يضمن التصميم الديناميكي الهوائي الفعال للمقذوف دائمًا تصميمًا باليستيًا داخليًا فعالًا لتحقيق سرعة فوهة عالية. وينطبق هذا بشكل خاص على المقذوفات السهمية، الطويلة والرفيعة لتقليل مقاومة الهواء، ولكنها رفيعة جدًا بحيث لا يمكن إطلاقها من ماسورة بندقية بنفس القطر لتحقيق سرعة فوهة عالية. توضح فيزياء المقذوفات الداخلية سبب فائدة استخدام الغلاف الواقي لتحقيق سرعة فوهة أعلى مع المقذوفات السهمية. تولد غازات الدفع ضغطًا عاليًا، وكلما زادت مساحة القاعدة التي يؤثر عليها الضغط، زادت القوة المحصلة على ذلك السطح. توفر القوة (الضغط مضروبًا في المساحة) تسارعًا لكتلة المقذوف. لذا، عند ضغط وقطر ماسورة محددين، يمكن إطلاق مقذوف أخف وزنًا من الماسورة بسرعة ابتدائية أعلى من مقذوف أثقل. مع ذلك، قد لا يتسع المقذوف الأخف وزنًا داخل الماسورة لكونه رقيقًا جدًا. ولتعويض هذا الفرق في القطر، يوفر الغلاف الخارجي المصمم بشكل مناسب كتلة طفيلية أقل مما لو كان المقذوف كامل القطر، مما يُحسّن بشكل ملحوظ السرعة الابتدائية لذخيرة APDS ( ذخيرة خارقة للدروع ذات غلاف خارجي قابل للفصل ) وAPFSDS ( ذخيرة خارقة للدروع ذات غلاف خارجي قابل للفصل ومثبت بزعانف ).

أجرى مختبر أبحاث المقذوفات التابع للجيش الأمريكي بحثًا رائدًا حول نوعين مهمين من غلاف القذائف الخارقة للدروع ذات الرؤوس المتحركة (APFSDS) المستخدمة في القذائف ذات القضبان الطويلة، وهما غلاف "السرج" وغلاف "المنحدر المزدوج". وقد نُشر هذا البحث عام 1978، [ 1 ] بفضل التقدم الكبير الذي شهده آنذاك أسلوب العناصر المحدودة المحوسب في الميكانيكا الإنشائية ، ويمثل هذا البحث الآن المعيار التقني المعتمد ميدانيًا. (انظر على سبيل المثال تطوير سلسلة قذائف M829 المضادة للدبابات، بدءًا من النموذج الأساسي M829 في أوائل الثمانينيات، وصولًا إلى نموذج M829A4 لعام 2016، والذي يستخدم أغلفة "المنحدر المزدوج" الأطول). عند خروج القذيفة من فوهة البندقية، يُفصل الغلاف، وتطير القذيفة الأصغر حجمًا نحو الهدف بمقاومة هواء أقل من القذيفة ذات العيار الكامل. بهذه الطريقة، يمكن إطلاق مقذوفات عالية السرعة ورفيعة ذات مقاومة منخفضة بكفاءة أكبر (انظر المقذوفات الخارجية والمقذوفات النهائية ). مع ذلك، يمثل وزن الغلاف كتلة إضافية يجب تسريعها أيضًا إلى سرعة الفوهة، لكنها لا تُسهم في المقذوفات النهائية أثناء الطيران. لهذا السبب، يُولى اهتمام كبير لاختيار مواد هيكلية قوية وخفيفة الوزن للغلاف، وتصميم هندسة الغلاف بحيث تستخدم هذه المواد الإضافية بكفاءة مع أقل زيادة في الوزن. [ 1 ]

يُصنع الغلاف الخارجي للقذيفة من مواد خفيفة الوزن (عادةً ما يكون بلاستيكًا عالي المتانة في بنادق العيار الصغير، (انظر: القذيفة الخارقة للدروع الخفيفة ذات الغلاف الخارجي SLAP )، وبنادق الصيد ، وذخيرة البنادق ذاتية التعبئة ؛ والألومنيوم والفولاذ والبلاستيك المقوى بألياف الكربون لذخيرة الطاقة الحركية الحديثة المضادة للدبابات؛ وفي العصور القديمة، كان يُصنع من الخشب أو الورق المعجن - في المدافع ذاتية التعبئة). يتكون الغلاف الخارجي عادةً من عدة قطع طولية تُثبّت في مكانها بواسطة غلاف الخرطوشة، أو سدادة، أو حلقة دافعة. عند إطلاق القذيفة، يحجب الغلاف الخارجي الغاز، ويوفر دعمًا هيكليًا كبيرًا ضد تسارع الإطلاق، ويحمل القذيفة إلى أسفل الماسورة. عندما يصل الغلاف الخارجي إلى نهاية الماسورة، تسحب صدمة اصطدامه بالهواء الساكن أجزاء الغلاف الخارجي بعيدًا عن القذيفة، مما يسمح للقذيفة بمواصلة طيرانها. تُصنع الأغلفة الخارجية الحديثة من الألومنيوم عالي المتانة والإيبوكسي المقوى بألياف الجرافيت. وتُستخدم بشكل أساسي لإطلاق قضبان طويلة من مواد كثيفة للغاية، مثل سبيكة التنجستن الثقيلة واليورانيوم المنضب. (انظر على سبيل المثال سلسلة قذائف M829 المضادة للدبابات).

بدأ تسويق رصاصات البنادق من نوع سابوت في الولايات المتحدة منذ حوالي عام 1985، وأصبحت قانونية للصيد في معظم الولايات الأمريكية. وعند استخدامها مع ماسورة بندقية ذات سبطانة محلزنة ، فإنها تتميز بدقة أعلى بكثير من رصاصات البنادق العادية.

الأنواع

كوب سابوت

رصاصة رصاص مدعومة بقاعدة خشبية في مسدس ديلفين

يدعم غلاف الكوب قاعدة ومؤخرة المقذوف، ويمكن لمادة الغلاف وحدها أن توفر الدعم الهيكلي وسد فوهة البندقية. عند خروج الغلاف والمقذوف من فوهة البندقية، يدفع ضغط الهواء الغلافَ إلى إطلاق المقذوف. توجد أغلفة الكوب عادةً في ذخيرة الأسلحة الصغيرة، وبنادق الصيد ذات الماسورة الملساء، وبنادق التحميل الأمامي ذات الماسورة الملساء.

قاعدة كوب قابلة للتمدد

سلسلة من الصور الفردية التي تم التقاطها خلال 1/1,000,000 من الثانية، تُظهر إطلاق النار من بندقية صيد وانفصال غلاف الرصاصة المتمدد.

يُستخدم غلاف الكوب المتمدد عادةً في الأسلحة الصغيرة ذات السبطانات الحلزونية (مثل بنادق الخرطوش والبنادق ذاتية التعبئة)، وهو عبارة عن غلاف قطعة واحدة يحيط بقاعدة وجوانب المقذوف، موفرًا الدعم الهيكلي والحماية . عند الإطلاق، عندما يغادر الغلاف والمقذوف فوهة البندقية، تعمل قوة الطرد المركزي الناتجة عن دوران المقذوف، بسبب حلزنة السبطانة، على فتح الأجزاء المحيطة بالمقذوف، مما يزيد من مساحة السطح المعرضة لضغط الهواء، وبالتالي إطلاقه بسرعة.

على الرغم من شيوع استخدام أغلفة الرصاص ذات التعقيدات المختلفة بين مُعدّي ذخيرة البنادق يدويًا، إلا أنه لتحقيق سرعة فوهة أعلى بكثير مع مقاومة هواء أقل، وقطر أصغر، ورصاصة أخف وزنًا، يجب أن يشمل تصميم المقذوف المُغلف الناجح خصائص استقرار الرصاصة الناتجة. على سبيل المثال، قد يؤدي إدخال رصاصة عيار 5.56 ملم (.224) متوفرة تجاريًا في غلاف رصاصة لإطلاقها من ماسورة بندقية عيار 7.62 ملم (.300) متوفرة تجاريًا إلى فشل هذه الرصاصة في تحقيق الاستقرار الجيروسكوبي الكافي للطيران بدقة دون انقلاب. يتطلب تحقيق الاستقرار الجيروسكوبي للرصاصات الأطول ذات القطر الأصغر سرعة حلزنة أعلى. [ 2 ] لذلك، إذا كانت الرصاصة تتطلب لفة واحدة على الأقل في لولبة 7 بوصات (1:7) في عيار 5.56 ملم، فستتطلب أيضًا لولبة 1:7 على الأقل عند تغليفها في عيار 7.62 ملم. ومع ذلك، لا تحتاج البنادق التجارية ذات العيارات الأكبر عمومًا إلى معدلات اللولبة السريعة هذه. يُعدّ معدل الالتفاف 1:10 معيارًا شائعًا في عيار 7.62 ملم. ونتيجةً لذلك، يُحدّد معدل الالتفاف في السبطانة الأكبر حجمًا أنواع الرصاصات الأصغر التي يُمكن إطلاقها بثبات كافٍ من غلاف الرصاصة. في هذا المثال، يُقيّد استخدام معدل الالتفاف 1:10 في عيار 7.62 ملم استخدام غلاف الرصاصة لرصاصات 5.56 ملم التي تتطلب معدل التفاف 1:10 أو أقل، وهذا بدوره يُقيّد استخدام غلاف الرصاصة لرصاصات 5.56 ملم الأقصر (والأخف وزنًا).

قاعدة سابوت

يتكون غلاف القاعدة من قطعة واحدة تدعم الجزء السفلي من المقذوف، وقطع منفصلة تحيط بجوانبه وتمركزه. يوفر غلاف القاعدة فصلًا أفضل وأكثر دقة بين الغلاف والمقذوف مقارنةً بأغلفة الكأس أو أغلفة الكأس القابلة للتمدد المستخدمة في ذخيرة الأسلحة الصغيرة، ولكنه قد يكون أكثر تكلفة في التصنيع والتجميع.

في ذخيرة APDS ذات العيار الأكبر، والتي تعتمد على مفاهيم الكأس والكأس المتمدد والقاعدة، يلزم وجود تجميعات أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ.

غطاء المغزل

يستخدم غلاف المغزل مجموعة من حلقتين طوليتين متطابقتين على الأقل، وقد تصل إلى أربع حلقات، أو ما يُعرف بـ"البتلات". يتكون هذا الغلاف من قسم مركزي يلامس مقذوفًا طويلًا يشبه السهم، وقسم أمامي يُسمى "مُوجِّه التجويف" يعمل على توسيط المقذوف داخل الماسورة، ويوفر قناة تهوية للمساعدة في فصل الغلاف عند خروجه من الفوهة، وقسم خلفي يعمل على توسيط المقذوف، ويوفر حاجزًا هيكليًا، ويحكم إغلاق غازات الدفع بحلقة مانعة للتسرب حول القطر الخارجي. تُعد أغلفة المغزل النوع القياسي المستخدم في الذخيرة الحديثة الخارقة للدروع ذات العيار الكبير. تظهر أغلفة المغزل ثلاثية البتلات في الرسوم التوضيحية على يمين هذه الفقرة. أما أغلفة "المنحدر المزدوج" و"السرج الخلفي" المستخدمة في ذخيرة APFSDS الحديثة، فهي نوع من أغلفة المغزل. [ 1 ]

تستخدم رصاصات البنادق عادةً غلافًا بلاستيكيًا مصبوبًا مشابهًا لغلاف المغزل. ويمتد غلاف البندقية عمومًا على طول المقذوف بالكامل، وهو مصمم للاستخدام بكفاءة أكبر في السبطانات الحلزونية .

حلقة سابوت

يستخدم الغلاف الحلقي الزعانف الخلفية لقذيفة طويلة للمساعدة في توسيط القذيفة وتوجيهها داخل التجويف، بينما يشكل الغلاف متعدد البتلات حلقة حاجز واحدة فقط حول القذيفة بالقرب من مقدمتها، مع وجود سدادة تمنع تسرب الغازات من خلالها، وتعمل على توسيط مقدمة القذيفة. فضل الاتحاد السوفيتي السابق استخدام قذائف خارقة للدروع ذات أغلفة حلقية، والتي كانت تؤدي أداءً مقبولاً في ذلك الوقت، حيث صُنعت من فولاذ عالي القوة لكل من القذيفة الطويلة والغلاف الحلقي. كانت قوة الحلقة الفولاذية كافية لتحمل تسارع الإطلاق دون الحاجة إلى منحدرات للغلاف لدعم القذيفة الفولاذية أثناء الطيران. [ 3 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 دريسديل، ويليام هـ.؛ كيركيندال، ريتشارد د.؛ كوكيناكيس، لويز د. (1 يونيو 1978). تصميم غلاف قذيفة خارقة للدروع عيار 105 ملم ذات طاقة حركية (تقرير). مركز المعلومات التقنية الدفاعية (DTIC). ADA056428.ملف PDF
  2. تصميم للتحكم في خصائص طيران المقذوفات، AMCP 706-242، قيادة المواد التابعة للجيش الأمريكي، 1966
  3. "قذائف خارقة للدروع عيار 125 ملم" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 18 فبراير 2016. تم الاطلاع عليها بتاريخ 21 مارس 2017 .