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:

1 — заряд ВВ; 2 — кумулятивная выемка; 3 — кумулятивная струя; 4 — место инициирования заряда.

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:

а — противотанковая М21; б — противопехотная М25.

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:

1 — взрывчатое вещество; 2 — облицовка выемки; 3 — ударное ядро; 4 — детонатор.

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.

Мины устанавливаются поодиночке и группами. Если же мины установлены на местности в определенном порядке и с определенной, конкретной целью, то это уже будет минное поле.

Знание возможных мест установки минных полей облегчает их обнаружение, разведку и нахождение отдельных мин.

Где же на местности могут встретиться минные поля?

Прежде всего там, где проходят оборонительные рубежи. Минные поля могут быть установлены перед передним краем обороны, в глубине обороны войск, в промежутках между позициями и на флангах. Для достижения наибольшей эффективности минные поля должны примыкать своими флангами к естественным препятствиям или невзрывным заграждениям. Разумеется, если местность недоступна для движения танков, то вероятность встретить здесь противотанковые мины меньше, чем на танкодоступной местности. Наличие невзрывных заграждений отнюдь не исключает возможность минирования этого участка противотанковыми и противопехотными минами.

Противопехотные минные поля устанавливают в тех же местах, где и противотанковые, располагая их впереди, позади или между ними. На местности, непроходимой для танков, но доступной для пехоты, например в лесах или населенных пунктах, могут быть установлены только противопехотные минные поля. Противопехотные мины применяются также в сочетании с невзрывными заграждениями.

Если противопехотные мины установлены совместно с противотанковыми, то они образуют смешанное минное поле.

Возможно также совместное расположение в одном минном поле противотанковых, противопехотных, сигнальных и огневых мин.

Отдельные объекты минируются минами мгновенного действия, взрывающимися сразу же при попытке использовать объект, и минами замедленного действия. Не исключена возможность совместной установки на одном объекте мин мгновенного и замедленного действия. В качестве объектов минирования могут быть: боевая техника, транспортные средства, оборонительные сооружения, мосты, тоннели, гидротехнические сооружения, аэродромы, здания и сооружения в населенных пунктах.

В Великую Отечественную войну случалось так, что отступающие фашистские войска не успевали вывозить или уничтожать склады боеприпасов, оружие, военное имущество и продовольствие. Тогда они прибегали к их минированию. Излюбленным приемом противника была установка в штабелях с имуществом мин-ловушек. Такие мины устанавливали в одном штабеле, но с таким расчетом, чтобы взрыв этих мин приводил к взрыву и других боеприпасов. Вместе с минами-ловушками для минирования складов использовались и мины замедленного действия.