Кумулятивная броня – Активная танковая броня

Содержание

Активная танковая броня » Военное обозрение

Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой. Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить – снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.

Элементы динамической защиты (ЭДЗ)
Представляют собой «сэндвичи» из двух металлических пластин и взрывчатого вещества. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних воздействий и одновременно представляют собой метаемые элементы

Смертельный плевок

Однако уже в начале Второй мировой в поражающих свойствах боеприпасов произошла революция: появились кумулятивные снаряды. В 1941 году Hohlladungsgeschoss («снаряд с выемкой в заряде») начали применять немецкие артиллеристы, а в 1942-м и в СССР был принят на вооружение 76-мм снаряд БП-350А, разработанный после изучения трофейных образцов. Так были устроены и знаменитые фауст-патроны. Возникла проблема, не разрешимая традиционными способами из-за неприемлемого увеличения массы танка.

В головной части кумулятивного боеприпаса сделана коническая выемка в виде облицованной тонким слоем металла воронки (раструбом вперед). Детонация взрывчатого вещества начинается со стороны, ближайшей к вершине воронки. Детонационная волна «схлопывает» воронку к оси снаряда, а поскольку давление продуктов взрыва (почти полмиллиона атмосфер) превышает предел пластической деформации обкладки, последняя начинает вести себя как квазижидкость. Такой процесс не имеет ничего общего с плавлением, это именно «холодное» течение материала. Из схлопывающейся воронки выдавливается тонкая (сравнимая с толщиной оболочки) кумулятивная струя, которая разгоняется до скоростей порядка скорости детонации ВВ (а иногда и выше), то есть около 10 км/с и более. Скорость кумулятивной струи существенно превышает скорость распространения звука в материале брони (порядка 4 км/с). Поэтому взаимодействие струи и брони происходит по законам гидродинамики, то есть они ведут себя как жидкости: струя вовсе не прожигает броню (это широко распространенное заблуждение), а проникает в нее, подобно тому как струя воды под давлением размывает песок.

Принципы полуактивной защиты с использованием энергии самой струи. Справа: ячеистая броня, ячейки которой заполнены квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Ударная волна кумулятивной струи отражается от стенок и схлопывает каверну, вызывая разрушение струи. Внизу: броня с отражающими листами. За счет вспучивания тыльной поверхности и прокладки тонкая пластина смещается, набегая на струю и разрушая ее. Такие способы увеличивают противокумулятивную стойкость на 30–40

Слоеная защита

Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится. Во время Второй мировой для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (распространена байка об использовании в этом качестве панцирных кроватей, хотя в реальности применялись специальные сетки). Но такое решение было не слишком эффективным – прирост стойкости составлял в среднем всего 9–18%.

Поэтому при разработке нового поколения танков (Т-64, Т-72, Т-80) конструкторы применили другое решение – многослойную броню. Она состояла из двух слоев стали, между которыми помещался слой малоплотного наполнителя – стеклопластика или керамики. Такой «пирог» давал выигрыш в сравнении с монолитной стальной броней до 30%. Однако этот способ был неприменим для башни: у этих моделей она литая и поместить внутрь стеклопластик сложно с технологической точки зрения. Конструкторы ВНИИ-100 (ныне ВНИИ «Трансмаш») предложили вплавлять внутрь башенной брони шары из ультрафарфора, удельная струегасящая способность которого в 2–2,5 раза выше, чем у броневой стали. Специалисты НИИ стали выбрали другой вариант: между внешним и внутренним слоями брони помещались пакеты из высокопрочной твердой стали. Они принимали на себя удар ослабленной кумулятивной струи на скоростях, когда взаимодействие происходит уже не по законам гидродинамики, а в зависимости от твердости материала.

Обычно толщина брони, которую способен пробить кумулятивный заряд, составляет 6–8 его калибров, а для зарядов с обкладками из таких материалов, как обедненный уран, это значение может достигать 10

Полуактивная броня

Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием. Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счет открытой сверху полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными заглушками. Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях танков – Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого средства поражения.

Один из вариантов таких систем – ячеистая броня, принцип действия которой был предложен сотрудниками Института гидродинамики Сибирского отделения АН СССР. Броня состоит из набора полостей, заполненных квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Кумулятивная струя, попав в такой объем, ограниченный металлическими стенками, генерирует в квазижидкости ударную волну, которая, отражаясь от стенок, возвращается к оси струи и схлопывает каверну, вызывая торможение и разрушение струи. Такой тип брони обеспечивает выигрыш по противокумулятивной стойкости до 30–40%.

Еще один вариант – броня с отражающими листами. Это трехслойная преграда, состоящая из плиты, прокладки и тонкой пластины. Струя, проникая в плиту, создает напряжения, приводящие сначала к местному вспучиванию тыльной поверхности, а затем к ее разрушению. При этом происходит значительное вспучивание прокладки и тонкого листа. Когда струя пробивает прокладку и тонкую пластину, последняя уже начала движение в сторону от тыльной поверхности плиты. Поскольку между направлениями движения струи и тонкой пластины имеется некоторый угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее. В сравнении с монолитной броней той же массы эффект от использования «отражающих» листов может достигать 40%.

Следующим усовершенствованием конструкции был переход на башни со сварной основой. Стало ясно, что разработки по увеличению прочности катаной брони более перспективны. В частности, в 1980-х годах были разработаны и готовы к серийному производству новые стали повышенной твердости: СК-2Ш, СК-3Ш. Применение башен с основой из проката позволило повысить защитный эквивалент по основе башни. В результате башня для танка Т-72Б с основой из проката обладала увеличенным внутренним объемом, рост массы составил 400 кг по сравнению с серийной литой башней танка Т-72Б. Пакет наполнителя башни выполнялся с применением керамических материалов и стали повышенной твердости или из пакета на основе стальных пластин с «отражающими» листами. Эквивалентная бронестойкость стала равна 500–550 мм гомогенной стали.

Принцип действия динамической защиты
При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей взрывчатое вещество, находящееся в нем, детонирует и металлические пластины корпуса начинают разлетаться. При этом они пересекают траекторию струи под углом, постоянно подставляя под нее новые участки. Часть энергии расходуется на пробитие пластин, а боковой импульс от соударения дестабилизирует струю. ДЗ снижает бронепробивные характеристики кумулятивных средств на 50–80%. При этом, что очень важно, ДЗ не детонирует при обстреле из стрелкового оружия. Применение ДЗ стало революцией в защите бронетехники. Появилась реальная возможность воздействовать на внедряющееся поражающее средство так же активно, как до этого оно воздействовало на пассивную броню

Взрыв навстречу

Тем временем технологии в области кумулятивных боеприпасов продолжали совершенствоваться. Если в годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4–5 калибров, то позднее она значительно выросла. Так, при калибре 100–105 мм она уже составляла 6–7 калибров (в стальном эквиваленте 600–700 мм), при калибре 120–152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8–10 калибров (900–1200 мм гомогенной стали). Чтобы защититься от этих боеприпасов, требовалось качественно новое решение.

Работы над противокумулятивной, или «динамической», броней, основанной на принципе контрвзрыва, велись в СССР с 1950-х годов. К 1970-м ее конструкция уже была отработана во ВНИИ стали, но принять ее на вооружение мешала психологическая неподготовленность высокопоставленных представителей армии и промышленности. Убедить их помогло только успешное применение израильскими танкистами аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны 1982 года. Поскольку технические, конструкторские и технологические решения были полностью подготовлены, основной танковый парк Советского Союза был оснащен противокумулятивной динамической защитой (ДЗ) «Контакт-1» в рекордный срок – всего за год. Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, и без того уже обладавшие достаточно мощным бронированием, практически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников.

Против лома есть приемы

Кумулятивный снаряд – не единственное средство поражения бронетехники. Гораздо более опасные противники брони – бронебойные подкалиберные снаряды (БПС). По конструкции такой снаряд прост – он представляет собой длинный лом (сердечник) из тяжелого и высокопрочного материала (обычно это карбид вольфрама или обедненный уран) с оперением для стабилизации в полете. Диаметр сердечника намного меньше калибра ствола – отсюда и название «подкалиберные». Летящий со скоростью 1,5–1,6 км/с «дротик» массой в несколько килограммов обладает такой кинетической энергией, что при попадании способен пробивать более 650 мм гомогенной стали. Причем описанные выше способы усиления противокумулятивной защиты практически не влияют на подкалиберные снаряды. Вопреки здравому смыслу, наклон броневых листов не только не вызывает рикошет подкалиберного снаряда, но даже ослабляет степень защиты от них! Современные «срабатывающиеся» сердечники не рикошетируют: при контакте с броней на переднем конце сердечника образуется грибовидный оголовок, играющий роль шарнира, и снаряд доворачивается в сторону перпендикуляра к броне, сокращая путь в ее толще.

Следующим поколением ДЗ стала система «Контакт-5». Специалисты НИИ стали проделали большую работу, решив множество противоречивых проблем: ДЗ должна была давать мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключалась. С этими проблемами помогла справиться конструкция блоков. Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют заряд. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить его бронепробивные характеристики. Воздействие на кумулятивную струю также увеличивается по сравнению с тонкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5–1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2–1,5 раза. Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90.

Последнее поколение российской ДЗ – комплекс «Реликт», также разработанный специалистами НИИ стали. В усовершенствованных ЭДЗ удалось устранить многие недостатки, например недостаточную чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Повышенная эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин и включения в их состав неметаллических элементов. В результате бронепробиваемость подкалиберными снарядами снижается на 20–60%, а благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю удалось добиться и определенной эффективности по кумулятивным средствам с тандемной боевой частью.

topwar.ru

Встречная атака: активная танковая броня

Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой. Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить — снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.

Смертельный плевок

Элементы динамической защиты (ЭДЗ) Представляют собой «сэндвичи» из двух металлических пластин и взрывчатого вещества. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних воздействий и одновременно представляют собой метаемые элементы.

Слоеная защита

Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится. Во время Второй мировой для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (распространена байка об использовании в этом качестве панцирных кроватей, хотя в реальности применялись специальные сетки). Но такое решение было не слишком эффективным — прирост стойкости составлял в среднем всего 9−18%.

Западные аналоги

Иностранные образцы ДЗ основаны на самых разных материалах и принципах. Первый тип — традиционные комплексы ДЗ с использованием обычных ВВ. Как пра-вило, это ДЗ первых поколений и ДЗ новых разработок Китая, Пакистана, Ирана. К ним относятся Blazer, SuperBlazer (Израиль), ERAWA (Польша), Dyna (Чехия), Brenus (Франция), SABLIN (Испания) и другие. Идет постоянное совершенствование таких систем, поскольку при установке их на легкобронированную технику ущерб от их срабатывания сам по себе оказывается разрушительным. Второй тип — ДЗ с использованием специальных ВВ: малоплотных, с низкой скоро-стью горения, малочувствительных. Такие ДЗ используют ВВ с различными добавками, специальными наполнителями в виде микросфер, неметаллическими метаемыми элемен-тами, это позволяет снизить побочные эффекты и размещать такие комплексы на лег-кобронированной технике. ДЗ этой группы чаще применяются как основная составляющая в гибридных системах защиты, в комплексе с другими типами ДЗ или дополнительной пассивной броней. Представителями являются Clara (Германия), IRA, LERA, L-VAS (Изра-иль). ДЗ третьего типа вообще не использует ВВ, их действие основано на энергетических свойствах применяемых материалов (поликарбонат, полиуретан, силикон и пр.), и побоч-ные эффекты у таких систем минимальны. Поэтому они используются в первую очередь на слабозащищенной технике, например в составе гибридной брони. В качестве самостоя-тельного вида защиты этот тип ДЗ применен на израильских танках Меркава-III и Мерка-ва-IV, где она выполнена в виде экранов из оргстекла толщиной 100 мм. Часто в качестве энергетического состава применяется силикон, а в качестве катализаторов — окислы ме-таллов. В состав также вводят микросферы для повышения чувствительности. Этот тип ДЗ за рубежом рассматривается как наиболее перспективный, так как легко сочетается с другими видами защиты. Представители — RUAG (Швейцария), NxTRA (США). ДЗ четвертого типа не содержат энергетических материалов и используют энергию самой струи или снаряда. Это отражающая броня, ячеистая броня, а также откольная бро-ня. В последней тыльная сторона листов имеет специальный рельеф, который при попада-нии кумулятивной струи формирует поток осколков, нацеленный на разрушение самой струи. Такие системы в России уже не рассматриваются как перспективные, хотя за рубе-жом им по-прежнему уделяют внимание. Характерный представитель — NERA (Израиль). Это «пирог», состоящий из композиции «керамика-резина-сталь», широко используется в гибридных системах. Самым перспективным методом за рубежом считается применение гибридной брони, т. е. брони, в разных комбинациях включающей в себя насколько типов защиты. Сегодня лучшими являются ASPRO (Израиль, для M2 и грузовиков), ARAT (США, для танков М1), BRAT (США, для БМП Bradley).

Поэтому при разработке нового поколения танков (Т-64, Т-72, Т-80) конструкторы применили другое решение — многослойную броню. Она состояла из двух слоев стали, между которыми помещался слой малоплотного наполнителя — стеклопластика или керамики. Такой «пирог» давал выигрыш в сравнении с монолитной стальной броней до 30%. Однако этот способ был неприменим для башни: у этих моделей она литая и поместить внутрь стеклопластик сложно с технологической точки зрения. Конструкторы ВНИИ-100 (ныне ВНИИ «Трансмаш») предложили вплавлять внутрь башенной брони шары из ультрафарфора, удельная струегасящая способность которого в 2−2,5 раза выше, чем у броневой стали. Специалисты НИИ стали выбрали другой вариант: между внешним и внутренним слоями брони помещались пакеты из высокопрочной твердой стали. Они принимали на себя удар ослабленной кумулятивной струи на скоростях, когда взаимодействие происходит уже не по законам гидродинамики, а в зависимости от твердости материала.

Полуактивная броня

Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием. Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счет открытой сверху полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными заглушками. Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях танков — Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого средства поражения.

Принципы полуактивной защиты с использованием энергии самой струи

Ячеистая броня, ячейки которой заполнены квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Ударная волна кумулятивной струи отражается от стенок и схлопывает каверну, вызывая разрушение струи. На фото: броня с отражающими листами. За счет вспучивания тыльной поверхности и прокладки тонкая пластина смещается, набегая на струю и разрушая ее. Такие способы увеличивают противокумулятивную стойкость на 30−40%.

Один из вариантов таких систем — ячеистая броня, принцип действия которой был предложен сотрудниками Института гидродинамики Сибирского отделения АН СССР. Броня состоит из набора полостей, заполненных квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Кумулятивная струя, попав в такой объем, ограниченный металлическими стенками, генерирует в квазижидкости ударную волну, которая, отражаясь от стенок, возвращается к оси струи и схлопывает каверну, вызывая торможение и разрушение струи. Такой тип брони обеспечивает выигрыш по противокумулятивной стойкости до 30−40%.

Еще один вариант — броня с отражающими листами. Это трехслойная преграда, состоящая из плиты, прокладки и тонкой пластины. Струя, проникая в плиту, создает напряжения, приводящие сначала к местному вспучиванию тыльной поверхности, а затем к ее разрушению. При этом происходит значительное вспучивание прокладки и тонкого листа. Когда струя пробивает прокладку и тонкую пластину, последняя уже начала движение в сторону от тыльной поверхности плиты. Поскольку между направлениями движения струи и тонкой пластины имеется некоторый угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее. В сравнении с монолитной броней той же массы эффект от использования «отражающих» листов может достигать 40%.

Россия и Запад

Следует заметить, что российская концепция применения динамической защиты кардинально отличается от западной. В России ДЗ — это обязательная составная часть комплексной бронезащиты, которая используется на всех без исключения российских танках. Требования к уровню защиты постоянно растут. В то же время на легкобронированной технике она по разным причинам не используется. В западных странах идет прямо противоположный процесс. Динамическая защита становится обязательным атрибутом легкобронированной техники, и ограниченно используется на танках. При этом требования к уровню защиты ограничены 400 мм, т. е. против наиболее массово применяемых кумулятивных средств поражения. Это можно объяснить как различиями военной доктрины, так и традиционной российской неповоротливостью.

Взрыв навстречу

Тем временем технологии в области кумулятивных боеприпасов продолжали совершенствоваться. Если в годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4−5 калибров, то позднее она значительно выросла. Так, при калибре 100−105 мм она уже составляла 6−7 калибров (в стальном эквиваленте 600−700 мм), при калибре 120−152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8−10 калибров (900−1200 мм гомогенной стали). Чтобы защититься от этих боеприпасов, требовалось качественно новое решение.

Работы над противокумулятивной, или «динамической», броней, основанной на принципе контрвзрыва, велись в СССР с 1950-х годов. К 1970-м ее конструкция уже была отработана во ВНИИ стали, но принять ее на вооружение мешала психологическая неподготовленность высокопоставленных представителей армии и промышленности. Убедить их помогло только успешное применение израильскими танкистами аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны 1982 года. Поскольку технические, конструкторские и технологические решения были полностью подготовлены, основной танковый парк Советского Союза был оснащен противокумулятивной динамической защитой (ДЗ) «Контакт-1» в рекордный срок — всего за год. Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, и без того уже обладавшие достаточно мощным бронированием, практически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников.

Взрывчатка поверх брони

При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей взрывчатое вещество, находящееся в нем, детонирует и металлические пластины корпуса начинают разлетаться. При этом они пересекают траекторию струи под углом, постоянно подставляя под нее новые участки. Часть энергии расходуется на пробитие пластин, а боковой импульс от соударения дестабилизирует струю. ДЗ снижает бронепробивные характеристики кумулятивных средств на 50−80%. При этом, что очень важно, ДЗ не детонирует при обстреле из стрелкового оружия. Применение ДЗ стало революцией в защите бронетехники. Появилась реальная возможность воздействовать на внедряющееся поражающее средство так же активно, как до этого оно воздействовало на пассивную броню.

Против лома есть приемы

Кумулятивный снаряд — не единственное средство поражения бронетехники. Гораздо более опасные противники брони — бронебойные подкалиберные снаряды (БПС). По конструкции такой снаряд прост — он представляет собой длинный лом (сердечник) из тяжелого и высокопрочного материала (обычно это карбид вольфрама или обедненный уран) с оперением для стабилизации в полете. Диаметр сердечника намного меньше калибра ствола — отсюда и название «подкалиберные». Летящий со скоростью 1,5−1,6 км/с «дротик» массой в несколько килограммов обладает такой кинетической энергией, что при попадании способен пробивать более 650 мм гомогенной стали. Причем описанные выше способы усиления противокумулятивной защиты практически не влияют на подкалиберные снаряды. Вопреки здравому смыслу, наклон броневых листов не только не вызывает рикошет подкалиберного снаряда, но даже ослабляет степень защиты от них! Современные «срабатывающиеся» сердечники не рикошетируют: при контакте с броней на переднем конце сердечника образуется грибовидный оголовок, играющий роль шарнира, и снаряд доворачивается в сторону перпендикуляра к броне, сокращая путь в ее толще.

Схема работы кумулятивной защиты «Нож»

Следующим поколением ДЗ стала система «Контакт-5». Специалисты НИИ стали проделали большую работу, решив множество противоречивых проблем: ДЗ должна была давать мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключалась. С этими проблемами помогла справиться конструкция блоков. Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют заряд. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить его бронепробивные характеристики. Воздействие на кумулятивную струю также увеличивается по сравнению с тонкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5−1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2−1,5 раза. Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90.

Последнее поколение российской ДЗ — комплекс «Реликт», также разработанный специалистами НИИ стали. В усовершенствованных ЭДЗ удалось устранить многие недостатки, например недостаточную чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Повышенная эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин и включения в их состав неметаллических элементов. В результате бронепробиваемость подкалиберными снарядами снижается на 20−60%, а благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю удалось добиться и определенной эффективности по кумулятивным средствам с тандемной боевой частью.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№7, Июль 2010).

www.popmech.ru

активная танковая броня » Военное обозрение

Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой. Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить — снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.

Смертельный плевок

Элементы динамической защиты (ЭДЗ) Представляют собой «сэндвичи» из двух металлических пластин и взрывчатого вещества. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних воздействий и одновременно представляют собой метаемые элементы.

Слоеная защита

Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится. Во время Второй мировой для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (распространена байка об использовании в этом качестве панцирных кроватей, хотя в реальности применялись специальные сетки). Но такое решение было не слишком эффективным — прирост стойкости составлял в среднем всего 9−18%.

Западные аналоги

Иностранные образцы ДЗ основаны на самых разных материалах и принципах.

Первый тип — традиционные комплексы ДЗ с использованием обычных ВВ. Как пра-вило, это ДЗ первых поколений и ДЗ новых разработок Китая, Пакистана, Ирана. К ним относятся Blazer, SuperBlazer (Израиль), ERAWA (Польша), Dyna (Чехия), Brenus (Франция), SABLIN (Испания) и другие. Идет постоянное совершенствование таких систем, поскольку при установке их на легкобронированную технику ущерб от их срабатывания сам по себе оказывается разрушительным.

Второй тип — ДЗ с использованием специальных ВВ: малоплотных, с низкой скоро-стью горения, малочувствительных. Такие ДЗ используют ВВ с различными добавками, специальными наполнителями в виде микросфер, неметаллическими метаемыми элемен-тами, это позволяет снизить побочные эффекты и размещать такие комплексы на лег-кобронированной технике. ДЗ этой группы чаще применяются как основная составляющая в гибридных системах защиты, в комплексе с другими типами ДЗ или дополнительной пассивной броней. Представителями являются Clara (Германия), IRA, LERA, L-VAS (Изра-иль).

ДЗ третьего типа вообще не использует ВВ, их действие основано на энергетических свойствах применяемых материалов (поликарбонат, полиуретан, силикон и пр.), и побоч-ные эффекты у таких систем минимальны. Поэтому они используются в первую очередь на слабозащищенной технике, например в составе гибридной брони. В качестве самостоя-тельного вида защиты этот тип ДЗ применен на израильских танках Меркава-III и Мерка-ва-IV, где она выполнена в виде экранов из оргстекла толщиной 100 мм. Часто в качестве энергетического состава применяется силикон, а в качестве катализаторов — окислы ме-таллов. В состав также вводят микросферы для повышения чувствительности. Этот тип ДЗ за рубежом рассматривается как наиболее перспективный, так как легко сочетается с другими видами защиты. Представители — RUAG (Швейцария), NxTRA (США).

ДЗ четвертого типа не содержат энергетических материалов и используют энергию самой струи или снаряда. Это отражающая броня, ячеистая броня, а также откольная бро-ня. В последней тыльная сторона листов имеет специальный рельеф, который при попада-нии кумулятивной струи формирует поток осколков, нацеленный на разрушение самой струи. Такие системы в России уже не рассматриваются как перспективные, хотя за рубе-жом им по-прежнему уделяют внимание. Характерный представитель — NERA (Израиль). Это «пирог», состоящий из композиции «керамика-резина-сталь», широко используется в гибридных системах.

Самым перспективным методом за рубежом считается применение гибридной брони, т. е. брони, в разных комбинациях включающей в себя насколько типов защиты. Сегодня лучшими являются ASPRO (Израиль, для M2 и грузовиков), ARAT (США, для танков М1), BRAT (США, для БМП Bradley).

Полуактивная броня

Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием. Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счет открытой сверху полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными заглушками. Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях танков — Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого средства поражения.

Принципы полуактивной защиты с использованием энергии самой струи

Россия и Запад

Взрыв навстречу

Тем временем технологии в области кумулятивных боеприпасов продолжали совершенствоваться. Если в годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4−5 калибров, то позднее она значительно выросла. Так, при калибре 100−105 мм она уже составляла 6−7 калибров (в стальном эквиваленте 600−700 мм), при калибре 120−152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8−10 калибров (900−1200 мм гомогенной стали). Чтобы защититься от этих боеприпасов, требовалось качественно новое решение.

Работы над противокумулятивной, или «динамической», броней, основанной на принципе контрвзрыва, велись в СССР с 1950-х годов. К 1970-м ее конструкция уже была отработана во ВНИИ стали, но принять ее на вооружение мешала психологическая неподготовленность высокопоставленных представителей армии и промышленности. Убедить их помогло только успешное применение израильскими танкистами аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны 1982 года. Поскольку технические, конструкторские и технологические решения были полностью подготовлены, основной танковый парк Советского Союза был оснащен противокумулятивной динамической защитой (ДЗ) «Контакт-1» в рекордный срок — всего за год. Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, и без того уже обладавшие достаточно мощным бронированием, практически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников.

Взрывчатка поверх брони

Против лома есть приемы

Схема работы кумулятивной защиты «Нож»

Следующим поколением ДЗ стала система «Контакт-5». Специалисты НИИ стали проделали большую работу, решив множество противоречивых проблем: ДЗ должна была давать мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключалась. С этими проблемами помогла справиться конструкция блоков. Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют заряд. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить его бронепробивные характеристики. Воздействие на кумулятивную струю также увеличивается по сравнению с тонкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5−1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2−1,5 раза. Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90.

topwar.ru

Активная броня на защите танка: как это работает

С момента появления бронетехники извечное сражение между снарядом и броней обострилось. Одни конструкторы стремились увеличить пробивную способность снарядов, другие повышали стойкость брони. Борьба продолжается и сейчас. О том, как устроена современная танковая броня, «Популярной механике» рассказал профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, директор по науке НИИ стали Валерий Григорян. Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой.

Воспользуйтесь нашими услугами

Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить — снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.

Смертельный плевок

Элементы динамической защиты (ЭДЗ) Представляют собой «сэндвичи» из двух металлических пластин и взрывчатого вещества. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних воздействий и одновременно представляют собой метаемые элементы.

Слоеная защита

Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится. Во время Второй мировой для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (распространена байка об использовании в этом качестве панцирных кроватей, хотя в реальности применялись специальные сетки). Но такое решение было не слишком эффективным — прирост стойкости составлял в среднем всего 9−18%.

Западные аналоги

Иностранные образцы ДЗ основаны на самых разных материалах и принципах.

Полуактивная броня

Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием. Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счет открытой сверху полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными заглушками. Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях танков — Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого средства поражения.

Принципы полуактивной защиты с использованием энергии самой струи

При этом происходит значительное вспучивание прокладки и тонкого листа. Когда струя пробивает прокладку и тонкую пластину, последняя уже начала движение в сторону от тыльной поверхности плиты. Поскольку между направлениями движения струи и тонкой пластины имеется некоторый угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее. В сравнении с монолитной броней той же массы эффект от использования «отражающих» листов может достигать 40%.

Россия и Запад

Взрыв навстречу

Тем временем технологии в области кумулятивных боеприпасов продолжали совершенствоваться. Если в годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4−5 калибров, то позднее она значительно выросла. Так, при калибре 100−105 мм она уже составляла 6−7 калибров (в стальном эквиваленте 600−700 мм), при калибре 120−152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8−10 калибров (900−1200 мм гомогенной стали). Чтобы защититься от этих боеприпасов, требовалось качественно новое решение.

Работы над противокумулятивной, или «динамической», броней, основанной на принципе контрвзрыва, велись в СССР с 1950-х годов. К 1970-м ее конструкция уже была отработана во ВНИИ стали, но принять ее на вооружение мешала психологическая неподготовленность высокопоставленных представителей армии и промышленности. Убедить их помогло только успешное применение израильскими танкистами аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны 1982 года. Поскольку технические, конструкторские и технологические решения были полностью подготовлены, основной танковый парк Советского Союза был оснащен противокумулятивной динамической защитой (ДЗ) «Контакт-1» в рекордный срок — всего за год. Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, и без того уже обладавшие достаточно мощным бронированием, практически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников.

Взрывчатка поверх брони

Против лома есть приемы

Схема работы кумулятивной защиты «Нож»

Следующим поколением ДЗ стала система «Контакт-5». Специалисты НИИ стали проделали большую работу, решив множество противоречивых проблем: ДЗ должна была давать мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключалась. С этими проблемами помогла справиться конструкция блоков. Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют заряд. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить его бронепробивные характеристики. Воздействие на кумулятивную струю также увеличивается по сравнению с тонкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5−1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2−1,5 раза. Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90.

Повышенная эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин и включения в их состав неметаллических элементов. В результате бронепробиваемость подкалиберными снарядами снижается на 20−60%, а благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю удалось добиться и определенной эффективности по кумулятивным средствам с тандемной боевой частью.

Автор: Амиран Гурули

Источник: https://topwar.ru/

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

integral-russia.ru

Способы борьбы с танками, оснащенными динамической защитой » Военное обозрение

Т-80УД

В условиях новой политики, состоящей как в уменьшении ассигнований Министерству обороны, так и в сокращении численности личного состава, обеспечение высокой эффективности является одной из актуальных проблем дальнейшего развития военной техники и вооружения. По этой причине реформы в Российской Армии должны быть тесно связаны с созданием высокоэффективного вооружения. Поскольку борьба с танками является одной из основных задач почти всех родов войск, то необходимо дальнейшее совершенствование противотанковых средств (ПТС). Использование на танках новых конструкций защиты требует принятия боеприпасниками адекватных мер по созданию высокоэффективного противотанкового вооружения.

В последние годы в зарубежных армиях уделяется большое внимание повышению боевой живучести образцов бронетанковой техники. Современные и перспективные танки оснащаются динамической защитой (ДЗ), которая эффективна как против кумулятивных, так и бронебойных подкалиберных снарядов (БПС). Наряду с установкой ДЗ на танках, ДЗ устанавливается на БМП, БТР, САУ (закрывают боезапас), на различных инженерных оборонительных сооружениях.

Динамическая защита представляет собой блок разнесенных преград из металлических и неметаллических материалов, в том числе из листовых зарядов пластичного взрывчатого вещества (ПВВ), которая в результате использования энергии ВВ обеспечивает повышение уровня стойкости защиты при действии бронебойных подкалиберных снарядов и кумулятивных средств поражения. Повышение уровня стойкости защиты обеспечивается за счет динамического воздействия преград (метаемых взрывом листовых зарядов ПВВ) на проникающий ударник. В ливанских событиях с помощью ДЗ была значительно повышена общая стойкость бронезащиты старых танков («Центурион», «Шеридан», М-48А3, М-60) от кумулятивных гранат отечественных РПГ, широко используемых в этом конфликте. Следует отметить, что современные конструкции динамической защиты создавались в условиях «привязки» к существующим танкам. Такая привязка не позволила достичь высоких значений параметров эффективности как ДЗ, так и всей защиты в целом. Однако, высокая эффективность броневой защиты может быть достигнута при создании танка нового поколения.

Танк М60, оснащенный ДЗ навесного типа

Использование передовых технологий, мощных методов моделирования для обоснования оптимальных конструкций бронеобъектов позволяет создавать танки с высоким уровнем комплексной защиты, в которой ДЗ стала играть определяющую роль. Сегодня создатели танков, имея возможность (благодаря использованию пластичного взрывчатого вещества) широкого манёвра массой, габаритами при компоновке комплексной защиты, обладают определёнными преимуществами перед боеприпасниками, которые «повязаны» ограничениями по калибрам и массе боеприпасов.

Напомним, что ДЗ — защитное устройство (в состав которого входит заряд ПВВ), воздействующее на попавший в танк БПС или кумулятивную струю (КС) с целью резкого снижения их бронепробивного действия. Высокая эффективность динамической защиты в снижении бронепробивной способности боеприпаса достигается за счёт бокового воздействия метаемых взрывом металлических пластин на кумулятивную струю и бронебойные подкалиберные снаряды.

Активные исследования и разработки позволили создать конструкции ДЗ, обладающие различной эффективностью. Так, если вначале была создана навесная динамическая защита для борьбы с кумулятивными боеприпасами, то вскоре появилась встроенная динамическая защита, предназначенная для борьбы как с кумулятивными боеприпасами, так и с бронебойными подкалиберными снарядами. В нашей стране встроенная ДЗ отработана в начале 60-х годов. Однако установка ДЗ на отечественных танках в ее не лучшем варианте была осуществлена в 1985 году. Такое запоздалое появление ДЗ отрицательно отразилось на своевременном создании отечественных противотанковых боеприпасов, способных преодолевать ДЗ. Вместе с тем, чтобы сразу осуществить отработку динамической защиты, способной бороться с БПС и тандемными кумулятивными боеприпасами, наши разработчики создали навесную ДЗ, способную бороться только со старыми кумулятивными боеприпасами.

Вместе с тем, имеются отрицательные примеры того, как осуществляется оснащение динамической защитой навесного типа танков в войсковых условиях. Так на фото представлен вариант «самодеятельного» размещения контейнеров ДЗ на башне Т-72. Третий ряд контейнеров не увеличивает общую эффективность динамической защиты, а увеличивает площадь, с которой взрывом будут снесены соседние контейнеры ДЗ. Танк окажется «голым» для последующего воздействия. Кроме того, при трехслойном расположении контейнеров ДЗ возрастают динамические нагрузки на внутреннее оборудование и экипаж и увеличивается эффективность их поражения без пробития брони танка.

Т-80У

Динамической защитой встроенного типа оснащены отечественные танки Т-72Б, Т-80УД и зарубежные М1А2 (США), «Леопард-2» (Германия), «Леклерк» (Франция), танк «90» (Япония), а также разработан вариант установки её на верхней лобовой детали корпуса танка Т-80 (Китай). Известно, что эффективность динамической защиты определяется длиной ее элементов. На зарубежных танках длина блоков ДЗ составляет 500 мм, что позволяет эффективно воздействовать не только на моноблочные боеприпасы (с одним кумулятивным зарядом), но и на тандемные БЧ. На наших же танках длина блоков в угоду унификации составляет 250 мм, что обусловило малую ее эффективность. Из сравнения размеров блоков ДЗ, например, на верхней лобовой детали корпуса американского танка с ДЗ на отечественном танке видно, что на зарубежном танке размещено 2 ряда, а на отечественном — 4 ряда контейнеров ДЗ. Уже одно это сравнение свидетельствует о большей длине блоков ДЗ на зарубежных танках.

Трехслойный вариант размещения контейнеров ДЗ на башне танка Т-72

В настоящее время имеются варианты разработок тандемной ДЗ с двумя разнесёнными слоями пластичного взрывчатого вещества (первый слой ПВВ нейтрализует действие первого заряда тандемной БЧ, второй — уменьшает глубину проникания кумулятивной струи основного заряда на 50…70%), а также создается компьютеризированная ДЗ, которая будет более сложной и эффективной, чем существующие конструкции и сможет нейтрализовать бронепробивное действие, как бронебойных подкалиберных снарядов, так и кумулятивных боеприпасов калибра 120 мм и более. Эта «разумная» конструкция является компьютеризированным вариантом ДЗ, обнаруживающим, отклоняющим или разрушающим БПС и КС с использованием небольших блоков ДЗ. В этой конструкции используются датчики, соединённые с компьютером, управляющим всей системой. Когда атакующий боеприпас пройдёт систему датчиков, компьютер определит параметры снаряда и число блоков ДЗ, которые должны нейтрализовать боеприпас. Такая схема позволяет более экономично расходовать ПВВ ДЗ и менее существенно воздействовать на внешние и внутренние агрегаты бронеобъектов. Предполагается, что данная система может быть установлена на перспективных модификациях танка Ml и БМП «Бредли». Рассмотренная система безопаснее существующей ДЗ, поскольку инициируется только по сигналу компьютера. Вместе с тем, перспективные ПТС должны использовать насыщенность электроникой компьютеризированной ДЗ путём создания ложных помех и осуществлять дистанционный подрыв её блоков.

Оснащение танков динамической защитой активизировало работы в развитых странах по совершенствованию противотанковых средств. К настоящему времени созданы боеприпасы способные «преодолевать» ДЗ, но, в целом, многие вопросы проблемы поражения бронецелей с ДЗ остаются неразрешенными. Существует многообразие созданных и разрабатываемых конструкций ПТС, предназначенных для борьбы с бронецелями, оснащёнными ДЗ. В условиях ограниченных материальных возможностей и повышения эффективности ПТС необходим комплексный научно обоснованный подход в выборе направлений развития этого вида вооружения. Вместе с тем, результаты исследований свидетельствуют о том, что наряду со способом преодоления динамической защиты с инициированием ПВВ существует возможность преодоления её элементов без инициирования ПВВ. Поскольку крыша, днище и борта танков имеют незначительные толщины, то создание противотанковых средств, действующих по этим фрагментам (даже при наличии ДЗ), позволит значительно повысить эффективность противотанкового вооружения. Новые тактические приёмы ведения стрельбы даже «старыми» боеприпасами могут дать положительный результат. И, наконец, нетрадиционные способы поражения целей открывают новые эффективные направления борьбы с танками. Нельзя не отметить необходимость осуществления курса на продление жизненного цикла некоторых ПТС за счёт модернизации. Одним из предложений в этом направлении может являться замена кумулятивных предзарядов (ПЗ) тандемных боевых частей (БЧ) ПТУР сплющивающимися предзарядами фугасно-направленного действия.

С появлением динамической защиты разработчики противотанковых боеприпасов предложили новые компоновочные схемы ракет, в том числе с тандемной боевой частью. По замыслу создателей тандемных БЧ, первый по ходу движения ракеты кумулятивный заряд или предзаряд (ПЗ) обеспечивает инициирование взрывчатого вещества в динамической защите, а второй — основной заряд (ОЗ) срабатывает через период времени, достаточный для ухода фрагментов динамической защиты с траектории кумулятивной струи, т. е. воздействует на «голый» корпус бронецели.

Первая реакция боеприпасников на появление динамической защиты заключалась в модернизации штатных средств, т. е. осуществлялась доработка моноблочных БЧ ПТУР до уровня тандемных. Так, ПТУР TOW-2 с помощью предзаряда, размещённого в головном штоке, была доведена до уровня TOW-2А с тандемнои БЧ. При модернизации отечественных и зарубежных конструкций ПТУР использовалась компоновочная схема (рис.1), при которой предзаряд (5), установленный в головном отсеке, размещался перед маршевым двигателем (6) с каналом (7) для прохождения кумулятивной струи основного заряда (8). При такой конструкции маршевый двигатель защищает основной заряд от взрывного воздействия предзаряда. Но данная компоновочная схема обладает двумя существенными недостатками. Первый из них заключается в том, что из-за дефицита свободных объемов при размещении в головном отсеке предзаряда он получается небольшим с малым количеством ВВ. Поэтому кумулятивная струя такого предзаряда обладает малой бронепробиваемостью и малой инициирующей способностью, т. е. только головные участки этой струи обеспечивают инициирование ПВВ в элементах динамической защиты. Положение предзаряда относительно контейнера ДЗ, при котором осуществляется нормальное функционирование, представлено на рис.1а. При попадании предзаряда в крайнюю зону (рис.1b) ближнего контейнера головные участки кумулятивной струи ПЗ «расходуются» на пробитие верхней и боковой стенок, а также боковой стенки дальнего контейнера. Оставшаяся часть кумулятивной струи не обладает достаточной инициирующей способностью для возбуждения взрыва в элементах (3,4) соседнего контейнера, куда затем попадает кумулятивная струя ОЗ. В этих условиях при взаимодействии с элементами ДЗ кумулятивная струя основного заряда теряет значительную часть своего бронепробивного действия. Подобная ситуация наблюдается также при взаимодействии кумулятивной струи предзаряда с толстой верхней стенкой контейнера динамической защиты. Здесь также оставшейся энергии кумулятивной струи недостаточно для возбуждения детонации ПВВ в элементах ДЗ. Следует заметить, что на рис.1 представлены варианты взаимодействия тандемной БЧ ПТУР с контейнером ДЗ, имеющим длину 250 мм, который устанавливается на отечественных танках. Ко второму недостатку упомянутой компоновочной схемы ПТУР можно отнести следующее. При попадании ПТУР (рис. 2а) в левую крайнюю зону контейнера ДЗ (длиной 500 мм) двигательная установка (6) и основной заряд (8) находятся в опасной зоне, в которой продуктами взрыва метается верхняя часть контейнера (2), называемая метаемым экраном. Удар метаемого экрана (рис.2b), по ПТУР, приводит к деформации корпуса двигательной установки (6), в результате чего происходит смятие канала (7) и разрушение основного заряда, что является причиной значительного снижения бронепробивного действия основного заряда. Еще больше подвержены разрушению основного заряда конструкции ПТУР типа Hellfire (рис.3), у которых сразу за предзарядом размещён основной заряд. В этом случае удар метаемого экрана (4) вообще приводит к разрушению ОЗ.

По этой причине созданы ПТУР с тандемными БЧ, оснащенными неконтактными взрывательными устройствами, которые позволяют осуществлять подрыв предзаряда на расстоянии нескольких метров от динамической защиты (ПТУР AC-3G), а также использовать отстреливаемый предзаряд (ПТУР НОТ 2Т). Компоновочные решения, используемые в этих ПТУР, позволили значительно увеличить временную задержку между подрывами предзаряда и основного заряда, что обеспечило вхождение основного заряда в зону, свободную от метаемых взрывом фрагментов динамической защиты. Компоновочная схема с отстреливаемым предзарядом представлена на рис.4а. Пороховой заряд (3) массой несколько десятков граммов позволяет осуществить плавное разделение (рис.4b) головного отсека (1) с предзарядом (2) от основного корпуса ракеты (5). Такая конструкция позволяет установить оптимальную временную задержку между подрывами ПЗ и ОЗ (рис.4с), обеспечивающую уход с траектории кумулятивной струи основного заряда метаемого экрана (7) и подлет основного заряда к оголенной броне танка. Компоновочная схема ПТУР НОТ 2Т наиболее предпочтительна, она позволяет в случае изменения параметров ДЗ сравнительно легко модернизировать конструкцию БЧ посредством корректировки расстояния (на котором осуществляется отстрел предзаряда) и временной задержки срабатывания основного заряда. Одновременно ПТУР с отстреливаемым предзарядом при наличии на танке помимо ДЗ активной защиты (A3) позволит решить проблему одновременного преодоления двух этих защит. Напомним, что принцип действия активной защиты состоит в том, что с помощью средств, установленных на танке, обнаруживается подлетающий к нему боеприпас, на который оказывается воздействие (например, с помощью осколочного потока) в целях его разрушения или снижения эффективности. Обеспечив предзаряд защитой от осколочного потока, можно ожидать, что он, осуществив детонацию пластичного взрывчатого вещества динамической защиты, позволит приблизить основной заряд к «голой» броне без воздействия осколочного потока, поскольку активная защита не успеет «перезарядиться».

Помимо способа преодоления ДЗ с возбуждением детонации существует способ преодоления без возбуждения детонации пластичного взрывчатого вещества в динамической защите. К сожалению, при разработке тандемных боеприпасов этому способу уделялось недостаточное внимание. Этот способ обусловлен «низкой» чувствительностью ПВВ, используемого при снаряжении элементов ДЗ. Низкая чувствительность ПВВ в элементах ДЗ обусловлена требованиями по невозбуждению детонации при осколочном воздействии, при простреле пулей или малокалиберным снарядом.

Зарубежными и отечественными специалистами установлено, что при динамическом нагружении элементов динамической защиты снаряженными штатными пластичными взрывчатыми веществами могут возникать следующие процессы:
— взрыв ПВВ;
— «прокол», при котором образуется зона, свободная от ПВВ, по площади равной площади ударника;
— образование зоны, свободной от ПВВ, по размерам превышающим площадь сечения ударника;
— гидроудар, при котором происходит выброс почти всего ПВВ из корпуса элемента ДЗ;
— аэроудар, характерен для случая наличия в элементе ДЗ объёма незаполненного ПВВ, попадание в который КС приводит к вскрытию элемента без взрыва; такая ситуация возникает из-за технологического брака.

Для реализации способа преодоления динамической защиты без детонации ПВВ может быть использован сплющивающийся предзаряд фугасно-направленного действия. Тандемные боеприпасы со сплющивающимся ПЗ фугасно-направленного действия могут «преодолеть» практически все штатные конструкции динамической защиты.

Бронебойные подкалиберные снаряды до настоящего времени считались одними из наиболее эффективных противотанковых средств. Определяющим показателем БПС является бронепробиваемость. Толщина броневой плиты, пробиваемая БПС, определяется массой и скоростью снаряда, а также его поперечным сечением (т. е. зависит от его диаметра).

Повышение бронепробиваемости можно достичь увеличением массы, скорости и уменьшением диаметра снаряда.

Это достигается использованием в качестве конструкционного материала обедненного урана — побочного продукта атомной промышленности. До недавнего времени в качестве конструкционного материала для производства сердечников БПС использовался вольфрам, который принадлежит к числу редких металлов и как полагают зарубежные эксперты три четверти мировых запасов которого сосредоточены в Китае. После проведения большого количества экспериментов с целым рядом тяжелых металлов и их сплавов, специалисты-исследователи пришли к выводу, что наиболее удачной заменой вольфрамовым сплавам в сердечниках бронебойных подкалиберных снарядов является обеднённый уран. Для улучшения физико-механических свойств обедненный уран используется в БПС в виде сплавов, с небольшими добавками легирующих элементов: титана, молибдена и других. Для получения высокой бронепробиваемости БПС из обеднённого урана имеют в настоящее время длину порядка 500 мм при диаметре 20…30 мм. Это увеличение длины снаряда и уменьшение диаметра в значительной мере способствует деформации и разрушению при его взаимодействии с экраном и ДЗ.

Большие и малозащищённые площади танков со стороны крыши и днища всегда привлекали внимание разработчиков противотанковых средств. К настоящему времени созданы ПТУР, конструкция которых позволяет осуществлять атаку танков сверху при пикировании на конечном участке траектории (PARS 3LR, Javelin) или на пролёте (TOW 2B, BILL). Одновременно достигнуты определённые успехи в создании противотанкового гранатомёта SRAW (дальность стрельбы — 17…500 м) атакующего бронированную цель сверху. Кроме того, к настоящему времени созданы самонаводящиеся, корректируемые (требующие внешней подсветки цели) артиллерийские противотанковые снаряды: 152-мм «Краснополь» и 155-мм «Copperhead», также предназначенные для атаки бронецели сверху.

Особенно интенсивно в последние 15 лет развиваются высокоточные боеприпасы: самонаводящиеся (СНБ) и самоприцеливающиеся (СПБ). Главной задачей высокоточных боеприпасов является борьба с объектами бронетанковой техники. Доставка этих боеприпасов к цели может осуществляться: с помощью артиллерии (артиллерийские кассетные снаряды и мины), авиации (авиационные кассеты) и с использованием ракетных систем залпового огня. Самонаводящиеся боеприпасы (TGSM, Ephram, Strix, Merlin) оснащены системой наведения непосредственно на цель. Самоприцеливающиеся боеприпасы (Sadarm, Skeet, Bonus, Habicht) осуществляют поиск и обнаружение цели при спуске с одновременным вращением, далее, при обнаружении цели производится прицеливание БЧ и отстрел самоформирующегося поражающего элемента (ударное ядро). Из-за небольшой толщины фрагментов защиты крыши танков на ней нельзя устанавливать ДЗ с большим количеством ПВВ. Поэтому эффективность СНБ с моноблочной кумулятивной БЧ (бронепробиваемость — 500…600 мм) не вызывает сомнений, так как остаточной части кумулятивной струи будет вполне достаточно для эффективного заброневого действия. Вместе с тем у БЧ (на принципе ударного ядра) самоприцеливающегося боеприпаса имеется очень важный недостаток. Существует физическая закономерность, при которой в металлическом ударнике при соударении с экраном со скоростью 2 км/с и более возникают мощные ударно-волновые процессы, приводящие к дроблению ударника. По этой причине динамическая защита, представляющая собой систему экранов со слоем пластичного взрывчатого вещества, может являться эффективной защитой от боеприпасов с БЧ на принципе ударного ядра. Следует заметить, что противоднищевые мины с использованием принципа ударного ядра являются грозным средством борьбы с танками. Наиболее перспективным способом установки противоднищевых мин является дистанционное минирование. Положительные результаты при обстреле танков, оснащенных навесной динамической защитой с помощью штатных ПТУР с моноблочными БЧ (т. е. нетандемными) можно достичь пуском двух ракет с небольшим временным интервалом. При этом действие первой ракеты приведет к сносу ДЗ с поверхности корпуса танка, а вторая ракета будет взаимодействовать с «голой» броней. Вторым тактическим приемом может быть стрельба не в лобовые фрагменты защиты танка с ДЗ, двигающегося на пусковую установку (орудие), а в бортовые фрагменты бронецели, двигающуюся на соседнюю пусковую установку, т.е. ведётся стрельба по танку, наступающему на «соседа». Бортовая защита корпуса танка имеет толщину 50…60 мм. Поэтому никакая ДЗ не спасает бронецель от поражения при углах подхода боеприпаса, близких к нормали к бортовой поверхности корпуса танка.

Основной танк Т-72

Внимательный читатель вспомнит полный крах бронетанковых частей в чеченских событиях при использовании отечественного гранатомётного вооружения. «Самые — самые» Т-72 и Т-80 горели как спички. Вместе с тем, этот факт требует особого рассмотрения. В уличных боях стрельба из гранатомётов велась с дистанции в несколько десятков метров в борт танка (в зоны расположения топливных баков и боезапаса). В этих условиях борт толщиной 50 мм даже при наличии навесной ДЗ не мог защитить их от воздействия гранат с бронепробиваемостью 400…750 мм. Естественно, попадание кумулятивной струи в гильзу или снаряд боезапаса наносило танку тяжелейшее поражение.

Особо следует остановиться на причинах горения топливных баков танков Т-72 и Т-80, которые представляют собой тонкостенные конструкции и после попадания кумулятивной струи в результате гидроудара разрушаются с интенсивным выплескиванием топлива с последующим горением. При этом горит не само топливо, а его пары. В зарубежных танках «Абрамс», «Леопард-2» внутренние топливные баки размещены в специальных забронированных объёмах, попадание кумулятивной струи в которые не вызывает их разрушения и образования паров топлива. Известно, что для сгорания 1 кг топлива требуется 3 кг кислорода, который содержится, примерно, в 13 м3 воздуха. Поэтому благодаря более прочной конструкции топливных баков зарубежных танков, обеспечивающих минимальный контакт топлива с кислородом воздуха, при их пробитии не происходит горения, что позволяет включать баки в общую схему защиты.

Детальное и более глубокое изучение характеристик уязвимости бронецелей позволяет создавать перспективные боеприпасы, основанные на нетрадиционных способах поражения. Одним из таких способов является поражение ствола танковой пушки с помощью осколочной БЧ, снабженной неконтактным взрывателем. Подрыв такой БЧ в зоне ствола приведет к образованию либо пробоины, либо — к выпучине на внутренней поверхности ствола. Высокая вероятность попадания нескольких осколочных элементов в ствол обеспечивается их специальной укладкой на поверхности БЧ. По этим причинам бронецель будет лишена своего основного боевого свойства — огневой мощи.

Анализ компоновочных схем танков и их боевого использования показал, что танк может быть поражён без пробития брони. При этом необходимо, чтобы боеприпас за счёт энергии ВВ или кинетической энергии осуществил мощное импульсное воздействие на корпус бронецели. Это воздействие выводит из строя внутренние агрегаты танка.

В настоящее время у разработчиков динамической защиты имеются резервы (тандемный и компьютеризированный варианты) по значительному повышению эффективности её воздействия на бронебойные подкалиберные снаряды и тандемные кумулятивные боеприпасы. Одновременно можно отметить, что жизненный цикл созданных отечественных тандемных боеприпасов завершился, так как эти боеприпасы уже не способны преодолевать, например, тандемную динамическую защиту. В то же время наши разработчики ПТС мало внимания уделяют созданию противотанковых боеприпасов, действующих со стороны крыши. За рубежом к настоящему времени на различной стадии разработки находилось около двадцати образцов этих боеприпасов, которые начали поступать на вооружение. Основными направлениями в разработке высокоточных боеприпасов являются:
— обеспечение минимальных масс и габаритов самонаводящихся и самоприцеливающихся высокоточных боеприпасов;
— повышение мощи БЧ за счет применения облицовок из тяжёлых металлов;
— разработка всепогодных и помехозащищённых датчиков цели и головок самонаведения, работающих в ИК- и ММ-диапазонах длин волн, в том числе комбинированных, для повышения вероятности обнаружения цели, широкое внедрение современной элементной базы;
— разработка оптимальных алгоритмов поиска цели, исключающих ее пропуск и ложное срабатывание;
— разработка системы рационального рассеивания элементов для достижения максимальной эффективности поражения бронецелей;
— широкая блочно-модульная унификация, позволяющая добиться универсализации применения высокоточных боеприпасов на различных носителях.

Рассмотренные традиционные и нетрадиционные способы поражения танка с ДЗ свидетельствуют о необходимости выработки на основе исследования характеристик уязвимости бронецелей концепции создания ряда высокоэффективных ПТС, отвечающих новым способам ведения боевых действий на различных ТВД.

ЛИТЕРАТУРА
1. Основные боевые танки. Под редакцией Сафонова Б.С. и Мураховского В.И. — М.; Арсенал-пресс, 1993.
2. Российское ракетное оружие 1943—1993 гг. Справочник. Под редакцией Карпенко А.В. — СПб; ПИКА Ltd, 1993.
3 .М.НеЫ. «Initiation phenomena with shaped charge jets»; 9 Detonation (International) Symposium, 1989.
4. M.Held. «Armour»; 14 International Symposium on Ballistics, 1993.
5. W.Schwartz. «Explosive reactive armour — How it works and to defeat it»; Military Technology, Vol.15, №8, 1991.
6. Патент Франция, №2569834, кл. F 42 В, 13/00(1/02), заявл. 05.09.84, опубл. 07.03.86.
7. MMayseless, Y.Erlich, Y.Falcovitz, G.Rosenberg. «Взаимодействие кумулятивной струи с движущимися пластинами», Proceedinga of the 8th International Symposium on Ballistics, Orlando, Florida, October 23—25, 1984.

topwar.ru

Активная танковая броня | Армейский вестник

• Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой войне. Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить – снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.