Уран не нужен / Вооружения / Независимая газета
Боекомплект любого носителя оружия определяется исходя из набора целей, которые требуется поразить в условиях той или иной тактической ситуации. Применительно к танковым и противотанковым пушкам он представляет совокупность боеприпасов, способных поражать бронированную технику, а также танкоопасные объекты. В современных условиях в него входят:
— бронебойные подкалиберные снаряды (БПС),
— бронебойные кумулятивные снаряды (БКС),
— осколочно-фугасные снаряды (ОФС),
— ПТУР, запускаемые из ствола.
Причем доля противотанковых снарядов в боекомплекте является преобладающей. Так, для 100-мм пушки МТ-12 она составляет 80%.
На ранних этапах создания БКС и БПС кумулятивные снаряды обладали большей бронепробиваемостью, чем подкалиберные. К настоящему времени она почти одинакова (разумеется, для одного калибра). Но при прочих равных условиях у БПС более мощное заброневое действие, особенно при использовании обедненного урана.
Бронепробиваемость современного отечественного 125-мм БПС 3БМ32 составляет 250 мм при угле встречи снаряда с броней 60╟ (обычно обозначается 250 мм/60╟). Это было достигнуто за счет использования обедненного урана (сплав УНЦ), обладающего специфическими динамическими свойствами, которые проявляются при взаимодействии с многослойными преградами (схему снаряда 3 БМ32 см. на рис.). Пойдя аналогичным путем, оружейники США довели этот показатель для своего 120-мм БПС до 350 мм/60╟ на дальности 2 км.
Однако объявленные показатели получены при полигонных испытаниях, условия которых далеко не всегда соответствуют реальной боевой ситуации. Та методика определения бронепробиваемости снарядов, которая в настоящее время принята в России, устарела и нуждаются в доработке.
Так, исходя из теории, упомянутый БПС 3БМ32 при попадании с расстояния 2 км в вертикальную бронеплиту толщиной 500 мм (или, как говорят конструкторы, по нормали) должен ее пробить. Однако на самом деле его бронепробиваемость по нормали составляет 400 мм. В чем причина такого явления? При взаимодействии 3БМ32 с бронеплитой 250 мм/60╟ с тыльной стороны преграды благодаря ударно-волновым процессам происходит интенсивное откольное разрушение, которое увеличивает бронепробивное действие. А вот для более толстых преград это явление не характерно.
Кроме того, принятая для отработки БПС 3БМ32 бронеплита 250 мм/60╟ ничего общего не имеет с бронезащитой современных зарубежных танков. Угол наклона 60╟ не характерен для лобовых фрагментов бронезащиты танков семейства «Абрамс» и ему подобных. Противоснарядная бронестойкость лобовых зон защиты танка М1А2 составляет 700 мм, а противокумулятивная — 850 мм.
Возникает вопрос: зачем при почти одинаковой бронепробивной способности в боекомплекте содержать БПС и БКС? Ранее боеприпасники, стремясь усложнить работу конструкторов танков, а также преследуя конъюнктурные цели, исходили из того, что создание защиты от двух типов снарядов, использующих различные физические принципы взаимодействия с броней, сложнее, чем от одного из них. Но в настоящее время ситуация изменилась — все БПС и БКС, входящие в боекомплект 100-, 115-, 125-мм пушек не пробивают лобовую броню танков М1А2 и «Леопарда-2».
Меньшая, чем у «Абрамса» и «Леопарда-2», стойкость защиты наших танков потребовала создания ПТУР, запускаемых из пушек. Они позволяют поражать западные танки на дальности до 4 км, с которой последние не могли вести стрельбу на поражение по нашим машинам (см. «НВО» # 37 за 1999 г.). Кроме того, конструкция боевой части ПТУР позволила по ряду благоприятных технических причин достичь бронепробиваемости 700 мм.
Сравнение бронестойкости танка М1А2 (700 мм) с бронепробиваемостью БПС 3БМ32 (250 мм/60╟ или 400 мм по нормали) свидетельствует не в пользу нашего снаряда. Он не пробивает фронтальные наиболее защищенные зоны танка М1А2 и, следовательно, будет малоэффективен. То есть в реальном бою нашим танкам придется поражать противника в борт, как это было во время Великой отечественной войны в поединках Т-34 и «Тигров».
Следует отметить отрицательное влияние холода на танковый выстрел. Так, при температуре 25 градусов мороза БПС 3БМ42 будет пробивать бронеплиту 220 мм/60╟ не на дальности 2 км (как при 15 градусах тепла), а с дистанции порядка 500 м. Полученные с помощью математического моделирования крайне низкие результаты оценки эффективности БПС 3БМ32 и 3БМ42 для поражения танка М1А1 по критерию «потеря способности вести огонь из орудия или потеря подвижности» («НВО» # 36 за 2000 г.) свидетельствуют о бесперспективности таких боеприпасов в современном, а тем более в перспективном боекомплекте противотанковых средств.
Не лучше обстоят дела с кумулятивными боеприпасами. Кумулятивные снаряды 3БК18М, 3БК29М с бронепробиваемостью по нормали порядка 500 мм не пробивают даже в отсутствие динамической защиты лобовые зоны защиты танка М1А2 (бронестойкость 850 мм).
Бронепробиваемость боевых частей ПТУР 9М119, 9М112, 9М119М и 9М128 также меньше бронестойкости защиты танка М1А2. Кроме того, боевые части ракет 9М119 и 9М112 бессильны против динамической защиты, а ракеты 9М119М и 9М128 с тандемными боевыми частями преодолевают ее только в 50% случаев из-за нерациональной компоновочной схемы. Поэтому их эффективность при обстреле фронтальных зон защиты танка М1А2, оснащенного динамической защитой, крайне низка — вероятность поражения по критерию «потеря способности вести огонь из орудия или потеря подвижности» составит не более 0,15.
Таким образом, сравнение бронепробиваемости 125-мм противотанковых боеприпасов с бронестойкостью фронтальных зон защиты танка М1А2 позволяет сделать вывод, что рассматриваемые боеприпасы могут наносить поражение при попадании только в бортовые зоны. Боеприпасы калибра 100 мм и 115 мм будут еще менее эффективными.
О низкой эффективности огня танковых пушек по наземным целям давно известно. По разным оценкам, вероятность поражения расчета ПТУР одним ОФС с ударным взрывателем составляет 0,15-0,25. По этой причине при наличии на поле боя ручных противотанковых гранатометов, ПТУР и других средств шансы танка на выживание ничтожны.
Представленные соображения позволяют сделать ряд выводов. Во-первых, входящие в боекомплект танковых и противотанковых пушек боеприпасы малоэффективны. Во-вторых, их разнородность крайне осложняет процесс боевого использования. В-третьих, требуется незамедлительное принятие мер по совершенствованию методологий формирования боекомплекта танковых и противотанковых пушек и в последующем завершение разработки новых принципов создания системы танкового и противотанкового вооружения.
Необходимо также пересмотреть в системе противотанковой обороны соотношение противотанковых пушек и противотанковых ракетных комплексов (ПТРК). Масса первых крайне велика — у 125-мм пушки «Спрут-Б» в положении буксирования составляет 6375 кг, а 100-мм пушки МТ-12 в боевом положении — 3100 кг. Поэтому боевая эксплуатация этих систем чрезвычайно сложна и неудобна, хотя артсистема «Спрут-Б» имеет силовой агрегат для передвижения. ПТУР при большей эффективности имеют гораздо меньшую массу. Самый тяжелый переносной ПТРК «Корнет» имеет массу пусковой установки 19 кг и массу контейнера с ракетой — 27 кг, а также более высокие возможности по маскировке и большую эффективность поражающего действия, чем любая противотанковая пушка.
В нынешних условиях нет никакого смысла заниматься даже с помощью обедненного урана повышением бронепробивного действия 100- и 115-мм БПС. Время показало, что использование урана в 115-мм снаряде 3БМ28 не позволило решить задачу поражения современных танков.
На втором этапе необходимо разработать новую методологию формирования системы танкового и противотанкового вооружения, затрагивающую, например, концепцию разработки ПТРК третьего поколения, стыковку новых противотанковых средств с разведывательно-ударными комплексами вооружения и другие меры, требующие отдельно рассмотрения.
nvo.ng.ru
Кинетические снаряды и ракеты » Военное обозрение
Основу современных сухопутных сил составляет бронетехника, представленная танками и боевыми машинами пехоты, вес которых уже перевалил соответственно за 70 тонн («Абрамс» М1А2 SEP v2, «Челленджер-2», «Меркава-Mk.4») и 40 тонн («Пума», «Намер»). В связи с этим преодоление броневой защиты указанных машин представляет серьезную проблему для противотанковых боеприпасов, которые включают в себя бронебойные и кумулятивные снаряды, ракеты и реактивные гранаты с кинетической и кумулятивной боевыми частями, а также поражающие элементы с ударным ядром.
Среди них наибольшей эффективностью обладают бронебойные подкалиберные снаряды и ракеты с кинетической боевой частью. Обладая высокой бронепробиваемостью, они отличаются от других противотанковых боеприпасов своей высокой подлетной скоростью, малой чувствительностью к воздействию динамической защиты, относительной независимостью системы наведения оружия от естественных/искусственных помех и небольшой стоимостью. Более того, эти виды противотанковых боеприпасов могут гарантировано преодолевать систему активной защиты бронетехники, все в большей степени получающей распространение в качестве передового рубежа перехвата поражающих элементов. В настоящее время на вооружение приняты только бронебойные подкалиберные снаряды. Стрельба ими ведется преимущественно из гладкоствольных орудий малого (30-57 мм), среднего (76-125 мм) и крупного (140-152 мм) калибров. Снаряд состоит из двухопорного ведущего устройства, диаметр которого совпадает с диаметром канала ствола, состоящего из разделяемых после вылета из ствола секций, и поражающего элемента – бронебойного стержня, в носовой части которого устанавливается баллистический наконечник, в хвостовой части – аэродинамический стабилизатор и трассирующий заряд.
В качестве материала бронебойного стержня используются керамика на основе карбида вольфрама (плотность 15,77 г/куб.см), а также металлические сплавы на основе урана (плотность 19,04 г/куб.см) или вольфрама (плотность 19,1 г/куб.см). Диаметр бронебойного стержня составляет от 30 мм (устаревшие модели) до 20 мм (современные модели). Чем выше плотность материала стержня и меньше диаметр, тем большее удельное давление оказывает снаряд на броню в точке её контакта с передним торцом стержня.
Металлические стержни обладают гораздо большей прочностью на изгиб, чем керамические, что очень существенно при взаимодействии снаряда со шрапнельными элементами активной защиты или метаемыми пластинами динамической защиты. При этом урановый сплав, несмотря на несколько меньшую плотность, имеет преимущество над вольфрамовым – бронепробиваемость первого больше на 15-20 процентов из-за абляционной самозатачиваемости стержня в процессе пробития брони, начиная со скорости соударения 1600 м/с, обеспечиваемой современными пушечными выстрелами.
Вольфрамовый сплав начинает проявлять абляционную самозатачиваемость, начиная со скорости 2000 м/с, что требует новых способов ускорения снарядов. При меньшей скорости передний торец стержня расплющивается, увеличивая канал пробития и уменьшая глубину проникновения стержня в броню.
Наряду с указанным преимуществом, урановый сплав обладает одним недостатком – в случае ядерного конфликта нейтронное облучение, проникающее в танк, наводит в уране вторичную радиацию, поражающую экипаж. Поэтому в арсенале бронебойных снарядов необходимо иметь модели со стержнями, изготовленными как из уранового, так и из вольфрамового сплавов, предназначенные для двух видов военных действий.
Урановый и вольфрамовые сплавы обладают также пирофорностью – возгоранием на воздухе нагретых частиц металлической пыли после пробития брони, что служит дополнительным поражающим фактором. Указанное свойство проявляется у них, начиная с тех же скоростей, что и абляционная самозатачиваемость. Ещё одним поражающим фактором является пыль тяжелых металлов, которая оказывает отрицательное биологическое воздействие на экипаж танков противника.
Ведущее устройство изготавливается из алюминиевого сплава или углепластика, баллистический наконечник и аэродинамический стабилизатор – из стали. Ведущее устройство служит для разгона снаряда в канале ствола, после чего оно отбрасывается, поэтому его вес должен быть минимизирован путем использования композитных материалов взамен алюминиевого сплава. Аэродинамический стабилизатор подвергается термическому воздействию со стороны пороховых газов, образующихся в процессе сгорания порохового заряда, что может повлиять на точность стрельбы, в связи с чем его выполняют из жаростойкой стали.
Бронепробиваемость кинетических снарядов и ракет определяется в виде толщины плиты гомогенной стали, установленной перпендикулярно к оси полета поражающего элемента, или под определенным углом. В последнем случае приведенная пробиваемость эквивалентной толщины плиты опережает пробиваемость плиты, установленной по нормали, за счет больших удельных нагрузок при входе и выходе бронебойного стержня в/из наклонной брони.
При входе в наклонную броню снаряд образует характерный валик над каналом пробития. Лопасти аэродинамического стабилизатора, разрушаясь, оставляют характерную «звездочку» на броне, по числу лучей которой можно определить принадлежность снаряда (российский – пять лучей). В процессе пробития брони стержень интенсивно стачивается и существенно сокращает свою длину. При выходе из брони он упруго изгибается и меняет направление своего движения.
Характерным представителем предпоследнего поколения бронебойных артиллерийских боеприпасов является российский 125-мм выстрел раздельного заряжания 3БМ19, в состав которого входит гильза 4Ж63 с основным метательным зарядом и гильза 3БМ44М, содержащая дополнительный метательный заряд и собственно подкалиберный снаряд 3БМ42М «Лекало». Предназначен для использования в пушке 2А46М1 и более новых модификациях. Габариты выстрела позволяют разместить его только в доработанных версиях автомата заряжания танков Т-90.
Керамический сердечник снаряда изготовлен из карбида вольфрама, помещенного в стальной защитный корпус. Ведущее устройство выполнено из углепластика. В качестве материала гильз (кроме стального поддона основного метательного заряда) использован картон, пропитанный тринитротолуолом. Длина гильзы со снарядом равна 740 мм, длина снаряда 730 мм, длина бронебойного стержня 570 мм, диаметр 22 мм. Вес выстрела равен 20,3 кг, гильзы со снарядом 10,7 кг, бронебойного стержня 4,75 кг. Начальная скорость снаряда составляет 1750 м/с, бронепробиваемость на дистанции 2000 метров по нормали 650 мм гомогенной стали.
Последнее поколение российских бронебойных артиллерийских боеприпасов представлено 125-мм выстрелами раздельного заряжания 3ВБМ22 и 3ВБМ23, снаряжаемыми двумя типами подкалиберных снарядов – соответственно 3ВБМ59 «Свинец-1» с бронебойным стержнем из вольфрамового сплава и 3ВБМ60 с бронебойным стержнем из уранового сплава. Основной метательный заряд снаряжается в гильзу 4Ж96 «Озон-Т».
Габариты новых снарядов совпадают с габаритами снаряда «Лекало». Вес их увеличен до 5 кг за счет большей плотности материала стержня. Для разгона тяжелых снарядов в стволе используется более объемный основной метательный заряд, что ограничивает применение выстрелов, включающих снаряды «Свинец-1» и «Свинец-2», только новой пушкой 2А82, обладающей увеличенной зарядной камерой. Бронепробиваемость на дистанции 2000 метров по нормали можно оценить соответственно как 700 и 800 мм гомогенной стали.
К сожалению, в снарядах «Лекало», «Свинец-1» и «Свинец-2» имеется существенный конструкционный недостаток в виде центрирующих винтов, расположенных по периметру опорных поверхностей ведущих устройств (видные на рисунке выступы на передней опорной поверхности и точки на поверхности гильзы). Центрирующие винты служат для стабильного ведения снаряда в канале ствола, но их головки при этом оказывают разрушающее действие на поверхность канала. В зарубежных конструкциях последнего поколения вместо винтов применяют прецизионные обтюраторные кольца, что в пять раз снижает износ ствола при выстреле бронебойным подкалиберным снарядом.
Предыдущее поколение зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов представлено немецким DM63, входящим в состав унитарного выстрела к стандартной 120-мм гладкоствольной пушке НАТО. Бронебойный стержень изготовлен из вольфрамового сплава. Вес выстрела равен 21,4 кг, вес снаряда 8,35 кг, вес бронебойного стержня 5 кг. Длина выстрела составляет 982 мм, длина снаряда 745 мм, длина сердечника 570 мм, диаметр 22 мм. При стрельбе из пушки с длиной ствола в 55 калибров начальная скорость составляет 1730 м/с, падение скорости на трассе полета заявлено на уровне 55 м/с на каждые 1000 метров. Бронепробиваемость на дистанции 2000 метров по нормали оценивается в 700 мм гомогенной стали.
К последнему поколению зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов относится американский М829А3, также входящий в состав унитарного выстрела к стандартной 120-мм гладкоствольной пушке НАТО. В отличие от снаряда D63 бронебойный стержень снаряда М829А3 изготовлен из уранового сплава. Вес выстрела равен 22,3 кг, вес снаряда 10 кг, вес бронебойного стержня 6 кг. Длина выстрела составляет 982 мм, длина снаряда 924 мм, длина сердечника 800 мм. При стрельбе из пушки с длиной ствола 55 калибров начальная скорость составляет 1640 м/с, падение скорости заявлено на уровне 59,5 м/с на каждые 1000 метров. Бронепробиваемость на дистанции 2000 метров оценивается в 850 мм гомогенной стали.
При сравнении российского и американского подкалиберных снарядов последнего поколения, оснащенных бронебойными сердечниками из уранового сплава, видна разница в уровне бронепробиваемости, в большей степени обусловленная степенью удлинения их поражающих элементов – 26-кратная у стержня снаряда «Свинец-2» и 37-кратная у стержня снаряда М829А3. В последнем случае обеспечивается на четверть большая удельная нагрузка в точке контакта стержня и брони. В целом зависимость величины бронепробиваемости снарядов от скорости, веса и удлинения их поражающих элементов представлена на следующей диаграмме.
Препятствием к увеличению степени удлинения поражающего элемента и, следовательно, бронепробиваемости российских снарядов служит устройство автомата заряжания, впервые реализованное в 1964 году в советском танке Т-64 и повторенное во всех последующих моделях отечественных танков, которое предусматривает горизонтальное расположение снарядов в транспортере, диаметр которого не может превышать внутренней ширины корпуса, равной двум метрам. С учетом диаметра гильзы российских снарядов их длина при этом ограничивается величиной 740 мм, что на 182 мм меньше длины американских снарядов.
В целях достижения паритета с пушечным вооружением потенциального противника для нашего танкостроения первоочередной задачей на перспективу является переход к унитарным выстрелам, располагаемым вертикально в автомате заряжания, снаряды которых имеют длину не менее 924 мм.
Другие способы повышения эффективности традиционных бронебойных снарядов без увеличения калибра пушек практически исчерпали себя в связи с ограничениями на давление в зарядной каморе ствола, развиваемое при сгорании порохового заряда, обусловленное прочностью оружейной стали. При переходе к более крупному калибру размеры выстрелов становятся сопоставимы с шириной корпуса танка, вынуждая располагать снаряды в кормовой нише башни увеличенных габаритов и низкой степени защищенности. Для сравнения на фото представлены выстрел калибра 140 мм и длиной 1485 мм рядом с макетом выстрела калибра 120 мм и длиной 982 мм.
В связи с этим в США в рамках программы MRM (Mid Range Munition) разработаны активно-реактивные снаряды MRM-KE с кинетической боевой частью и MRM-CE с кумулятивной боевой частью. Они снаряжаются в гильзу стандартного выстрела 120-мм пушки с метательным зарядом пороха. В калиберном корпусе снарядов расположены радиолокационная головка самонаведения (ГСН), поражающий элемент (бронебойный стержень или кумулятивный заряд), импульсные двигатели коррекции траектории, разгонный ракетный двигатель и хвостовое оперение. Вес одного снаряда составляет 18 кг, вес бронебойного стержня 3,7 кг. Начальная скорость на уровне дульного среза составляет 1100 м/с, после завершения работы разгонного двигателя она увеличивается до 1650 м/с.
Еще более впечатляющие показатели достигнуты в рамках создания противотанковой кинетической ракеты CKEM (Compact Kinetic Energy Missile), длина которой равна 1500 мм, вес 45 кг. Старт ракеты осуществляется из транспортно-пускового контейнера с помощью порохового заряда, после чего ракета ускоряется разгонным твердотопливным двигателем до скорости почти 2000 м/с (6,5 Маха) за время 0,5 секунды. Последующий баллистический полет ракеты осуществляется под управлением радиолокационной ГСН и аэродинамических рулей со стабилизацией в воздухе при помощи хвостового оперения. Минимальная эффективная дальность стрельбы составляет 400 метров. Кинетическая энергия поражающего элемента – бронебойного стержня в конце реактивного ускорения достигает 10 мДж.
В ходе испытаний снарядов MRM-KE и ракеты CKEM был выявлен основной недостаток их конструкции – в отличие от подкалиберных бронебойных снарядов с отделяющимся ведущим устройством полет по инерции поражающих элементов калиберного снаряда и кинетической ракеты осуществляется в сборе с корпусом большого поперечного сечения и повышенного аэродинамического сопротивления, что обуславливает значительное падение скорости на траектории и снижение эффективной дальности стрельбы. Кроме того, радиолокационная ГСН, импульсные двигатели коррекции и аэродинамические рули обладают низким весовым совершенством, что вынуждает уменьшать вес бронебойного стержня, что отрицательно влияет на его пробиваемость.
Выход из этой ситуации видится в переходе к разделению в полете калиберного корпуса снаряда/ракеты и бронебойного стержня после завершения работы ракетного двигателя по аналогии с разделением ведущего устройства и бронебойного стержня, входящих в состав подкалиберных снарядов, после вылета их из ствола. Разделение может производиться с помощью вышибного порохового заряда, срабатывающего в конце разгонного участка полета. ГСН уменьшенного размера должна располагаться непосредственно в баллистическом наконечнике стержня, при этом управление вектором полета необходимо реализовывать на новых принципах.
Подобная техническая задача была решена в рамках проекта BLAM (Barrel Launched Adaptive Munition) по созданию управляемых артиллерийских снарядов малого калибра, выполненного в лаборатории адаптивных аэроструктур AAL (Adaptive Aerostructures Laboratory) университета Auburn по заказу ВВС США. Целью проекта было создать компактную систему самонаведения, совмещающую в одном объеме детектор цели, управляемую аэродинамическую поверхность и её привод.
Разработчики решили изменять направление полета путем отклонения на малый угол головной оконечности снаряда. На сверхзвуковой скорости отклонения в доли градуса вполне достаточно для создания силы, способной осуществить управляющее воздействие. Техническое решение было предложено простое – баллистический наконечник снаряда опирается на сферическую поверхность, играющий роль шаровой опоры, для привода наконечника применяются несколько пьезокерамических стержней, расположенных по кругу под углом к продольной оси. Меняя свою длину в зависимости от подаваемого напряжения, стержни отклоняют наконечник снаряда на нужный угол и с нужной частотой.
Расчеты определили прочностные требования к системе управления:
— разгонное ускорение до 20 000 g;
— ускорение на траектории до 5,000 g;
— скорость снаряда до 5000 м/с;
— угол отклонения наконечника до 0,12 градусов;
— частота срабатывания привода до 200 Гц;
— мощность привода 0,028 Ватт.
Последние достижения в области миниатюризации датчиков инфракрасного излучения, лазерных акселерометров, вычислительных процессоров и литий-ионных источников электропитания, устойчивых к высоким ускорениям (типа электронных устройств управляемых снарядов — американского Excalibur и российского «Краснополь»), делают возможным в период до 2020 года создание и принятие на вооружение кинетических снарядов и ракет с начальной скоростью полета свыше двух километров в секунду, что существенным образом повысит эффективность противотанковых боеприпасов, а также позволит отказаться от использования урана в составе их поражающих элементов.
topwar.ru
БПС «свинец», «грифель» и пр.
Любопытные иллюстрации из книжки в честь 80-летия НИМИ (НИМИ. История. События. Люди. 1932-2012) были размещены на форуме «отвага2004».Подобные книги регулярно создаются (до этого юбилейная была в 2002) и делаются неплохие ТВ-передачи по тематике данного НИИ (см — Научно-исследовательский машиностроительный институт).
К сожалению, в новом издании нет никаких ранее не известных изделий, все то же, что рекламировали уже много лет, но так и не реализовали.
Печально, правда, то, что в войсках ничего из показанного не наблюдается, и одним из наиболее современных БПС все еще остается «Манго», а основная часть еще более устаревшие БПС «Заколка» и «Надежда».
Таким образом, из-за ранее выбранной данной фирмой-монополистом идей по созданию БПС отставание от зарубежных стран только усиливается.
100 и 115 мм. Последние успехи НИМИ, когда на основе устаревшей идеологии эти решения еще имели место.
125 мм БПС «Надежда» с оригинальными решениями.
Пример патента НИМИ по БПС:
+ серийные китайские БПС 105-125 мм
andrei-bt.livejournal.com
Пробить броню первым выстрелом » Военное обозрение
Благодаря развитию дальнобойного высокоэффективного оружия наметился переход от «контактных» форм боевых действий к «бесконтактным». Но положить конец контактным войнам вряд ли удастся. Рассмотрим ситуацию, которая соответствует агрессивной политике НАТО. В случае наступления «Абрамсов» и «Леопардов» будут применены разведывательно-ударные противотанковые комплексы.
С учетом совершенствования активной, динамической и групповой защиты зарубежных танков только 20–30% из них прорвутся неповрежденными. На этом бесконтактное поражение «Абрамсов» завершится и наступит контактная форма боевых действий. Для всех бронебойных подкалиберных снарядов (БПС) предельная дальность стрельбы, равная 2 км, определяется тактико-техническими заданиями (ТТЗ), а для ПТУР эта величина теоретически будет составлять 5 км.
Для борьбы с прорвавшимися танками будут применяться противотанковые пушки: самоходная 2С25 (на шасси БМД-3), 125-мм буксируемая с аппаратурой управления ПТУР пушка «Спрут-Б», 100-мм МТ-12Р. Но боекомплект МТ-12Р включает старые малоэффективные боеприпасы, которые эффективны только при стрельбе по БТР, БМП и другой легкобронированной технике. Рассмотрим боевые возможности боекомплекта пушек 2С25 и «Спрут-Б», в который входят старые боеприпасы БПС 3БМ42 «Манго», 3БМ32 «Вант», 3БМ48 «Свинец» и ракета 9М119М «Инвар», созданные еще в советские времена и предназначенные для поражения танков М1, М1А1.
Прорвавшиеся «Абрамсы» модификации М1А2 SEP имеют усиленную защиту лобовых зон. Вышеперечисленные российские противотанковые артсистемы в этом случае беззащитны. По этой причине основное требование к нашим артиллерийским системам при контактном взаимодействии – поражение «Абрамсов» первым выстрелом. Попробуем оценить результаты этой дуэли.
БПС «СВИНЕЦ», «ВАНТ» И «МАНГО» – БОЕПРИПАСЫ ИЗ ПРОШЛОГО ВЕКА
БПС «Вант», «Манго», «Свинец» (табл. 1), созданные Научно-исследовательским институтом машиностроения (НИМИ). БПС «Вант» и «Манго» (фото 1) были запоздалым ответом на внедрение в защите лобовой части корпуса и башни зарубежных танков многослойных комбинированных преград. При создании БПС «Свинец» учитывалась возможность использования на танках М1А2 встроенной ДЗ, предназначенной для борьбы с БПС.
Наибольшего внимания заслуживает БПС «Свинец», представленный в справочных изданиях как боеприпас для стрельбы по современным модернизированным и перспективным танкам, оснащенным сложной композиционной броней, усиленной динамической защитой.
При стрельбе по преградам, оснащенным блоками встроенной ДЗ (БДЗ-2), БПС «Свинец» преодолевал ее без возбуждения взрыва ВВ. Это достигалось тем, что при начальной скорости 1600 м/с снаряд на дальности 2 км имел скорость встречи 1470 м/с. Остроконечная головная часть снаряда при такой скорости создавала из верхней 15-мм бронеплиты встроенной ДЗ эшелонированный поток мелких осколков. Головные осколки этого потока при соударении вызывали в ВВ гидроудар, в результате которого создавались зоны, свободные от ВВ. Поэтому взрыв ВВ не происходил по двум причинам. Первая – часть лидирующих осколков потока из-за скорости снаряда 1470 м/с был не способен инициировать ВВ. Вторая – часть осколков попадала в зоны, свободные от ВВ, образовавшиеся в результате гидроудара.
Преодоление снарядом «Свинец» встроенной ДЗ без взрыва ВВ достигалось за счет знания всех параметров, в том числе чувствительности отечественного ВВ во встроенной ДЗ, принятой в качестве имитатора зарубежной ДЗ. Но на зарубежных танках уже применяется тандемная ДЗ, состоящая из двух слоев ВВ. При этом второй слой ВВ может иметь чувствительность более высокую, чем при которой испытывался БПС «Свинец». По этой причине зарубежная тандемная ДЗ может оказаться «Свинцу» не по зубам.
В БПС «Свинец» применено ведущее устройство катушечного типа и подкалиберный стабилизатор. Однако эти конструкторские нововведения не уменьшили падение скорости снаряда на дальности 2000 м по сравнению с зарубежными образцами и не улучшили кучность боя.
ФАЛЬСИФИКАЦИЯ ГИ БПС «СВИНЕЦ»
Напомним, что предварительные испытания (ПИ) проводит исполнитель с целью предварительной оценки боевых, технических и эксплуатационных характеристик образца для определения готовности его к ГИ. В свою очередь, ГИ проводит заказчик с целью проверки соответствия боевых, технических и эксплуатационных характеристик образца требованиям ТТЗ в условиях, максимально приближенных к реальной войсковой эксплуатации, а также выдачи рекомендаций о принятии образца на вооружение.
Программы ПИ и ГИ содержат большой объем испытаний, включающий: определение массы метательного заряда с проверкой его баллистических характеристик; проверку прочности и функционирования БПС стрельбой из нового и изношенного ствола; определение кучности боя снарядов стрельбой по щиту на дальности 2000 м; определение углов вылета снарядов; проверку бронепробиваемости снарядов стрельбой на дальности 2000 м и в приведенных условиях и др.
Напомним, что под приведенными условиями понимается такое размещение орудия и бронеплиты, когда расстояние между ними составляет 100 м, а пороховой метательный заряд подбирается таким, чтобы обеспечить скорость БПС с бронеплитой равной скорости снаряда на дальности 2 км. Но наибольший интерес представляют испытания, имеющие отношение к его эффективности. К таким испытаниям относятся: проверка бронепробиваемости БПС стрельбой по гомогенным бронеплитам, по комбинированным многослойным преградам, оснащенным и неоснащенным встроенной ДЗ.
ГИ БПС «Свинец» проводились на полигоне в/ч 33157 и завершились в 1990 году. При проведении ГИ стрельба снарядом «Свинец» по всем преградам проводилась только в приведенных условиях с дальности 100 м. При этом был нарушен главный принцип ГИ – проверка боевых характеристик образца в условиях, максимально приближенных к реальной войсковой эксплуатации. Одно из грубых нарушений – была не подтверждена бронепробиваемость «Свинца», заданная по ТТЗ (300 мм/60 град.) на дальности 2 км.
Из актов ПИ были перезачтены результаты по проверке бронепробиваемости БПС «Свинец» по плите толщиной 300 мм/60 град. на дальности 2 км. При этом из 36 выстрелов было получено только 4 пробития из-за нутации (осевого колебания) снаряда, которая обусловливает «неправильный» угол подхода к бронеплите. Одновременно наблюдались изгибы корпуса и демонтаж снаряда «Свинец». Также имели место случаи отлома перьев стабилизатора.
При проведении ГИ отсутствовали испытания по многослойным преградам (П30, П60) как оснащенным, так и не оснащенным встроенной ДЗ. Эти испытания были проведены на этапе ПИ при крайне малом объеме статистических данных. Однако больше внимания при проведении ГИ уделялось стрельбе по гомогенным бронеплитам различной толщины. Перезачет отрицательных результатов стрельбы из ПИ (4 пробития из 36 попаданий в бронеплиту) является грубой подтасовкой результатов ГИ.
В материалах ГИ отсутствует оценка вероятности поражения зарубежного танка с использованием «Системы исходных данных по характеристикам уязвимости типовых элементарных наземных бронированных целей и поражающего действия противотанковых боеприпасов» (СИД-83-ПТБ). В процессе проведения ГИ должны определяться значения вероятности попадания БПС «Свинец» в танк, вероятности преодоления встроенной ДЗ, вероятности пробития фронтальных зон защиты «Абрамсов», вероятности поражения агрегатов внутри танков.
Фото 1. 125-мм противотанковый выстрел 3ВБМ17 с бронебойным подкалиберным снарядом 3БМ42 «Манго»: 1 – метательный пороховой заряд; 2 – дополнительный пороховой заряд с размещенным в нем БПС 3БМ42; 3 – БПС 3БМ42; 4 – устройство для ведения снаряда в канале ствола. Фото из архива автора
Перемножение значений этих вероятностей позволяет получить вероятность поражения типового зарубежного танка. Однако Госкомиссия оценку эффективности «Свинца» применительно к поражению танков М1, М1А1 провела с помощью использования «дальности поражения многослойных преград» (П60, П30), не отвечающих как по характеристикам бронестойкости, так и по структуре используемых материалов в зарубежных образцах. В этом случае стрельба велась по имитаторам, установленным на дальности 100 м, но с массой метательного заряда, обеспечивающего скорость встречи БПС, которая являлась пределом сквозного пробития. После чего расчетом определялось, какой дальности соответствует полученное значение скорости предела сквозного пробития.
Использование результатов испытаний этапа ПИ позволило Госкомиссии сделать вывод, что танк М1 и его модификации надежно поражаются снарядом «Свинец» на дальности 3700 м (требования ТТЗ – 2000 м). Так было «доказано» перевыполнение требований технического задания. Такой вывод следовало бы подкрепить хотя бы попаданием снаряда «Свинец» в фанерный щит, имеющий контуры танка М1 на дальности 3700 м. Правда, здесь как-то умалчиваются последствия недоработки баллистики снаряда.
В целом ГИ БПС «Свинец» не заслуживают положительной оценки из-за отсутствия стрельб на дальность 2 км по плите 300х2550х2700 мм, оснащенной БДЗ-2; из-за неопределения вероятности поражения «Абрамсов», а также из-за недоработки баллистических и прочностных характеристик снаряда. Следует отметить, что выявленные недостатки по результатам ГИ БПС «Свинец» имели место при ГИ БПС «Вант» и «Манго». По существу, в боекомплекте противотанковых пушек оказались боеприпасы, принятые по фальсифицированным ГИ.
ПРИЧИНЫ НЕДОСТАТКОВ РАКЕТЫ 9М119М «ИНВАР»
ПТУР «Инвар» плохо преодолевает навесную динамическую защиту (ДЗ) зарубежных танков, что давно известно (НВО № 31, 1999 г.; № 35, 2006 г.; № 4, 2011 г.; № 45, 2011 г.; № 10, 2012 г.). В этом случае вероятность преодоления навесной ДЗ ракетой «Инвар» составляет 0,5. И, наконец, лидирующий заряд (ЛЗ) тандемной БЧ этой ракеты обладает недостаточной инициирующей способностью при стрельбе на дальности 4–5 км по преградам, оснащенным навесной ДЗ.
ПТУР 9М119М «Инвар» принята на вооружение в 1986 году по результатам ГИ, которые позволили протащить советскому ГРАУ образец с коротким жизненным циклом и грубыми недоработками. В ТТЗ на ракету «Инвар» были определены требования к тандемной БЧ, которая должна пробивать бронепреграды, оснащенные блоками навесной ДЗ (БДЗ-1) при стрельбе на дальности 5 км. При стационарных испытаниях тандемная БЧ размещалась в контакте с БДЗ-1 в точке «А» так, что создавались самые благоприятные, но не соответствующие реалиям условия для ее преодоления (ри. 1).
Точка «А» определена методикой проведения стационарных испытаний и привлекательна тем, что в ней наблюдаются благоприятные условия преодоления ДЗ тандемной БЧ. Лидирующий заряд (5), размещенный внутри головного отсека ракеты, при взрыве полностью разрушает его и часть следующего за ним приборного отсека. При таком положении разлетающиеся от взрыва осколки ЭДЗ (1,2) и контейнера БДЗ-1 (I) не воздействуют на основной заряд БЧ (8) и канал для прохождения кумулятивной струи (7), что обеспечивает нормальное функционирование основного кумулятивного заряда по «голой» броне.
В соответствии с программой государственных испытаний (ГИ) проведено 10 пусков ракеты 9М119М на дальность 5 км по бронеплите толщиной 350 мм/60 град., но не оснащенной БДЗ-1. Следует отметить, что для надежного попадания при пусках ракет 9М119М на дальность 4–5 км использовалась бронеплита размерами 350х2550х2700 мм. Результат получили положительный. Отсутствие в этих опытах на преградах БДЗ-1 не дало ответа на вопрос: что будет при наличии на танках М1, М1А1 динамической защиты?
Для проверки бронепробиваемости тандемной БЧ ракеты «Инвар» программой ГИ предусматривались пуски по бронепреграде толщиной 350 мм/60 град. с БДЗ-1 в приведенных условиях, при которых применялась бронеплита размерами 350х1500х1200 мм, а дальность стрельбы составляла 100 м и ракета во всех опытах попадала в область точки «А», в которой всегда достигался положительный результат. Программа ГИ ракеты 9М119М составлялась заказчиком без учета рассеивания ракет при стрельбе на дальности 4–5 км, при котором точки попадания распределяются по всей поверхности БДЗ-1, что отрицательно влияет на функционирование тандемной БЧ.
При пусках ракет на дальность 100 м рассеивания практически не было, и испытания завершились положительным результатом. Другими словами, замена дальности стрельбы с 4–5 км на 100 м была грубейшей ошибкой, не позволившей выявить неудовлетворительное функционирование тандемной БЧ ракеты 9М119М. Объединив результаты пусков ракеты на дальности 5 км и 100 м, Государственная комиссия сделала необоснованный вывод о принятии ее на вооружение.
Проведенные экспериментальные исследования сотрудниками в/ч 21374 инициирующей способности лидирующих зарядов, обладающих бронепробиваемостью 110–150 мм, в зонах динамической защиты «АВ», «ВС», «СD» позволили установить следующее. В зоне «АВ» кумулятивная струя ЛЗ (5) проходит через два ЭДЗ (1,2). В этом случае ОЗ удален от взрывного воздействия ДЗ и снижение бронепробиваемости минимально. В зоне «ВС» кумулятивная струя ЛЗ возбуждает детонацию в верхнем ЭДЗ (1), которая передается ЭДЗ (2). В этом положении ДЗ воздействует на основной заряд (8) через расположенный впереди маршевый двигатель (6), что снижает бронепробиваемость ОЗ.
И, наконец, зона «СD» оказалась непреодолимой для ЛЗ ракеты 9М119М. При этом главная причина непреодоления ДЗ заложена в конструкции ТБЧ. Известно, что в ракетах из-за массово-габаритных ограничений ЛЗ имеет бронепробиваемость 110–150 мм. Но не все участки кумулятивной струи ЛЗ способны вызывать детонацию ВВ в ЭДЗ. Только лидирующая часть этой струи длиной порядка 30 мм вызывает детонацию. После взаимодействия кумулятивной струи с верхней и боковой частью контейнера (I) и ЭДЗ (1), а также с боковой частью следующего контейнера (II) ее лидирующая часть полностью расходуется на преодоление всех перечисленных преград. Оставшаяся менее скоростная часть кумулятивной струи ЛЗ уже не способна инициировать детонацию ВВ в ЭДЗ (3,4). В этих условиях кумулятивная струя ОЗ, обеспечив детонацию в ЭДЗ (3,4), теряет до 70% бронепробиваемости.
Недоработки ракеты «Инвар» являются следствием неудовлетворительной работы 3НИИ МО и ГРАУ по военно-техническому обоснованию тактико-технических требований (ТТТ) к данному образцу и ТТЗ на его разработку. Наиболее слабое место в используемых документах – предлагаемые имитаторы ДЗ и бронезащиты «Абрамсов» с заниженными боевыми характеристиками, а также нереальные условия боевого применения ракеты.
ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ
Генеральный конструктор, академик РАН Аркадий Шипунов в 1999 году в известном столичном журнале опубликовал результаты имитационного моделирования поражения танков М1А1 и М1А2. Напомним, что танк М1А1 присутствовал в ТТЗ в качестве типовой цели. Обращение Шипунова к танку М1А2, имеющему усиленное бронирование лобовых зон, имело целью предупредить о коротком жизненном цикле ракеты «Инвар» для дальнейшего развития более эффективных ПТУР.
Данные табл. 2 свидетельствуют, что для надежного поражения танка М1А2 требуется 5 «Инваров», а не 3, как для М1А1. Количество ракет для надежного поражения М1А2 SEP значительно увеличится из-за установки на нем высокоэффективной современной активной защиты. Таким образом, представленные результаты имитационного моделирования поражения танков М1А1 и М1А2, проведенные под руководством Аркадия Шипунова, убедительно свидетельствуют о невозможности поражения «Абрамсов» одной ракетой.
Подобная ситуация наблюдается для БПС «Манго», «Вант», «Свинец». Так, для БПС «Свинец», имеющего наибольшую бронепробиваемость по сравнению с упомянутыми снарядами, количество боеприпасов для надежного поражения «Абрамсов» доходит до 12 (табл. 3), что объясняется высокой защищенностью лобовых зон танка М1А2.
Данные по количеству снарядов для надежного поражения танков свидетельствуют, что дуэль между артсистемой «Спрут-Б» и «Абрамсами» завершится не в пользу противотанковой пушки.
Представленный боекомплект создавался без учета усиления защиты при модернизации американского танка М1, принятого в качестве типовой цели. Танк М1 «Абрамс» принят на вооружение в 1980 году. В 1985 году появился модернизированный М1А1, в котором применен обедненный уран в составе защиты лобовых частей корпуса и башни. В 1994 году создан модернизированный М1А2, в конструкции которого осуществлено очередное усиление лобовых зон защиты и предусмотрена встроенная ДЗ. С 1996 года осуществляется модернизация танков М1 – М1А1 до уровня М1А2 SEP. Программой SEP (System Enfacement Program) предусмотрено совершенствование систем связи, управления, навигации, а также броневой защиты.
Вместе с тем трудно дать положительную оценку ГРАУ, которое в ТТЗ на создание боеприпасов «Манго», «Вант», «Свинец», «Инвар» задавало имитаторы защиты танка М1 (П60, П30) в то время, как защита М1А2 значительно усиливалась. Так, стальной эквивалент бронеплиты в условиях испытаний для преград П30, П60 составлял 390 мм, которые надежно пробивались БПС «Свинец».
Известно, что для ВДВ создается САУ, которую изготовит Курганский машиностроительный завод. На новой САУ будет установлена 125-мм танковая артиллерийская система 2А46М-5, которая способна снарядами «Свинец» пробивать броню американских танков «Абрамс» и израильских «Меркава». Заказчику и главному конструктору САУ следовало бы изучить результаты ПИ и ГИ 125-мм танкового выстрела 3ВБМ20 с БПС 3БМ48 «Свинец», а также учесть мероприятия по повышению живучести танка М1А2 SEP путем установки комплекса активной защиты, объединяющего средства обнаружения, сопровождения целей, постановки пассивных и активных помех (лазерным и инфракрасным системам наведения противотанковых комплексов), а также средствам поражения. Одновременно следует учесть новую программу модернизации «Абрамс» ЕСР1, которая предусматривает улучшение характеристик танков, ранее прошедших модернизацию по программе М1А2 SEP.
Высокопоставленным чиновникам давно пора разобраться с эффективностью такого вооружения и не обманывать Верховного главнокомандующего.
topwar.ru
Противотанковые снаряды и их разновидности
Чем поражаются танки помимо гранатометов и ПТРК? Как действует бронебойный боеприпас? В этой статье мы поговорим о бронебойных боеприпасах. Статья, которая будет интересна как чайникам, так и тем кто разбирается в теме, была подготовлена членом нашей команды Эльдаром Ахундовым, который уже в который раз радует нас интересными обзорами по теме вооружений.
История
Бронебойные снаряды предназначены для поражения целей защищенных броней что и следует из их названия. Они впервые начали широко применяться в морских боях во второй половине 19 века с появлением кораблей защищенных металлической броней. Действие простых осколочно-фугасных снарядов по бронированным целям было недостаточно из-за того, что при взрыве снаряда энергия взрыва не концентрируется в каком-то одном направлении, а рассеивается в окружающее пространство. Только часть ударной волны воздействует на броню объекта пытаясь ее пробить/прогнуть. Как результат давление, созданное ударной волной недостаточно для пробития толстой брони, но возможен некоторый прогиб. По мере утолщения брони и упрочнении конструкции бронеобъектов необходимо было увеличивать количество взрывчатки в снаряде путем увеличения его размеров (калибр и тд) или разрабатывать новые вещества что было бы затратно и неудобно. Это кстати применимо не только к кораблям, но и к сухопутным бронемашинам.
Изначально с первыми танками во времена Первой Мировой войны можно было бороться осколочно-фугасными снарядами так как танки имели противопульную тонкую броню толщиной всего 10-20 мм, которая к тому же была соединена заклепками, так как в то время (начало 20 века) технология сварки цельных броневых корпусов танков и бронемашин еще не была отработана. Достаточно было 3 — 4 кг взрывчатки при прямом попадании, чтобы вывести такой танк из строя. В данном случае ударная волна просто рвала или вдавливала тонкую броню вовнутрь машины, что приводило к повреждениям оборудования или гибели экипажа.
Бронебойный же снаряд представляет собой кинетическое средство поражения цели — то есть обеспечиваеи поражение за счет энергии удара снаряда, а не взрыва. В бронебойных снарядах энергия фактически концентрируется на его наконечнике где создается достаточно большое давление на небольшом участке поверхности, и нагрузка значительно превышает предел прочности материала брони. Как результат это приводит к внедрению снаряда в броню и ее пробитию. Кинетические боеприпасы были первым массовым противотанковым средством, которое серийно начало применяться в различных войнах. Энергия удара снаряда зависит от массы и его скорости в момент контакта с целью. Механическая прочность, плотность материала бронебойного снаряда так же представляют собой критические факторы от которых зависит его эффективность. За много лет войн были разработаны разные типы бронебойных снарядов, отличающихся по конструкции и уже больше ста лет идет постоянное совершенствование как снарядов, так и бронирования танков и бронемашин.
Первые бронебойные снаряды представляли собой цельностальной сплошной снаряд (болванка) пробивающий броню силой удара (толщиной приблизительно равной калибру снаряда)
Затем конструкция начала усложняться и в течении долгого времени популярной стала следующая схема: стержень/сердечник из твердой закаленной легированной стали укрытый в оболочку из мягкого металла (свинец или мягкая сталь), или лёгкого сплава. Мягкая оболочка нужна была для уменьшения износа ствола орудия, а также из-за нецелесообразности делать весь снаряд полностью из закаленной легированной стали. Мягкая оболочка сминалась при ударе по наклонной преграде тем самым предотвращая рикошет/соскальзывание снаряда по броне. Оболочка может служить и одновременно обтекателем (в зависимости от формы) уменьшающим сопротивление воздуха при полете снаряда.
Другая конструкция снаряда предполагает отсуствие оболочки и только наличие специального колпачка из мягкого металла в качестве наконечника снаряда для аэродинамики и для предотвращения рикошета при ударе по наклонной броне.
Устройство подкалиберных бронебойных снарядов
Снаряд называется подкалиберный потому что калибр(диаметр) его боевой/бронебойной части — 3 меньше калибра орудия (а — катушечной, б — обтекаемой формы). 1 — баллистический наконечник, 2 — поддон, 3 — бронебойный сердечник/бронебойная часть, 4 — трассер, 5 — пластмассовый наконечник.
Снаряд имеет опоясывающие его кольца, сделанные из мягкого металла, которые называются ведущие пояски. Они служат для центровки снаряда в стволе, так и обтюрации ствола. Обтюрация — это герметизации канала ствола при выстреле из орудия (или оружия вообще), которая предотвращает прорыв пороховых газов (разгоняющих снаряд) в зазор между самим снарядом и стволом. Таким образом энергия пороховых газов не теряется и по возможному максимуму передается снаряду.
Слева — зависимость толщины бронепреграды от ее угла наклона. Плита толщиной В1 наклоненная под некоторым углом, a обладает такой же стойкостью, как и более толстая плита толщиной В2 находящаяся под прямым углом к движению снаряда. Видно, что путь, который должен пробить себе снаряд увеличивается с увеличением наклона брони.
Справа — тупоголовые снаряды А и Б в момент контакта с наклонной броней. Внизу — остроголовый стреловидный снаряд. Благодаря особой форме снаряда Б видно его хорошее зацепление (закусывание) об наклонную броню что предотвращает рикошет. Остроголовый снаряд менее подвержен рикошету благодаря его острой форме и очень высокому контактному давлению при ударе о броню.
Поражающие факторы при попадании таких снарядов в цель — разлетающиеся на большой скорости осколки и фрагменты брони со внутренней ее стороны, а также сам летящий снаряд или его части. Особенно страдало оборудование находяшееся на траектории пробития брони. Кроме того, ввиду высокой температуры снаряда и его осколков, а также наличия внутри танка или бронированной машины большого количества легко воспламеняющихся предметов и материалов, очень высок риск возгорания. На изображении ниже продемонстрировано как это происходит:
Виден относительно мягкий корпус снаряда, сминаемый во время удара и твёрдосплавный сердечник пробивающий броню. Справа виден поток высокоскоростных осколков с внутренней стороны брони как один из главных поражающих факторов. Во всех современных танках прослеживается тенденция максимально плотного размещения внутреннего оборудования и экипажа для уменьшения размеров и массы танков. Обратная сторона этой медали состоит в том, что при пробитии брони почти гарантированно будет повреждено какое-либо важное оборудование или ранен член экипажа. И даже если танк не будет уничтожен, то он как правило становится небоеспособным. На современных танках и бронемашинах устанавливается негорючий противоосколочный подбой с внутренней стороны брони. Как правило это материал на основе кевлара или других высокопрочных материалов. Он хоть и не защитит от самого сердечника снаряда, но задерживает часть осколков брони тем самым уменьшая наносимый урон и повышая живучесть машины и экипажа.
Выше, на примере бронемашины, видно заброневое действие снаряда и осколков при установленном подбое и без него. Слева видны осколки и сам снаряд пробивший броню. Справа установленный подбой задерживает большую часть осколков брони (но не сам снаряд) тем самым уменьшая урон.
Еще более эффективный вид снарядов это каморные снаряды. Каморные бронебойные снаряды отличаются наличием каморы (полости) внутри снаряда заполненной взрывчатым веществом и детонатором замедленного действия. После пробивания брони снаряд взрывается внутри обьекта, тем самым значительно усиливая наносимый урон осколками и ударной волной в замкнутом объёме. По сути это бронебойный фугас.
Один из простых примеров схемы каморного снаряда
1 — мягкая баллистическая оболочка, 2 — бронебойная сталь, 3 — заряд взрывчатого вещества, 4 — донный детонатор, работающий с замедлением, 5 — передний и задний ведущие пояски (буртики).
Каморные снаряды не используются сегодня в качестве противотанковых, так как их конструкция ослаблена внутренней полостью со взрывчаткой и не предназначена для пробития толстой брони, то есть снаряд танкового калибра (105 — 125 мм) попросту разрушится при столкновении с современной лобовой танковой броней (эквивалентом 400 — 600 мм брони и выше). Подобные снаряды применялись широко во времена Второй Мировой войны так как их калибр был сопоставим с толщиной брони некоторых танков того времени. В морских боях прошлого использовались каморные снаряды от крупного калибра 203 мм и до чудовищного в 460 мм (линкор серии Ямато), которые вполне могли пробивать толстую корабельную стальную броню сопоставимую по толщине с их калибром (300 — 500 мм), или слой железобетона и камня в несколько метров.
Современные бронебойные боеприпасы
Несмотря на то, что после Второй Мировой войны были разработаны различные типы противотанковых ракет, бронебойные боеприпасы остаются одним из основных противотанковых средств. Нсмотря на неоспоримые преимущества ракет (мобильность, точность, возможности самонаведения и др.), свои преимущества есть и у бронебойных снарядов.
Главное преимущество их заключается в простоте конструкции и, соответственно, производства, что сказывается на более низкой цене изделия.
Кроме того, бронебойный снаряд, в отличие от противотанковой ракеты, имеет очень высокую скорость подлета к цели (от 1600 м/с и выше), от него невозможно «уйти», вовремя сманеврировав или спрятавшись в укрытие (в определенном смысле при пуске ракеты такая возможность есть). Кроме того, противотанковый снаряд не требует необходимость держать цель на прицеле, как многие, хоть и не все, ПТРК.
Против бронебойного снаряда также невозможно создать радио-электронные помехи ввиду того что в нем попросту нет никаких радиоэлектронных устройств. В случае с противотанковыми ракетами это возможно, специально для этого создаются такие комплексы как «Штора», «Афганит» или «Заслон»*.
Современный широко применяющийся в большинстве стран мира бронебойный снаряд представляет собой фактически длинный стержень сделанный из высокопрочного металлического (вольфрам или обеднённый уран ) или композитного (карбид вольфрама) сплава и несущийся к цели со скоростью от 1500 до 1800 м/сек и выше. Стержень на конце имеет стабилизаторы называемые оперением. Сокращённо снаряд называют БОПС (Бронебойный Оперенный Подкалиберный Снаряд). Можно так же называть просто БПС (Бронебойный Подкалиберный Снаряд).
Почти все современные бронебойные боеприпасы снаряды обладают т.н. «оперением» — хвостовыми стабилизаторами полета. Причина появления оперенных снарядов кроется в том, что снаряды старой схемы описанной выше после Второй Мировой войны исчерпали свой потенциал. Необходимо было удлинять снаряды для большей эффективности, но они теряли устойчивость при большой длинне. Одной из причин потери устойчивости было вращение их в полете (так как большинство орудий было с нарезами и сообщало снарядам вращательное движение). Прочность материалов того времени не позволяла создавать длинные снаряды с достаточной прочностью для пробития толстой композитной (слоеной) брони. Снаряд было проще стабилизировать не вращением, а оперением. Важную роль в появлении оперения играло также и появление гладкоствольных орудий, снаряды которых могли разгоняться до более высоких скоростей, чем при использовании нарезных пушек, и проблема стабилизации в которых стала решаться при помощи оперения (тему нарезных и гладкоствольных орудий мы затронем в следующем материале).
Особо важную роль в бронебойных снарядах играют материалы. Карбид вольфрама** (композитный материал) обладает плотностью в 15.77 гр./см3, что почти в два раза выше чем у стали. Он обладает большой твердостью, износостойкостью и температурой плавления (около 2900 С). В последнее время особенно широкое распространение получили более тяжелые сплавы на основе вольфрама и урана. Вольфрам или обедненный уран обладают очень высокой плотностью, которая почти в 2.5 раза выше чем у стали (19.25 и 19.1 гр./см3 против 7.8 гр./см3 у стали) и, как соответственно, большей массой и кинетической энергией при сохранении минимальных размеров. Так же механическая прочность (особенно на изгиб) у них выше чем у композитного карбида вольфрама. Благодаря этим качествам удается сконцентрировать больше энергии в меньшем объёме снаряда, то есть увеличить плотность его кинетической энергии. Так же эти сплавы обладают огромной прочностью и твердостью по сравнению даже с самыми прочными существующими броневыми или специальными сталями.
Снаряд называется подкалиберный потому что калибр (диаметр) его боевой/бронебойной части меньше калибра орудия. Обычно диаметр такого сердечника бывает 20 — 36 мм. В последнее время разработчики снарядов стараются уменьшать диаметр сердечника и увеличивать его длину, по возможности сохранить или увеличить массу, уменьшить сопротивление при полете и как результат, увеличить контактное давление в точке удара с броней.
Урановый боеприпас обладает на 10 — 15% большей пробиваемостью при тех же размерах за счёт интересной особенности сплава называемой самозатачиванием. Научный термин этого процесса — «абляционная самозатачиваемость». При прохождении вольфрамового снаряда через броню его наконечник деформируется и сплющивается из-за огромного сопротивления. При сплющивании увеличивается его площадь контакта, которая дополнительно увеличивает сопротивление движению и как результат страдает пробиваемость. При прохождении уранового снаряда через броню при скоростях больше 1600 м /сек его наконечник не деформируется и не сплющивается, а просто разрушается параллельно движению снаряда, то есть отслаивается частями и тем самым стержень остаётся всегда острым.
Помимо уже перечисленных поражающих факторов бронебойных снарядов, современные БПС обладают высокой зажигательной способностью при пробитии брони. Способность эта называется пирофорность –то есть самовоспламенение частиц снаряда после пробития брони***.
125-миллиметровый БОПС БМ-42 «Манго»
Конструкция представляет собой вольфрамовый сплавной сердечник в стальной оболочке. Видны стабилизаторы на конце снаряда (оперение). Белый круг вокруг стержня это обтюратор. Справа БПС снаряжен (утоплен) вовнутрь порохового заряда и в таком виде поставляется в танковые войска. Слева второй пороховой заряд с запалом и металлическим поддоном. Как видно весь выстрел поделен на две части, и только в таком виде он помещается в автомат заряжания танков СССР/РФ (Т-64, 72, 80, 90). То есть сначала механизм заряжания досылает БПС с первым зарядом, а следом второй заряд.
На фото ниже видны части обтюратора в момент отжделения от стержня в полете. Виден горящий трассер в донной части стержня.
Интересные факты
*Российская система «Штора» создана для защиты танков от противотанковых управляемых ракет. Система определяет, что на танк наведен лазерный луч, определяет направление источника лазера, и подает сигнал экипажу. Экипаж может совершить маневр или спрятать машину в укрытии. Система соединена также с пусковым устройством дымовых ракет, которые создают облако, отражающее оптическое и лазерное излучение, сбивая тем самым ракету ПТРК с цели. Также имеется взаимодействие «Шторы» с прожекторами — излучателями, которые могут создавать помехи в устройстве противотанковой ракеты при направлении их на нее. Эффективность системы «Штора» против различным ПТРК последнего поколения пока остается под вопросом. Есть спорные мнение на сей счет, однако лучшее, как говорится, ее наличие, чем полное отсутствие. На последнем российском танке «Армата» установлена иная система — т.н. система комплексной активной защиты «Афганит», которая, по данным разработчиков, способна перехватывать не только противотанковые ракеты, но и бронебойные снаряды, летящие со скоростью до 1700 м/с (в перспективе планируется довести этот показатель до 2000 м/с). В свою очередь, украинская разработка «Заслон» действует по принципу подрыва боеприпаса сбоку от атакующего снаряда (ракеты) и сообщения ему мощного импульса в виде ударной волны и осколков. Т.о., снаряд или ракета отклоняется от первоначально заданной траектории, и разрушается до встречи с целью (вернее ее целью). Судя по техническим характеристикам, наиболее эффективным данная система может быть против РПГ и ПТРК.
**Карбид вольфрама применяется не только для изготовления снарядов, но и для изготовления сверхпрочных инструментов по работе с особо твердыми сталями и сплавами. Например, сплав под названием «Победит» (от слова «Победа») был разработан в СССР в 1929 году. Представляет собой твердую однородную смесь/сплав карбида вольфрама и кобальта в соотношении 90:10. Изделия получают путем порошковой металлургии. Порошковая металлургия – это процесс получения металлических порошков и изготовления из них различных высокопрочных изделий с заранее рассчитанными механическими, физическими, магнитными и др. свойствами. Этот процесс позволяет получить изделия из смесей металлов и неметаллов, которые просто невозможно соединить другими методами, как например сплавлением или сваркой. Смесь порошков загружают в форму будущего изделия. Один из порошков представляет собой связующую матрицу (что — то вроде цемента), которая прочно соединит все мельчайшие частички/зерна порошка друг с другом. В качестве примера можно привести порошки никеля и кобальта. Смесь прессуют в специальным прессах под давлением от 300 до 10000 атмосфер. Затем смесь нагревают до высокой температуры (составляющую от 70 до 90% от температуры плавления связующего металла). Как результат смесь становится более плотной и упрочняется связь между зернами.
***Пирофорность — это способность твердого материала к самовоспламенению на воздухе при отсутствии нагрева и будучи в мелкораздробленном состоянии. Свойство может проявляться при ударе или трении. Одним из материаллов хорошо удовлетворяющих этому требованию является обедненный уран. При пробитии брони часть сердечника как раз будет в мелкораздробленном состоянии. Добавляем к этому так же высокую температуру в месте пробития брони, сам удар и трение множества частиц и мы получаем идеальные условия для воспламенения. В вольфрамовые сплавы снарядов так же добавляют специальные добавки бля большей пирофорности. Как простейший пример пирофорности в быту можно привести кремний зажигалок которые сделан из сплава металла церия.
Сссылки:
topwar.ru
andrei-bt.livejournal.com
istiglal.com
alternathistory.org.ua
dokwar.ru
vk.com/military_az
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ
Эльдар Ахундов
«Истиглал»
Поделиться ссылкой:
Понравилось это:
Нравится Загрузка…
Похожее
istiglal.com
Уран конструкторам не помог / Вооружения / Независимая газета
Задача поражения вражеских танков должна решаться не только путем увеличения калибра снарядов
Подкалиберные снаряды из обедненного урана у Т-80 не столь эффективны, как западные БПС.
Фото из энциклопедии «Оружие и технологии России»
Знаменательным событием для процесса разработки бронебойных подкалиберных снарядов (БПС) стало применение в качестве конструкционного материала обедненного урана – побочного продукта атомной промышленности. Ранее в конструкции БПС использовался весьма дефицитный и дорогой вольфрам, который принадлежит к числу редких металлов (его содержание в земной коре составляет примерно 0,0006%).
ЛЮБОПЫТНАЯ «ОСОБЕННОСТЬ»
Поскольку вольфрам незаменим в ряде отраслей промышленности, а также учитывая сложность технологического процесса производства из него сердечников для БПС, было решено задействовать обедненный уран. Он присутствует в подкалиберных снарядах в виде сплавов с небольшими добавками легирующих элементов. Важным свойством урановых БПС является пирофорность – то есть способность самовоспламеняться и гореть при соударении с броней.
Именно из-за пирофорности такие снаряды обладают значительно большим заброневым поражающим действием, чем БПС на основе вольфрама.
Но вот что было характерно для создания отечественных подкалиберных снарядов в советские времена Министерство обороны СССР задавало требования по бронепробиваемости исходя из того, на что были способны конструкторы Научно-исследовательского машиностроительного института (НИМИ)! В результате столь «оригинального» подхода наши урановые 125-мм БПС не способны пробивать фронтальную защиту танков М1А2 SEP «Абрамс» и «Леопард-2А5». Тогда как урановые БПС последних (М829А1, М829А2, М829АЗ) могут надежно поражать наши бронированные машины, оснащенные динамической защитой (ДЗ) при обстреле лобовых зон.
Отставание советских БПС (российские БПС пока не созданы) от зарубежных по бронепробиваемости предполагается ликвидировать в результате принятия в 2009 году нового танка с 135-мм танковой пушкой (ТП), в боекомплект которой будет входить новый БПС. Рассмотрим возможные последствия данного проекта.
ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ И ЗАРУБЕЖНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ
В Советском Союзе с использованием сплава (УЦН) с обедненным ураном было создано два 125-мм БПС – ЗБМ32 «Вант» и ЗБМ48 «Свинец» с бронепробиваемостью 250 мм/60 град. и 300 мм/60 град. соответственно (на дальности 2 км), не позволяющей поражать «Абрамсы» и «Леопарды» при обстреле их с фронтальных зон.
Основным направлением повышения бронепробиваемости БПС является сосредоточение его кинетической энергии на минимально возможной площади контакта с броней. Другими словами, повышение бронепробиваемости БПС осуществляется за счет увеличения относительного удлинения (отношение длины активной части снаряда к его диаметру). По этому показателю наши БПС значительно отстают от зарубежных. Так, относительное удлинение нашего БПС «Вант» равно 15, а снаряда «Свинец» – 22. В то же время для американского 120-мм БПС М829А2 этот показатель равен 32.
Такое положение объясняет высокую бронепробиваемость зарубежных урановых 120-мм БПС, которая, например, для снаряда М829А2 составляет 370 мм/60 град. на дальности 2 км. Уменьшение диаметра и увеличение длины БПС «Вант» и «Свинец» влияют на прочность снарядов при выстреле, проверка которой показала их недостаточную надежность при функционировании в канале ствола. Другими словами, имели место случаи демонтажа этих снарядов при выстреле.
Большое влияние на характеристики снаряда оказывает выбор материала и конструкции ведущего устройства БПС. Пока наши специалисты при создании ведущего устройства снаряда ЗБМ32 переходили от стали к алюминиевому сплаву, американцы в снаряде М829А2 для этой цели применили композиционный материал, что наряду с прогрессивной конструкцией ведущего устройства катушечного типа позволило улучшить баллистические характеристики и бронепробиваемость. Суммарное действие перечисленных причин привело к неудовлетворительной баллистике отечественных БПС. Падение их скорости на дальности 2 км в среднем составляет 160 м/с против 70 м/с у зарубежных снарядов.
Давно нуждается в серьезном совершенствовании система проектирования БПС, которая не подкреплена современной математической моделью, касающейся деформации и целостности снаряда при взаимодействии с многослойной броней, оснащенной ДЗ. Такая трехмерная математическая модель должна базироваться на новых мощных многопроцессорных компьютерных системах, которые в настоящее время у наших проектировщиков отсутствуют.
Главным недостатком существующей системы проектирования является ее оторванность от реальных характеристик уязвимости современных и перспективных бронецелей. При проектировании БПС преобладает экспериментальный метод проб и ошибок, благодаря которому сердечник из тяжелого сплава размещался то в головной, то в хвостовой части БПС. В основном отработка БПС ведется путем обстрела бронеплит в приведенных условиях для определения предельных скоростей пробития бронеплит различной толщины под углами, ничего общего не имеющими с реальностью.
Под приведенными условиями понимается такое размещение орудия и бронеплиты, когда расстояние между ними составляет 100 м, а пороховой метательный заряд подбирается таким, чтобы обеспечить скорость встречи БПС с бронеплитой равной скорости снаряда на дальности 2 км. Затем путем пересчета устанавливаются загоризонтальные «дальности поражения бронеплит». После чего делается вывод о том, что зарубежные танки надежно поражаются БПС на загоризонтальных дальностях, что якобы свидетельствует о перевыполнении требований тактико-технического задания. Однако как можно делать подобные выводы, когда при существующем рассеивании БПС надежное попадание в танк на дальностях 4–5 км очень сложно обеспечить?
НИМИ при недостаточном научном потенциале всегда игнорировал разработки в области БПС кафедры высокоточных летательных аппаратов МГТУ им. Н.Э.Баумана, что не способствовало развитию данного направления прикладной науки. Этот институт, как головное предприятие по созданию БПС, не смог объединить усилия ряда организаций, что не позволило еще в советские времена иметь высокоэффективные противотанковые боеприпасы.
ПОМЕХА – АВТОМАТ ЗАРЯЖАНИЯ
Как было отмечено выше, повышение бронепробиваемости БПС достигается за счет увеличения длины снаряда. Так, если длина отечественных БПС порядка 600 мм обеспечивает бронепробиваемость до 300 мм/60 град., то длина зарубежных снарядов превышает 700 мм, а бронепробиваемость при этом достигает 370–400 мм/60 град. на дальности 2 км. Но если отечественным конструкторам и удалось бы достичь подобных результатов, то разместить такие БПС в танках Т-72, Т-80, Т-90 не представилось бы возможным из-за габаритов вращающегося транспортера автомата заряжания, расположенного в нижней части боевого отделения.
Налицо возможная парадоксальная ситуация – наличие нового, более эффективного БПС не позволило бы его разместить в старом вращающемся транспортере автомата заряжания. Поэтому на новом танке Т-95 с 135-мм ТП целесообразнее установить автомат заряжания, подобный тому, которым оснащен французский «Леклерк». У данного танка автомат заряжания расположен в нише башни, и его конструкцию в отличие от нашего (с транспортером карусельного типа) проще модернизировать в случае увеличения длины БПС.
У нас и Министерство обороны, и конструкторы БПС долго мирились с положением, когда 120-мм зарубежные подкалиберные снаряды DM43, 53 (Германия), М829А1, А2, A3 (США) могут надежно поражать наши танки, оснащенные встроенной ДЗ при обстреле лобовых зон, а наши БПС ЗБМ22, ЗБМ42, ЗБМ32, ЗБМ48 способны поражать «Абрамсы» и «Леопарды» только при попадании в борт. Установка на танке Т-95 135-мм ТП по замыслу заказчика предполагает положить конец такому отставанию. Но наши конкуренты не дремлют.
США совместно с Германией с середины 80-х годов прошлого века провели широкомасштабные работы по созданию новых танковых пушек увеличенного (135–150 мм) калибра. В 1988 году в качестве стандарта для стран НАТО был выбран калибр равный 140 мм. Под руководством США в разработке 140-мм танкового орудия участвовали Германия, Великобритания, Франция. Полученная в результате пушечная система включала 140-мм орудие ХМ291, автомат заряжания ХМ91 и семейство боеприпасов раздельно-гильзового заряжания, в состав которого входил БПС ХМ964.
Снаряд ХМ964 с большим удлинением сердечника имеет бронепробиваемость 450–500 мм/60 град. на дальности 2 км. Способна ли защита нового танка Т-95 отразить воздействие такого снаряда? Сегодня США и НАТО не торопятся с установкой 140-мм орудий, так как их БПС пока успешно могут справиться с задачей поражения наших танков.
Есть ли управа на 135-мм и 140-мм БПС? «Против лома есть прием» – это новая динамическая защита, которая может быть установлена на наших и зарубежных танках. Увеличенная длина и уменьшенный диаметр снаряда (около 25 мм) являются ахиллесовой пятой при взаимодействии с ДЗ. Уже сегодня известны составы взрывчатых веществ, которые не позволят подобным снарядам преодолеть динамическую защиту с помощью баллистического наконечника, предназначенного для «прокола» встроенной ДЗ без возбуждения детонации ВВ. Метание взрывом стальной пластины (длиной 500 мм и толщиной 15–20 мм) по хвостовой части БПС не только будет способствовать рикошету снаряда, но и его разрушению. Таким образом, 135-мм и 140-мм БПС в условиях применения новой ДЗ теряют свое преимущество поражать танки при обстреле их лобовых зон.
Задача поражения неприятельских танков должна решаться не только путем увеличения калибра ТП, но и комплексно с учетом развития других носителей противотанкового оружия, действующих на бронетехнику в глубине обороны противника, что успешно решается в НАТО.
nvo.ng.ru
Бронебойный подкалиберный снаряд Википедия
БПС с неотделяющимся поддоном катушечной формы БПС с неотделяющимся поддоном баллистической формыПодкалиберные боеприпасы — боеприпасы, диаметр боевой части (сердечника) которых меньше диаметра ствола. Чаще всего используются для борьбы с бронированными целями. Увеличение бронепробиваемости по сравнению с обычными бронебойными боеприпасами происходит за счёт увеличения начальной скорости боеприпасов и удельного давления в процессе пробития брони. Для изготовления сердечника используются материалы с наибольшим удельным весом — на основе вольфрама, обеднённого урана и другие. Для стабилизации полёта у современных подкалиберных боеприпасов, как правило, используется оперение.
Описание[ | ]
Подкалиберный оперённый бронебойный снаряд. Процесс отделения секторов поддона.Подкалиберные бронебойные снаряды предназначены для поражения тяжёлобронированных объектов, в частности, танков. Такой снаряд, как правило, не имеет ни взрывателя, ни заряда взрывчатого вещества; его бронепробивное действие целиком обусловлено кинетической энергией снаряда.
Подкалиберный бронебойный снаряд состоит из корпуса катушечной или иной формы (поддона), в который вставляется тяжёлый сердечник диаметром обычно примерно в три раза меньше калибра орудия. Материалом для сердечника служат металлокерамические твёрдые сплавы, обладающие высокой прочностью и твёрдостью. В середине XX века эту роль преимущественно выполнял карбид вольфрама, позднее получили распространение тяжёлосплавные сердечники из обеднённого урана или сплавов вольфрама. Поддон обеспечивает удержание сердечника в стволе, и служит своеобразным поршнем, принимая на себя давление газов при выстреле, тем самым обеспечивая разгон всего снаряда. За счёт меньшей, чем у обычного бронебойного, массы снаряда, дульная скорость подкалиберного боеприпаса значительно вырастает (по некоторым данным, до 1700 м/с против 800—1000 м/c), что обеспечивает увеличение бронепробиваемости.
При ударе снаряда в броню массивный сердечник пробивает в ней отверстие небольшого диаметра, его кинетическая энергия при этом частично расходуется на разрушение брони, но большей частью переходит в тепловую. Раскалённые до высоких температур осколки сердечника и брони летят в заброневое пространство расходящимся конусом, поражая экипаж танка, выводя из строя механизмы и оборудование и создавая многочисленные очаги возгорания. Кроме этого, сердечники из обеднённого урана из-за своей высокой пирофорности при разрушении самовозгораются.
По своему действию подкалиберные бронебойные снаряды обладают существенно большей бронепробиваемостью, чем калиберные бронебойные снаряды. В ходе операции «Буря в пустыне» танковые части ВС США в составе войск коалиции с помощью бронебойного снаряда М829 — подкалиберного снаряда на обеднённом уране — поражали цели на дистанциях до 3000 м[1].
Разновидности[ | ]
Существуют различные виды конст
ru-wiki.ru