Встречная атака: активная танковая броня

    Элементы динамической защиты (ЭДЗ) Являются «сэндвичи» из двух взрывчатого вещества и металлических пластин. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних действий и в один момент являются метаемые элементы
    Правила полуактивной защиты с применением энергии самой струи.
    Справа: ячеистая броня, ячейки которой заполнены квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Ударная волна кумулятивной струи отражается от стенок и схлопывает каверну, приводя к разрушению струи. Внизу: броня с отражающими страницами.
    За счет вспучивания тыльной поверхности и прокладки узкая пластина смещается, набегая на струю и разрушая ее. Такие методы увеличивают противокумулятивную стойкость на 30−40
    В большинстве случаев толщина брони, которую способен пробить кумулятивный заряд, образовывает 6−8 его калибров, а для зарядов с обкладками из таких материалов, как обедненный уран, это значение может быть около 10
    Принцип действия динамической защиты При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей взрывчатое вещество, находящееся в нем, детонирует и железные пластины корпуса начинают разлетаться.Встречная атака: активная танковая броня
    Наряду с этим они пересекают траекторию струи под углом, неизменно 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%.
    Наряду с этим, что крайне важно, ДЗ не детонирует при обстреле из стрелкового оружия.
    Использование ДЗ стало революцией в защите военной техники. Показалась настоящая возможность влиять на внедряющееся поражающее средство так же деятельно, как до этого оно влияло на пассивную броню

Сначала атака на броню велась в лоб: до тех пор пока главным видом действия был бронебойный боеприпас кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к повышению калибра пушки, углов и толщины наклона брони. Эта эволюция прекрасно видна на примере развития танковых брони и вооружений во Второй мировой войны.

Конструктивные ответы того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; в случае если ее наклонить — боеприпасу нужно будет пройти больший путь в толще металла, да и возможность рикошета увеличится. Кроме того по окончании появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с твёрдым неразрушающимся сердечником мало что изменилось.

Смертельный плевок

Но уже в начале Второй мировой войны в поражающих особенностях снарядов случилась революция: показались кумулятивные боеприпасы. В первой половине 40-ых годов двадцатого века Hohlladungsgeschoss («боеприпас с углублением в заряде») начали использовать германские артиллеристы, а в 1942-м и в СССР был принят на вооружение 76-мм боеприпас на данный момент-350А, созданный по окончании изучения трофейных образцов. Так были устроены и известные фауст-патроны.

Появилась неприятность, не разрешимая классическими методами из-за неприемлемого повышения массы танка.

В головной части кумулятивного снаряда сделана коническая углубление в виде облицованной узким слоем металла воронки (раструбом вперед). Детонация взрывчатого вещества начинается со стороны, ближайшей к вершине воронки. Детонационная волна «схлопывает» воронку к оси боеприпаса, а потому, что давление продуктов взрыва (практически полмиллиона воздухов) превышает предел пластической деформации обкладки, последняя начинает вести себя как квазижидкость.

Таковой процесс не имеет ничего общего с плавлением, это как раз «холодное» течение материала. Из схлопывающейся воронки выдавливается узкая (сравнимая с толщиной оболочки) кумулятивная струя, которая разгоняется до скоростей порядка скорости детонации ВВ (а время от времени и выше), другими словами около десяти километров/с и более. Скорость кумулятивной струи значительно превышает скорость распространения звука в материале брони (порядка 4 км/с).

Исходя из этого брони и взаимодействие струи происходит по законам гидродинамики, другими словами они ведут себя как жидкости: струя вовсе не прожигает броню (это обширно распространенное заблуждение), а попадает в нее, подобно тому как струя воды под давлением размывает песок.

Слоеная защита

Первой защитой от кумулятивных снарядов стало использование экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее большой эффективности принципиально важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). В случае если перед главной броней поместить экран из дополнительных страниц металла, то подрыв случится раньше и эффективность действия снизится.

На протяжении Второй мировой войны для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на собственные автомобили узкие сетчатые экраны и металлические листы (распространена байка об применении в этом качестве панцирных кроватей, не смотря на то, что в действительности использовались особые сетки). Но такое ответ было не через чур действенным — прирост стойкости составлял в среднем всего 9−18%.

Исходя из этого при разработке нового поколения танков (Т-64, Т-72, Т-80) конструкторы применили второе ответ — многослойную броню. Она складывалась из двух слоев стали, между которыми помещался слой малоплотного наполнителя — стеклопластика либо керамики. Таковой «пирог» давал выигрыш в сравнении с монолитной металлической броней до 30%.

Но данный метод был неприменим для башни: у этих моделей она литая и поместить вовнутрь стеклопластик сложно с технологической точки зрения.

Конструкторы ВНИИ-100 (сейчас ВНИИ «Трансмаш») внесли предложение вплавлять вовнутрь башенной брони шары из ультрафарфора, удельная струегасящая свойство которого в 2−2,5 раза выше, чем у броневой стали. Эксперты НИИ стали выбрали второй вариант: между внешним и внутренним слоями брони помещались пакеты из высокопрочной жёсткой стали. Они принимали на себя удар ослабленной кумулятивной струи на скоростях, в то время, когда сотрудничество происходит уже не по законам гидродинамики, а в зависимости от твердости материала.

Полуактивная броня

Не смотря на то, что затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко возможно уничтожена кроме того не сильный боковым действием. Исходя из этого предстоящее развитие разработки пребывало 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 таковой конструкции использовались на более поздних модификациях танков — Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был различным, но применял упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» совокупностям защиты, потому, что в них употребляется энергия самого средства поражения.

Один из вариантов таких совокупностей — ячеистая броня, принцип действия которой был предложен сотрудниками Университета гидродинамики Сибирского отделения АН СССР. Броня складывается из комплекта полостей, заполненных квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Кумулятивная струя, попав в таковой количество, ограниченный железными стенками, генерирует в квазижидкости ударную волну, которая, отражаясь от стенок, возвращается к оси струи и схлопывает каверну, приводя к торможению и разрушение струи.

Таковой тип брони снабжает выигрыш по противокумулятивной стойкости до 30−40%.

Еще один вариант — броня с отражающими страницами. Это трехслойная преграда, складывающаяся из плиты, тонкой пластины и прокладки. Струя, попадая в плиту, формирует напряжения, приводящие сперва к местному вспучиванию тыльной поверхности, а после этого к ее разрушению.

Наряду с этим происходит большое вспучивание тонкого листа и прокладки. В то время, когда струя пробивает тонкую пластину и прокладку, последняя уже начала перемещение в сторону от тыльной поверхности плиты.

Потому, что между направлениями тонкой пластины и движения струи имеется некий угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее. В сравнении с монолитной броней той же массы эффект от применения «отражающих» страниц может быть около 40%.

Следующим усовершенствованием конструкции был переход на башни со сварной базой. Стало ясно, что разработки по повышению прочности катаной брони более перспективны. В частности, в 1980-х годах были созданы и готовы к серийному производству новые стали повышенной твердости: СК-2Ш, СК-3Ш.

Использование башен с базой из проката разрешило повысить защитный эквивалент по базе башни. В следствии башня для танка Т-72Б с базой из проката владела увеличенным внутренним количеством, рост массы составил 400 кг если сравнивать с серийной литой башней танка Т-72Б. Пакет наполнителя башни выполнялся с применением керамических стали и материалов повышенной твердости либо из пакета на базе металлических пластин с «отражающими» страницами.

Эквивалентная бронестойкость стала равна 500−550 мм гомогенной стали.

Взрыв навстречу

Тем временем разработки в области кумулятивных снарядов совершенствовались . В случае если во время второй мировой бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4−5 калибров, то позднее она существенно выросла. Так, при калибре 100−105 мм она уже составляла 6−7 калибров (в металлическом эквиваленте 600−700 мм), при калибре 120−152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8−10 калибров (900−1200 мм гомогенной стали).

Дабы защититься от этих снарядов, требовалось как следует новое ответ.

Работы над противокумулятивной, либо «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 психотерапевтическая неподготовленность влиятельных промышленности и представителей армии. Убедить их помогло лишь успешное использование израильскими танкистами подобной брони на танках М48 и М60 на протяжении арабо-израильской войны 1982 года.

Потому, что технические, конструкторские и технологические ответы были полностью подготовлены, главный танковый парк СССР 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 владевшие достаточно замечательным бронированием, фактически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого оружия потенциальных соперников.

Против лома имеется приемы

Кумулятивный боеприпас — не единственное средство поражения военной техники. Значительно более страшные соперники брони — бронебойные подкалиберные боеприпасы (БПС). По конструкции таковой боеприпас несложен — он представляет собой долгий лом (сердечник) из тяжелого и высокопрочного материала (в большинстве случаев это карбид вольфрама либо обедненный уран) с оперением для стабилизации в полете.

Диаметр сердечника значительно меньше калибра ствола — из этого и наименование «подкалиберные». Летящий со скоростью 1,5−1,6 км/с «дротик» массой в пара килограммов владеет таковой кинетической энергией, что при попадании способен пробивать более 650 мм гомогенной стали. Причем обрисованные выше методы усиления противокумулятивной защиты фактически не воздействуют на подкалиберные боеприпасы.

Вопреки здравому смыслу, наклон броневых страниц не только не приводит к рикошету подкалиберного боеприпаса, но кроме того ослабляет степень защиты от них! Современные «срабатывающиеся» сердечники не рикошетируют: при взаимодействии с броней на переднем финише сердечника образуется грибовидный оголовок, играющий роль шарнира, и боеприпас доворачивается в сторону перпендикуляра к броне, уменьшая путь в ее толще.

Следующим поколением ДЗ стала совокупность «Контакт-5». Эксперты НИИ стали проделали громадную работу, решив множество противоречивых неприятностей: ДЗ должна была давать замечательный боковой импульс, разрешающий дестабилизировать либо уничтожить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (если сравнивать с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но наряду с этим детонация от осколков и попадания пуль снарядов исключалась.

С этими проблемами помогла совладать конструкция блоков. Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток скоростных осколков, каковые и детонируют заряд.

Действие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, дабы снизить его бронепробивные характеристики. Действие на кумулятивную струю кроме этого возрастает если сравнивать с узкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В следствии установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5−1,8 раза и снабжает увеличение 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 русском ДЗ — комплекс «Реликт», кроме этого созданный экспертами НИИ стали. В усовершенствованных ЭДЗ удалось устранить многие недочёты, к примеру недостаточную чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими боеприпасами и некоторыми типами кумулятивных снарядов.

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

Западные аналоги

Зарубежные образцы ДЗ основаны на самых принципах и разных материалах

1 тип

ДЗ с применением простых ВВ В большинстве случаев, это ДЗ первых поколений Представители: Блейзер, SuperBlazer (Израиль), ERAWA (Польша), Dyna (Чехия), Brenus (Франция), SABLIN (Испания)

2 тип

ДЗ с применением особых ВВ: малоплотных, с низкой скоростью горения, малочувствительных Такие ДЗ применяют ВВ с разными добавками, наполнителями в виде микросфер, неметаллическими метаемыми элементами, что разрешает снизить побочные эффекты и размещать такие комплексы на легкобронированной технике. Используются как главная составляющая в комплексе с другими типами ДЗ либо дополнительной пассивной броней Представители: Clara (Германия), IRA, LERA, L-VAS (Израиль)

3 тип

ДЗ без применения ВВ Воздействие этих совокупностей основано на энергетических особенностях используемых материалов (поликарбонат, полиуретан, силикон и проч.), и побочные эффекты минимальны. Исходя из этого они употребляются в первую очередь на слабозащищенной технике. Как независимый вид защиты данный тип ДЗ применен на израильских танках «Меркава-III» и «Меркава-IV». Данный тип ДЗ за границей рассматривается как самый перспективный, поскольку легко сочетается с другими видами защиты

Представители: RUAG (Швейцария), NxTRA (CША)

4 тип

ДЗ с применением энергии самой струи либо боеприпаса Отражающая броня, ячеистая броня, откольная броня. В последней тыльная сторона страниц имеет особый рельеф, что при попадании кумулятивной струи формирует поток осколков, нацеленный на разрушение самой струи. Такие совокупности в Российской Федерации уже не рассматриваются как перспективные, не смотря на то, что за границей им так же, как и прежде уделяют внимание

Представители: NERA (Израиль), сэндвич типа «керамика-резина-сталь»

Самым перспективным способом за границей считается использование гибридной брони, в различных комбинациях включающей в себя как типов защиты

Сейчас лучшие: ASPRO (Израиль, для M2 и грузовиков), ARAT (США, для танков М1), BRAT (США, для БМП Bradley)

Разрезать на кусочки

    Cхема работы кумулятивной защиты «Нож» Кумулятивные модули «Ножа» разрезают атакующий боеприпас (сердечник, кумулятивную струю либо ударное ядро) на небольшие фрагменты
    Заряды срабатывают последовательно под влиянием дополнительных удлиненных зарядов, наряду с этим кумулятивная струя, грамотный из кумулятивной углубления каждого из зарядов, воздействует на средство, разрушая его на отдельные фрагменты и отклоняя от начальной траектории. Модули кумулятивной защиты «Нож» срабатывают мгновенно, без особых средств инициирования

На данный момент украинские армейские применяют разработку ДЗ «Нож», концепция которой прорабатывалась еще в советское время. Русские эксперты сочли ее малоэффективной

В комплексе «Нож» кроме этого употребляется боковое действие на струю, но не метаемой пластиной, а линейными кумулятивными зарядами. Принцип схож с действием кумулятивного боеприпаса, лишь употребляются не конические углубления, а продольные уголковые углубления в слое взрывчатого вещества. При срабатывании формируется последовательность кумулятивных «ножей», каковые разрезают струю либо сердечник

Недочёт таковой схемы — низкий КПД: на разрушение идет малая часть энергии, а другая тратится «вхолостую». Помимо этого, опробования продемонстрировали, что сердечник, кроме того поделённый на части, сохраняет большую пробивную свойство, поскольку летитвперед эшелонированным «пакетом»

Запад и Россия

Необходимо заметить, что русский концепция применения динамической защиты кардинально отличается от западной.

В Российской Федерации ДЗ — это необходимая составная часть комплексной бронезащиты, которая употребляется на всех подряд русских танках. Требования к уровню защиты всегда растут. Одновременно с этим на легкобронированной технике она по различным обстоятельствам не употребляется.

В западных государствах идет прямо противоположный процесс. Динамическая защита делается необходимым атрибутом легкобронированной техники и ограниченно употребляется на танках. Наряду с этим требования к уровню защиты ограничены 400 мм, другими словами против самый массово используемых кумулятивных средств поражения.

Это возможно растолковать как различиями военной теории, так и классической русским неповоротливостью.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№93, июль 2010).

«Арена» уничтожает вражеский снаряд: активная защита Т-90 в действии


Похожие статьи, которые вам понравятся:

  • Творцы танкового мира

    Во Франции в Первую мировую главным ангелом и «зачинателем-хранителем» танкостроения был выдающийся артиллерийский инженер Жан-Батист Этьен. Он, как и…

  • Броня крепка, гантраки наши быстры!: грузовик

    Гантрак на базе американского военного грузовика M939A2. Бронирование создано в 2004 году специально для войны в Ираке, произведено чуть больше много…

  • Первая битва гражданской войны в сша

    Первая большая битва американской гражданской войны началась фактически случайно, явившись, как и многие другие узнаваемые битвы в истории , результатом…

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: