Moderný tankový pancier. Aktívne pancierovanie tanku
Dynamická ochrana tankov / Foto: Tlačová služba ruského ministerstva obrany
Úvod
Spočiatku bol súboj tankov čelnou bitkou, pretože hlavná škodlivá strela bola priebojná, všetko viedlo k zvýšeniu kalibru dela, ako aj hrúbky a uhla panciera. Táto koncepcia rozvoja je jasne viditeľná vo vývoji tankových síl počas druhej svetovej vojny. Aj po nástupe pancierových nábojov s nezničiteľným jadrom sa toho zmenilo len málo.
Už v počiatočných fázach druhej svetovej vojny však došlo k revolúcii v deštruktívnych vlastnostiach munície: objavili sa kumulatívne náboje. V roku 1941 začali nemeckí delostrelci používať Hohlladungsgeschoss („projektil so zárezom v náboji“) a v roku 1942 ZSSR prijal 76 mm projektil BP-350A, ktorý bol vyvinutý po preštudovaní zachytených vzoriek. Takto boli navrhnuté slávne Faustpatrony.
V hlavovej časti kumulatívnej munície je kužeľovité vybranie vo forme lievika vyloženého tenkou vrstvou kovu (so zvonom smerom dopredu).
Obrázok 1.1 Schéma kumulatívnej fragmentačnej strely (tanková munícia).
Číslované: 1 - telo, 2 - kapotáž, 3 - kumulatívna ochrana lievika, 4 - poistkové vybavenie, 5 - kumulatívny lievik, 6 - výbušnina, 7 - stabilizátory, 8 - iniciačná náplň.
V tvarovanej náloži je výbušnina umiestnená okolo prázdneho kovového (zvyčajne medeného) kužeľa (obloženie). Nálož sa detonuje tak, že detonačná vlna sa šíri od vrchu obloženia k jeho základni kolmo na tvoriacu čiaru kužeľa. Keď detonačná vlna dosiahne výstelku, táto sa začne deformovať (stláčať) vysokou rýchlosťou smerom k svojej osi, čo spôsobí tečenie výstelkového kovu. V tomto prípade sa materiál výstelky neroztopí, ale vďaka veľmi vysokej rýchlosti a stupňu deformácie sa transformuje do koherentného (rozštiepeného na molekulárnej úrovni) stavu a správa sa ako kvapalina, pričom zostane pevnou látkou.
Podľa fyzikálneho zákona zachovania hybnosti menšia časť obloženia, ktorá má vyššiu rýchlosť, bude prúdiť k základni kužeľa a vytvorí kumulatívny prúd. Časť obloženia, ktorá je hmotovo väčšia, ale má nižšiu rýchlosť, bude tiecť v opačnom smere a vytvorí jadro (paličku).
Obrázok 1. Vznik jadra (tĺčika) a prúdnice pri deformácii výstelky spôsobenej detonáciou nálože.
Čelo detonácie sa šíri od vrchu obloženia k jeho základni, kolmo na tvoriacu čiaru kužeľa: 1 - výbušnina; 2 - obklad; 3 - prúdnica; 4 - detonačné čelo; 5 - jadro.
Rozloženie energie medzi prúdom a jadrom závisí od otvoru kužeľa obloženia. Keď je otvor kužeľa menší ako 90º, energia prúdu je väčšia ako energia jadra, opak je pravdou pre otvor väčší ako 90. Preto konvenčné tvarované nálože používané v projektiloch určených na prepichnutie hrubého obočia tvarovaný prúd náboja generovaný priamym kontaktom strely s pancierom má otvor nie väčší ako 45º. Ploché nálože (typu „šokové jadro“), navrhnuté tak, aby prenikli relatívne tenkým pancierom s jadrom na značnú vzdialenosť (až desiatky metrov), majú otvor asi 120º.
Rýchlosť jadra je nižšia ako rýchlosť zvuku v kove. Preto interakcia jadra s pancierom prebieha ako pri konvenčných kinetických projektiloch prebíjajúcich pancier.
Rýchlosť kumulatívneho prúdu je vyššia ako rýchlosť zvuku v kove. Preto interakcia kumulatívneho prúdu s pancierom prebieha podľa hydrodynamickej teórie, to znamená, že kumulatívny prúd a pancier pri zrážke interagujú ako dve ideálne kvapaliny.
Z hydrodynamickej teórie vyplýva, že prienik panciera tvarovaného prúdu náboja sa zvyšuje úmerne s dĺžkou prúdu a druhej odmocnine pomeru hustoty tvarovaného materiálu výstelky náboja k hustote materiálu bariéry. Na základe toho možno vypočítať teoretickú schopnosť preraziť pancier daného tvaru náboja.
Prax však ukazuje, že skutočná schopnosť prebíjania panciera tvarovaných nábojov je vyššia ako teoretická. Vysvetľuje to skutočnosť, že skutočná dĺžka prúdu sa ukáže byť väčšia ako vypočítaná v dôsledku dodatočného natiahnutia prúdu v dôsledku gradientu rýchlosti jeho hlavových a chvostových častí.
Aby sa plne realizovala potenciálna schopnosť tvarovanej nálože preraziť pancier (berúc do úvahy dodatočné natiahnutie prúdu tvarovanej nálože v dôsledku rýchlostného gradientu po jej dĺžke), je potrebné, aby k detonácii tvarovanej nálože došlo pri optimálnom ohnisku. vzdialenosť od prekážky (obrázok 2). Na tento účel sa používajú rôzne typy balistických hrotov vhodných dĺžok.
Obrázok 2. Zmena sily prieniku typického tvarovaného náboja ako funkcia zmeny ohniskovej vzdialenosti: 1 - hĺbka prieniku (cm); 2 - ohnisková vzdialenosť (cm).
Aby sa kumulatívny prúd ešte viac predĺžil a tým sa zvýšila jeho schopnosť preraziť pancier, používajú sa kužeľové výstelky tvarovaných náloží s dvoma alebo tromi uhlovými otvormi, ako aj výstelky v tvare rohu (s plynule sa meniacim uhlovým otvorom). Keď sa uhlová apertúra mení (postupne alebo plynulo), gradient rýchlosti pozdĺž dĺžky prúdu sa zvyšuje, čo spôsobuje jeho dodatočné predĺženie a zvýšenú schopnosť prepichovať pancier.
Zvýšenie prieniku panciera tvarových náloží dodatočným natiahnutím prúdu tvarovanej nálože je možné len vtedy, ak je zabezpečená vysoká presnosť výroby ich výmuroviek. Presná výroba výsteliek je kľúčovým faktorom účinnosti tvarovaných náloží.
1. Viacvrstvová ochrana
Prvá vec, s ktorou sa konštruktéri rozhodli začať, bolo zvýšiť počet prekážok v ceste projektilu a pridať nové vrstvy pancierovania. Keďže sa kumulatívny prúd nevytvorí okamžite, ak sa pred hlavný pancier umiestni clona ďalších plátov, detonácia nastane skôr a účinnosť nárazu sa zníži.
Počas 2. svetovej vojny si tankové posádky pripevňovali na svoje vozidlá tenké plechy a sieťové sitá, aby ich chránili pred Faustovými nábojmi (rozšírená je historka o používaní pancierových postelí na tento účel, aj keď v skutočnosti sa používali špeciálne pletivá). .
Na základe týchto skúseností sovietski konštruktéri pri vývoji tankov novej generácie (T-64, T-72, T-80) použili iné riešenie - viacvrstvovú ochranu pozostávajúcu z dvoch vrstiev ocele, medzi ktorými je vrstva plniva s nízkou hustotou bola umiestnená - sklolaminát alebo keramika.
2. Polodynamický pancier
Je veľmi ťažké zastaviť kumulatívny prúd, ale keďže je zraniteľný v priečnom smere, môže byť ľahko zničený aj slabým nárazom.
Ďalší vývoj technológie mal preto zabezpečiť, aby kombinované pancierovanie prednej a bočnej časti liatej veže bolo vytvorené vďaka hore otvorenej dutine vyplnenej komplexným plnivom; Dutina bola zhora uzavretá privarenými zátkami. Vežičky tejto konštrukcie boli použité na neskorších modifikáciách tankov - T-72B, T-80U a T-80UD. Princíp činnosti vložiek bol odlišný, ale využíval spomínanú „laterálnu zraniteľnosť“ kumulatívneho prúdu. Takéto brnenie je zvyčajne klasifikované ako „poloaktívne“ ochranné systémy, pretože využívajú energiu samotnej zbrane.
Ďalšou možnosťou je pancier s reflexnými vrstvami. Ide o trojvrstvovú bariéru pozostávajúcu z dosky, rozpery a tenkej dosky. Prúd, prenikajúci do dosky, vytvára napätia, ktoré vedú najskôr k lokálnemu opuchu zadnej plochy a potom k jej deštrukcii. V tomto prípade dochádza k výraznému opuchu tesnenia a tenkého plechu. Keď prúd prenikne cez tesnenie a tenkú dosku, táto sa už začala pohybovať preč od zadného povrchu dosky. Pretože medzi smermi pohybu prúdu a tenkou doskou je určitý uhol, v určitom okamihu doska začne nabiehať do prúdu a ničí ho.
Ďalším konštrukčným vylepšením bol prechod na veže so zváranou základňou. Ukázalo sa, že vývoj na zvýšenie pevnosti valcovaného panciera bol sľubnejší. Najmä v 80. rokoch boli vyvinuté nové ocele so zvýšenou tvrdosťou a pripravené na sériovú výrobu: SK-2Sh, SK-3Sh. Použitie veží s valcovanou základňou umožnilo zvýšiť ochranný ekvivalent základne veže. Vďaka tomu mala veža pre tank T-72B s valcovanou oceľovou základňou zväčšený vnútorný objem, nárast hmotnosti bol 400 kg oproti sériovej odlievanej veži tanku T-72B. Balík výplne veže bol vyrobený z keramických materiálov a ocele vysokej tvrdosti alebo z balíka na báze oceľových plátov s „reflexnými“ plechmi. Ekvivalentná odolnosť pancierovania sa rovnala 500-550 mm homogénnej ocele.
3. Výbuch smerom
Ďalšou generáciou dynamickej ochrany bol systém Kontakt-5. Špecialisti Výskumného ústavu ocele odviedli skvelú prácu a vyriešili mnohé protichodné problémy: výbušné zariadenie muselo poskytnúť silný bočný impulz, ktorý umožnil destabilizovať alebo zničiť jadro BPS (pancierové podkalibrové projektily), výbušnina mala spoľahlivo odpáliť z nízkorýchlostného (v porovnaní s kumulatívnym prúdovým) jadra BPS, ale zároveň bola vylúčená detonácia od striel a úlomkov nábojov. Dizajn blokov pomohol tieto problémy prekonať. Kryt bloku DZ je vyrobený z hrubej (asi 20 mm) vysokopevnostnej pancierovej ocele. Keď BPS zasiahne, generuje prúd vysokorýchlostných úlomkov, ktoré odpália nálož. Náraz pohybujúceho sa hrubého krytu na BPS je dostatočný na to, aby sa znížili jeho prierazné vlastnosti. V porovnaní s tenkou (3 mm) doskou Contact-1 sa tiež zvyšuje vplyv na kumulatívny prúd. V dôsledku toho inštalácia systému diaľkového snímania Kontakt-5 na nádrže zvyšuje antikumulatívny odpor 1,5-1,8 krát a poskytuje zvýšenie úrovne ochrany proti BPS 1,2-1,5 krát. Komplex Kontakt-5 je inštalovaný na ruských sériových tankoch T-80U, T-80UD, T-72B (od roku 1988) a T-90.
4. Ďalšie vylepšenie dizajnu
Uvažujme o vývoji dynamickej ochrany v súčasnej fáze na príklade tankov: T-80U; T-90S/A1; T-90A a T-80UD.
T-80U
Kombinovaný pancier pozostáva z komôrkových liatych blokov vyplnených polymérom s oceľovými vložkami. Pancierovanie trupu je zabezpečené optimálnym pomerom hrúbok sklolaminátovej výplne a oceľových plátov vysokej tvrdosti.
Veža má hrúbku vonkajšej steny 85...60 mm, hrúbku zadnej steny až 190 mm. V hore otvorených dutinách bola inštalovaná komplexná výplň, ktorá pozostávala z bunkovej výplne inštalovanej v dvoch radoch a oddelenej 20 mm oceľovou doskou. Za obalom sa nachádza doska BTK-1 s hrúbkou 80 mm. Zadná doska liatej základne veže je do 150 mm. Na vonkajšom povrchu čela veže sú v rámci uhla sklonu +35 nainštalované pevné bloky dynamickej ochrany „Kontakt-5“ v tvare V.
Obrázok 3.1 Tank T-80 U s posádkou.
Najnovšou generáciou ruského diaľkového prieskumu Zeme je komplex Relikt, ktorý vyvinuli aj špecialisti z Výskumného ústavu ocele. V vylepšenom EDS boli odstránené mnohé nedostatky, napríklad nedostatočná citlivosť pri iniciácii nízkorýchlostnými kinetickými projektilmi a niektorými typmi kumulatívnej munície. Zvýšená účinnosť ochrany proti kinetickej a kumulatívnej munícii sa dosahuje použitím dodatočných vrhacích dosiek a zahrnutím nekovových prvkov do ich zloženia. V dôsledku toho sa prienik panciera podkalibernými projektilmi znižuje o 20 – 60 % a vďaka predĺženému času vystavenia kumulatívnemu prúdu bolo možné dosiahnuť určitú účinnosť v kumulatívnych zbraniach s tandemovou hlavicou.
T-90S/A1
Vo vzťahu k vežiam tankov je jednou z výrazných rezerv na zvýšenie ich protibalistickej ochrany alebo zníženie hmotnosti oceľovej základne veže pri zachovaní existujúcej úrovne protibalistickej ochrany zvýšenie odolnosti oceľového panciera používaného napr. vežičky. Základ veže T-90S/A je vyrobený zo stredne tvrdého oceľového panciera, ktorý výrazne (10-15%) prevyšuje balistickú odolnosť oproti stredne tvrdému liatemu pancierovaniu.
Takže pri rovnakej hmotnosti môže mať veža z valcovaného panciera vyššiu odolnosť voči projektilu ako veža z liateho panciera a navyše, ak sa na vežu použije valcovaný pancier, jej odolnosť proti projektilu sa môže ešte zvýšiť.
Ďalšou výhodou valcovanej veže je schopnosť zabezpečiť vyššiu presnosť pri jej výrobe, pretože pri výrobe liatej pancierovej základne veže je spravidla požadovaná kvalita odlievania a presnosť odlievania z hľadiska geometrických rozmerov a hmotnosti. nezabezpečuje, čo si vyžaduje prácne a nemechanizované práce na odstraňovanie chýb odliatku, úpravu rozmerov a hmotnosti odliatku vrátane úpravy dutín pre výplne. Realizácia výhod konštrukcie valcovanej veže v porovnaní s odlievanou vežou je možná len vtedy, keď jej odolnosť voči projektilu a životnosť v miestach spojov valcovaných častí panciera spĺňa všeobecné požiadavky na odolnosť proti projektilu a životnosť veže ako celku. Zvarové spoje veže T-90S/A sú vyrobené s úplným alebo čiastočným prekrytím spojov dielov a zvarov zo strany paľby.
Obrázok 4.1 Nádrž T-90S/A počas testovania.
Obrázok 4.2 Pancierovanie tanku T-90S/A1
Hrúbka pancierovania bočných stien je 70 mm, steny čelného panciera sú hrubé 65-150 mm a strecha veže je zvarená z jednotlivých dielov, čo znižuje tuhosť konštrukcie pri vystavení vysokej výbušnine. Dynamické ochranné bloky v tvare V sú inštalované na vonkajšom povrchu čela veže.
T-90A a T-80UD
Vežová ochrana pozostáva z dvoch odnímateľných ochranných modulov inštalovaných na zváranom podstavci. Každý ochranný modul je bezpečne pripevnený k pancierovaniu hlavnej veže. Výhodou je zvýšenie bezpečnosti bez výrazného zvýšenia hmotnostných a rozmerových parametrov vďaka voľbe zákona zmeny hrúbky pancierových prekážok a vysoko účinného plniva. Na vonkajšom povrchu čela veže sú v rámci uhla sklonu +35 nainštalované pevné dynamické ochranné bloky v tvare V. Veža je vyrobená z pancierovej ocele vysokej tvrdosti získanej elektrotroskovým pretavovaním (ESR). Oceľ s ESR poskytuje zvýšenie odolnosti v rovnakých konštrukciách o 10-15 percent v porovnaní s valcovanou oceľou strednej tvrdosti.
Strecha veže je vyrobená celá lisovaná, čím sa zvýšila jej tuhosť, čím sa zabezpečila vyrobiteľnosť a stabilná kvalita v podmienkach sériovej výroby.
Obrázok 4.3 Možnosti pre veže so zváranou základňou T-90A a T-80UD (s modulárnym pancierovaním)
Veža obsahuje dva ochranné moduly, z ktorých každý je pripevnený s možnosťou demontáže. Modul je vyrobený vo forme puzdra s výplňou.
Steny, spodná doska a kryt prvého výklenku sú vyrobené z panciera, pričom hrúbka zadnej steny tela ochranného modulu je menšia ako hrúbka prednej steny veže, každý ochranný modul je vybavený druhou priečkou; kryt výklenku a nosná časť.
Nosná časť je pevne spojená s priečkou a prednou a zadnou stenou krytu ochranného modulu. Priečka je umiestnená vo vnútri krytu rovnobežne s jeho zadnou stenou a má hrúbku väčšiu ako je hrúbka prednej steny krytu. Hrúbka zadnej steny krytu ochranného modulu nepresahuje hrúbku priečky. Na koncoch priečky smerujúcich k spodnému plechu veže sú výstupky. V spodnom plechu telesa ochranného modulu a v spodnom plechu veže sú vytvorené otvory a drážky zodpovedajúce výstupkom na konci priečky.
Každý ochranný blok vo veži je pevne a bezpečne pripevnený k hlavnému pancierovaniu veže. To je zaistené pevným upevnením polohy telesa ochranného modulu voči spodnému plechu veže. Ďalšou výhodou je zvýšenie bezpečnosti bez zvyšovania parametrov hmotnosti a veľkosti vďaka voľbe zákona zmeny hrúbky pancierových prekážok: prednej steny, priečky a zadnej steny krytu ochranného modulu a prednej steny veže. ako aj použitím vysoko účinného bunkového plniva.
5. Perspektívy rozvoja
Prečo je potrebné použiť novú generáciu ochrany pre moderný tank? Vyhliadky na budúcu výzbroj tankov: rýchlosť projektilu v rokoch 2015-2020 môže dosiahnuť 4,5 km/s. (EMP, ETCP). Hodnota prieniku panciera môže byť 1000 mm (2000 mm pod uhlom 0 stupňov). Úsťová energia dosiahnutá sľubným 140 mm kanónom je 23 MJ alebo viac, s efektívnou energiou strely 14 MJ. Spolu s tým bola prijatá kumulatívna munícia s tandemovou hlavicou a dlhým časom oneskorenia, čo výrazne obmedzuje oblasť účelného použitia vstavanej dynamickej ochrany. Dynamická ochrana proti tandemovej munícii zahŕňa takmer úplnú neutralizáciu účinku predbitia, čo si vyžaduje zavedenie dostatočne hrubej pancierovej priečky do dynamickej ochrannej konštrukcie medzi jej radmi. To zase obmedzuje jeho použitie na ochranu bočných výstupkov a pri ochrane čelných výstupkov vyžaduje veľkú hmotnosť a rozmery.
Nádejné tanky zároveň podliehajú prísnym hmotnostným obmedzeniam (Bojová hmotnosť - 42-57 * ton), ktoré sťažujú zabezpečenie ochrany iba pomocou štandardnej vstavanej dynamickej ochrany a pasívneho viacvrstvového pancierovania.
Predpokladá sa, že moderné tanky využívajúce ERA dokážu poskytnúť ochranu až do 1350 mm po dráhe strely pomocou ERA, čo do budúcnosti zjavne nestačí ďalšie zvýšenie ochrany je možné len s výrazným zvýšením hustoty ochranného materiálu, resp , a hmotnosť cisterny, ktorej podvozok vyčerpal možnosti zvýšenia zaťaženia .
Vývoj obrnených vozidiel budúcnosti je úzko spätý s využívaním nových typov pancierovania, nakoľko sa zvyšuje potreba radikálne zvýšiť ochranu tankov pred zbraňami budúcnosti a zároveň znížiť hmotnosť samotného tanku. Jednou z ciest je ďalší rozvoj dynamickej ochrany, ktorá má stále určitý potenciál a riešenia zahŕňajú rôzne možnosti elektrodynamického a takzvaného „inteligentného“ pancierovania.
V súčasnosti prebieha aj vývoj perspektívnych systémov aktívnej ochrany s použitím vysoko výbušných fragmentačných hlavíc ako protistreliva, ktoré umožnia bojovať s akoukoľvek kumulatívnou muníciou, vrátane tandemovej munície, ktorá má veľké oneskorenie pre činnosť streliva. hlavný náboj a tiež umožní efektívne ovplyvňovať rebrované BPS tankových zbraní, avšak riešenie problému zabezpečenia presnej streľby protistrelivom proti vysokorýchlostným projektilom je ťažko realizovateľná. Experimenty uskutočnené v posledných rokoch ukázali základnú možnosť vytvorenia aktívnej ochrany schopnej chrániť nádrže, a to aj pred operenými BPS.
Teraz je ťažké presne predpovedať štruktúru pancierovej ochrany sľubného tanku na Západe, prebiehajú práce na vytvorení „plne elektrického tanku“, v ktorom je „elektrický“ pancier organickou súčasťou ochrany. Už teraz možno namietať, že časy konvenčného viacvrstvového brnenia sú nenávratne preč. Vzhľadom na existujúce obmedzenia hmotnosti a hrúbky pancierovania už nie je možné odolávať ničivým prvkom modernej munície jednoduchým absorbovaním ich kinetickej energie, spúšťaním a brzdením. V každom prípade im treba spôsobiť deštruktívne a destabilizujúce poškodenie aktívnou protiakciou z brnenia.
Zoznam použitej literatúry:
Pre akékoľvek vojenské vybavenie existujú tri hlavné charakteristiky - mobilita, palebná sila a ochrana. Dnes si povieme niečo o obrane, ako môžu moderné hlavné bojové tanky s istotou a úspešne čeliť hrozbám, s ktorými sa stretávajú na bojisku. Začnime tým najdôležitejším a najdôležitejším – brnením.
Keď škrupina takmer porazila brnenie
Až do 60. rokov minulého storočia bola hlavným materiálom pre brnenie oceľ strednej a vysokej tvrdosti. Potrebujete zlepšiť ochranu vášho tanku? Zväčšíme hrúbku oceľových plechov, umiestňujeme ich do racionálnych uhlov sklonu, stvrdneme vrchné vrstvy pancierovania alebo vytvoríme také rozloženie tanku, aby sme v čele bojového vozidla mohli vyrobiť čo najhrubší pancier.
V polovici 50-tych rokov minulého storočia sa však objavili nové typy kumulatívnych projektilov prepichujúcich pancier, ktoré sa vyznačujú extrémne vysokou mierou prieniku. Také vysoké, že tieto náboje neboli podporované pancierovaním stredných ani ťažkých tankov tej doby. Ale na ceste boli aj protitankové riadené strely (alebo skrátene ATGM), ktorých prienik dosahoval 300-400 milimetrov ocele. A konvenčné pancierové alebo podkalibrové granáty neboli pozadu - ich priebojnosť sa rýchlo zvyšovala.
Napriek všetkým svojim výhodám nemali T-54 a T-55 koncom 50. a začiatkom 60. rokov dostatočnú úroveň zabezpečenia.
Na prvý pohľad sa zdalo riešenie problému jednoduché – opäť zväčšiť hrúbku panciera. Ale pridaním milimetrov ocele získava vojenská technika aj tony hmoty navyše. A to priamo ovplyvňuje mobilitu nádrže, jej spoľahlivosť, jednoduchosť údržby a výrobné náklady. Preto sa k otázke zvýšenia ochrany tankov muselo pristupovať z iného uhla.
Protiraketový sendvič
Konštruktéri v tomto duchu dospeli k logickému záveru - musia nájsť určitý materiál alebo kombináciu materiálov, ktoré by poskytli spoľahlivú ochranu pred kumulatívnym prúdom s relatívne nízkou hmotnosťou.
Vývoj v tomto smere pokročil najďalej v Sovietskom zväze, kde sa koncom 50. rokov začalo experimentovať so sklolaminátom a ľahkými zliatinami na báze titánu alebo hliníka. Použitie týchto materiálov v kombinácii so stredne tvrdou oceľou poskytlo dobrý nárast hmotnosti panciera. Výsledky celého tohto výskumu boli zakomponované do prvého hlavného bojového tanku s kombinovaným pancierovaním - T-64.
Jeho horná predná časť bola „sendvič“ vyrobený z 80 mm oceľového plechu, dvoch sklenených vlákien s celkovou hrúbkou 105 mm a ďalšieho 20 mm oceľového plechu v spodnej časti. Predný pancier tanku bol umiestnený pod uhlom 68°, čo v konečnom dôsledku poskytlo ešte výraznejšiu hrúbku pancierovania. Veža T-64 bola na svoju dobu tiež dokonale chránená - bola odliata z ocele a mala v čele vpravo a vľavo od pištole dutiny, ktoré boli vyplnené hliníkovou zliatinou.
Keramika vs volfrám
Po nejakom čase dizajnéri objavili výhody keramiky. Keramika, ktorá má 2-3 krát menšiu hustotu ako oceľ, výborne odoláva prieniku kumulatívneho prúdu aj jadra rebrovaného projektilu sabot.
V Sovietskom zväze sa kombinované pancierovanie využívajúce keramiku objavilo začiatkom 70. rokov minulého storočia na hlavnom bojovom tanku T-64A, kde sa namiesto hliníkovej zliatiny ako výplň používali vo veži korundové gule plnené oceľou.
Schéma pancierovania veže T-64A. Okrúhle prvky sú rovnaké korundové guľôčky, ktoré vyplnili výklenky v čele veže vľavo a vpravo od pištole.
Keramiku však nepoužíval len Sovietsky zväz. V 60. rokoch vzniklo v Anglicku kombinované brnenie Chobham, čo je balík mnohých vrstiev ocele, keramiky, polymérov a spojív. Napriek vysokej cene Chobham preukázal vynikajúcu odolnosť proti kumulatívnym projektilom a uspokojivú odolnosť proti rebrovaným projektilom sabot s volfrámovým jadrom. Následne bol pancier Chobham a jeho modifikácie predstavené na najnovších západných hlavných bojových tankoch: americký M1 Abrams, nemecký Leopard 2 a britský Challenger.
Osobitne treba spomenúť takzvané „uránové brnenie“ – ďalší vývoj panciera Chobham, ktorý bol vystužený doskami z ochudobneného uránu. Tento materiál sa vyznačuje veľmi vysokou hustotou a tvrdosťou, vyššou ako oceľ. Ochudobnený urán spolu so zliatinami volfrámu sa tiež používa na výrobu jadier moderných sabotových projektilov s prepichovacími rebrami. Navyše jeho odolnosť proti kumulatívnym a kinetickým projektilom prebíjajúcim pancier na jednotku hmotnosti je vyššia ako u valcovanej homogénnej ocele. To je dôvod na použitie platní z ochudobneného uránu v čelnom pancieri veže tankov M1 Abrams v modifikácii M1A1NA (kde HA je Heavy Armor).
Poloaktívne brnenie
Ďalším zaujímavým smerom vo vývoji kombinovaného panciera je použitie balíkov oceľových plátov a inertného plniva. Ako sú postavené? Predstavte si balík pozostávajúci z pomerne hrubého oceľového plechu, vrstvy inertného plniva a ďalšieho tenšieho oceľového plechu. A takýchto balíkov je 20 a sú umiestnené v určitej vzdialenosti od seba. Presne takto vyzerá náplň do veže tanku T-72B, nazývaná balík „reflexných fólií“.
Ako toto brnenie funguje? Keď kumulatívny prúd prerazí hlavnú oceľovú platňu, v inertnej výplni vzniká vysoký tlak, napučiava a tlačí oceľové platne pred sebou a za sebou do strán. Okraje otvorov vyrazených kumulatívnym prúdom v oceľových plátoch sa ohýbajú, deformujú prúd a bránia jeho ďalšiemu prechodu dopredu.
Výklenok pre kombinované pancierovanie veže T-72B, v ktorom sú umiestnené tie isté balíčky „reflexných fólií“.
Ďalším typom poloaktívneho kombinovaného panciera je pancier s bunkovou výplňou. Pozostáva z blokov buniek naplnených kvapalinou alebo kvázi tekutou látkou. Kumulatívny prúd, ktorý prerazí takúto bunku, vytvorí rázovú vlnu. Vlna, ktorá naráža na steny článku, sa odráža v opačnom smere a núti kvapalinu alebo kvázikvapalnú látku pôsobiť proti kumulatívnemu prúdu, čo spôsobuje jeho brzdenie a deštrukciu. Podobný typ pancierovania sa používa na hlavnom bojovom tanku T-80U.
Na tomto možno dokončíme naše úvahy o hlavných typoch kombinovaného pancierovania moderných obrnených vozidiel. Teraz je čas hovoriť o „druhej koži“ hlavných bojových tankov - dynamickej ochrane.
Ochrana tanku výbušninami
Prvé experimenty s dynamickou ochranou sa začali v polovici dvadsiateho storočia, no z mnohých dôvodov sa tento typ ochrany (skrátene DZ) prvýkrát začal používať v boji oveľa neskôr.
Ako funguje dynamická ochrana? Predstavte si nádobu obsahujúcu jednu alebo viac výbušných náloží a kovové vrhacie platne. Prepichnutím tejto nádoby spôsobí kumulatívny prúd detonáciu výbušniny, ktorá spôsobí, že sa vrhacie platne posunú smerom k projektilu. V tomto prípade platne pretínajú trajektóriu kumulatívneho prúdu, ktorý je nútený ich znovu a znovu prepichovať. Navyše v dôsledku vrhacích dosiek nadobúda kumulatívny prúd cikcakovitý tvar, deformuje sa a ničí.
Prvé modely dynamickej ochrany fungovali podľa vyššie opísaného princípu: izraelský Blazer a sovietsky Kontakt-1. Takéto zariadenie na diaľkové snímanie však nedokázalo odolať rebrovaným projektilom podkaliberu - tieto typy projektilov, ktoré prešli výbušninou, nespôsobili jej detonáciu. Preto najlepšie mysle v kanceláriách obranného dizajnu začali pracovať na novom type univerzálnej dynamickej ochrany, ktorá by si rovnako dobre poradila s kumulatívnymi aj podkalibernými projektilmi.
T-64BV, vybavený dynamickou ochranou Kontakt-1.
Príkladom takejto ochrany bol sovietsky systém diaľkového ovládania Contact-5. Jeho charakteristickým znakom je, že veko nádoby dynamickej ochrany je vyrobené z pomerne hrubého oceľového plechu. Rebrovaný podkaliberný projektil, ktorý do nej prenikne, vytvorí veľké množstvo úlomkov, ktoré pri pohybe vysokou rýchlosťou spôsobujú detonáciu výbušniny. A potom sa všetko deje rovnakým spôsobom ako na prvých vzorkách diaľkového snímania - výbuch a hrubá vrhacia platňa zničia podkaliberný projektil a výrazne znížia jeho prienik.
Schematické zariadenie univerzálnej dynamickej ochrany.
Ďalším zaujímavým príkladom dynamickej ochrany je reaktívne pancierovanie „Knife“. Skladá sa z nádob, ktoré obsahujú veľa malých tvarovaných nábojov. Tvarovaný prúd náboja alebo jadro rebrovaného projektilu sabot, ktorý prechádza cez jeden z týchto zásobníkov, spôsobuje detonáciu nábojov, ktoré vytvárajú veľa malých tvarovaných prúdov nábojov. Tieto malé prúdové lietadlá, pôsobiace na nepriateľov útočiaci kumulatívny prúdový prúd alebo rebrový sabotový projektil, ich zničia a rozbijú na samostatné úlomky.
Najlepšia obrana je útok
"Prečo nevytvoríme systém, ktorý by strieľal granáty letiace na tank, keď sa stále približuje?" Pravdepodobne presne takto sa asi pred 60 rokmi v hĺbkach dizajnérskych kancelárií zrodila myšlienka vytvorenia KAZ - komplexu aktívnej ochrany.
Komplex aktívnej ochrany je súbor pozostávajúci z detekčných prostriedkov, riadiaceho systému a systému ničenia. Keď sa projektil alebo ATGM priblíži k tanku, je detekovaný pomocou senzorov alebo radarového systému a je vypálená špeciálna munícia, ktorá pomocou sily výbuchu, úlomkov alebo kumulatívneho prúdu poškodí alebo úplne zničí strelu alebo protitankovú strelu.
Princíp fungovania komplexu aktívnej ochrany.
Vo vývoji systémov aktívnej ochrany bol najaktívnejší Sovietsky zväz. Od roku 1958 vzniklo niekoľko KAZ rôznych typov. Jeden zo systémov aktívnej ochrany však vstúpil do služby až v roku 1983. Bol to KAZ „Drozd“, ktorý bol nainštalovaný na T-55AD. Následne bol vytvorený komplex aktívnej ochrany Arena pre modernejšie hlavné bojové tanky. A relatívne nedávno ruskí dizajnéri vyvinuli Afganit KAZ, určený pre najnovšie tanky a ťažké bojové vozidlá pechoty na platforme Armata.
Podobné komplexy vznikali a vznikajú aj v zahraničí. Napríklad v Izraeli. Keďže otázka ochrany pred ATGM a RPG je obzvlášť akútna pre tanky Merkava, boli to tanky Merkava od Western MBT, ktoré boli prvé masívne vybavené systémami aktívnej ochrany Trophy. Izraelčania vytvorili aj KAZ Iron Fist, ktorý je vhodný nielen pre tanky, ale aj pre obrnené transportéry a iné ľahké obrnené vozidlá.
Dymové clony a opticko-elektronické protiopatrenia
Ak komplex aktívnej obrany jednoducho zničí riadené protitankové strely blížiace sa k tanku, potom komplex opticko-elektronických protiopatrení (alebo skrátene COEP) pôsobí oveľa rafinovanejšie. Príkladom takéhoto KOEP je Shtora, inštalovaná na T-90, BMP-3 a najnovších modifikáciách T-80. ako to funguje?
Značná časť moderných protitankových riadených striel je navádzaná laserovým lúčom. A keď takáto strela mieri na tank, senzory COEP zaregistrujú, že vozidlo je ožarované laserom a vyšlú zodpovedajúci signál posádke. V prípade potreby dokáže COEP automaticky vystreliť aj dymový granát v požadovanom smere, ktorý tank ukryje vo viditeľnom a infračervenom spektre elektromagnetických vĺn. Po prijatí signálu o laserovom žiarení môže posádka tanku stlačiť požadované tlačidlo - a samotný COEP otočí vežu tanku v smere, z ktorého na ňu mieri laserom navádzaná strela. Jediné, čo musí strelec a veliteľ bojového vozidla urobiť, je odhaliť a zničiť hrozbu.
Okrem laserového lúča však mnoho protitankových rakiet používa na navádzanie sledovač. To znamená, že v zadnej časti samotnej rakety je zdroj jasného svetla určitej frekvencie. Toto svetlo je zachytené navádzacím systémom ATGM a upravuje let rakety tak, aby zasiahla cieľ. A tu prichádzajú na rad inštalácie svetlometov KOEP (v hre ich možno vidieť na T-90). Môžu vyžarovať svetlo rovnakej frekvencie ako indikátor protitankovej strely, čím „oklamú“ navádzací systém a odvedú strelu ďalej od tanku.
Tieto „červené oči“ T-90 sú svetlomety KOEP „Shtora“.
Obrazovky a mriežky
A posledným prvkom ochrany moderných obrnených vozidiel, o ktorom budeme dnes hovoriť, sú všetky druhy antikumulatívnych obrazoviek, mriežok a prídavných pancierových modulov.
Antikumulatívna clona je navrhnutá celkom jednoducho - je to bariéra vyrobená z ocele, gumy alebo iného materiálu, inštalovaná v určitej vzdialenosti od hlavného panciera tanku alebo obrneného bojového vozidla. Takéto obrazovky je možné vidieť na tankoch z druhej svetovej vojny aj na modernejších obrnených vozidlách. Princíp ich fungovania je jednoduchý: keď kumulatívny projektil zasiahne clonu, predčasne vystrelí a kumulatívny prúd preletí vo vzduchu určitú vzdialenosť a výrazne oslabený dosiahne hlavný pancier tanku.
Antikumulatívne mriežky fungujú trochu inak. Vyrábajú sa vo forme dosiek, ktorých okraje smerujú k smeru, odkiaľ môže prísť ohrozenie nádrže. Keď sa kumulatívny projektil zrazí s mriežkovými prvkami, tieto deformujú telo strely, lievik kumulatívnej hlavice a/alebo zápalnicu, čím zabránia vystreleniu strely a objaveniu sa kumulatívneho prúdu.
Antikumulatívne mriežky sa obzvlášť často inštalujú na ľahké obrnené vozidlá - obrnené transportéry, bojové vozidlá pechoty alebo stíhače tankov.
A na záver pár slov o namontovanom modulárnom pancierovaní. Samotná myšlienka nie je nová – pred 70 a viac rokmi pridali posádky trochu ochrany tam, kde chýbala. Predtým sa na to používali dosky, vrecia s pieskom, pancierové pláty zo zničených nepriateľských tankov, či dokonca betón. Dnes sa používajú moderné polyméry, keramika a iné materiály, ktoré vykazujú vysokú úroveň ochrany pri nízkej hmotnosti. Okrem toho je moderný modulárny pancier navrhnutý a vyrobený tak, aby jeho inštalácia a demontáž prebehla čo najrýchlejšie. Jedným z príkladov takejto ochrany je montovaný pancier MEXAS používaný na tankoch Leopard-1 a Leopard-2, obrnených transportéroch M113 a M1126 Stryker a mnohých ďalších typoch vojenskej techniky.
To je všetko.
Používajte správne brnenie, nevystavujte slabé miesta svojich tankov nepriateľským granátom a veľa šťastia v boji!
Použitie nekovových kombinovaných materiálov v obrnených bojových vozidlách už dlhé desaťročia nie je žiadnym tajomstvom. Takéto materiály sa popri základnom oceľovom pancieri začali vo veľkom využívať s príchodom novej generácie povojnových tankov v 60. a 70. rokoch. Napríklad sovietsky tank T-64 mal predný pancier korby s medzivrstvou pancierového sklolaminátu (STB) a v predných častiach veže bola použitá keramická tyčová výplň. Toto riešenie výrazne zvýšilo odolnosť obrneného vozidla proti účinkom kumulatívnych a pancierových podkaliberných striel.
Moderné tanky sú vybavené kombinovaným pancierom navrhnutým tak, aby výrazne znížil vplyv škodlivých faktorov nových protitankových zbraní. V kombinovanom pancieri domácich tankov T-72, T-80 a T-90 sa používajú najmä sklolaminátové a keramické plnivá, podobný keramický materiál sa používa na ochranu hlavného tanku Britov Challenger (brnenie Chobham) a francúzskeho hlavného tanku Leclerc nádrž. Kompozitné plasty sa používajú ako obklady v obývateľných priestoroch tankov a obrnených vozidiel, s výnimkou poškodenia posádky sekundárnymi úlomkami. Nedávno sa objavili obrnené vozidlá, ktorých karoséria pozostáva výlučne z kompozitov na báze sklolaminátu a keramiky.
Domáce skúsenosti
Hlavným dôvodom použitia nekovových materiálov v pancieroch je ich relatívne nízka hmotnosť so zvýšenou úrovňou pevnosti, ako aj odolnosť proti korózii. Keramika teda spája vlastnosti nízkej hustoty a vysokej pevnosti, no zároveň je dosť krehká. Polyméry však majú vysokú pevnosť aj viskozitu a sú vhodné na tvarovanie, ktoré je pre pancierovú oceľ neprístupné. Za zmienku stojí najmä sklolaminát, na základe ktorého sa špecialisti z rôznych krajín už dlho snažia vytvoriť alternatívu ku kovovému pancierovaniu. Takáto práca sa začala po druhej svetovej vojne koncom 40. rokov 20. storočia. V tom čase sa vážne uvažovalo o možnosti vytvorenia ľahkých tankov s plastovým pancierom, pretože s nižšou hmotnosťou teoreticky umožnila výrazne zvýšiť balistickú ochranu a zvýšiť antikumulatívnu odolnosť.
Sklolaminátové telo pre nádrž PT-76
V ZSSR sa v roku 1957 začal experimentálny vývoj nepriestrelného a projektilu odolného panciera z plastových materiálov. Výskumné a vývojové práce realizovala veľká skupina organizácií: VNII-100, Výskumný ústav plastov, Výskumný ústav sklolaminátu, Výskumný ústav-571, MIPT. Do roku 1960 vetva VNII-100 vyvinula dizajn pancierového trupu pre ľahký tank PT-76 s použitím sklenených vlákien. Podľa predbežných výpočtov sa plánovalo zníženie hmotnosti karosérie obrneného vozidla o 30% alebo dokonca viac pri zachovaní odolnosti proti projektilom na úrovni oceľového panciera rovnakej hmotnosti. Zároveň bola najväčšia úspora hmotnosti dosiahnutá vďaka výkonným konštrukčným častiam trupu, teda spodku, streche, výstužiam atď. Vyrobený model trupu, ktorého časti boli vyrobené v závode Karbolit v Orekhovo-Zuevo, bol testovaný ostreľovaním, ako aj námornými skúškami ťahaním.
Predpokladaná odolnosť projektilu sa síce potvrdila, ale v ostatných ohľadoch nový materiál nepriniesol žiadne výhody – k očakávanému výraznému zníženiu radarovej a tepelnej signatúry nedošlo. Okrem toho z hľadiska technologickej zložitosti výroby, možnosti opravy v teréne a technických rizík bol sklolaminátový pancier horší ako materiály vyrobené z hliníkových zliatin, ktoré sa považovali za vhodnejšie pre ľahké obrnené vozidlá. Vývoj pancierových konštrukcií pozostávajúcich výlučne zo sklolaminátu bol čoskoro obmedzený, pretože tvorba kombinovaného pancierovania pre nový stredný tank (neskôr prijatý T-64) sa začala naplno. Sklolaminát sa však začal aktívne používať v civilnom automobilovom priemysle na vytvorenie kolesových terénnych vozidiel značky ZIL.
Vo všeobecnosti teda výskum v tejto oblasti úspešne napredoval, pretože kompozitné materiály mali mnoho jedinečných vlastností. Jedným z dôležitých výsledkov tejto práce bol vzhľad kombinovaného panciera s keramickou prednou vrstvou a zosilneným plastovým podkladom. Ukázalo sa, že takáto ochrana je vysoko odolná voči guľkám prepichujúcim pancier, pričom jej hmotnosť je 2-3 krát menšia ako u oceľového panciera podobnej sily. Takáto kombinovaná pancierová ochrana sa začala používať na bojových vrtuľníkoch už v 60. rokoch minulého storočia na ochranu posádky a najzraniteľnejších jednotiek. Neskôr sa podobná kombinovaná ochrana začala používať aj pri výrobe pancierových sedadiel pre pilotov armádnych vrtuľníkov.
Výsledky dosiahnuté v Ruskej federácii v oblasti vývoja nekovových pancierových materiálov ukazujú materiály publikované odborníkmi z JSC Research Institute of Steel, najväčšieho ruského vývojára a výrobcu integrovaných ochranných systémov, medzi nimi Valery Grigoryan (prezident, riaditeľ of Science of JSC Research Institute of Steel “, doktor technických vied, profesor, akademik Ruskej akadémie vied), Ivan Bespalov (vedúci katedry, kandidát technických vied), Alexey Karpov (vedúci výskumný pracovník Výskumného inštitútu ocele OJSC , kandidát technických vied).
Testovanie keramického pancierového panelu na zvýšenie ochrany BMD-4M
Špecialisti z Výskumného ústavu ocele píšu, že organizácia v posledných rokoch vyvinula ochranné konštrukcie triedy 6a s plošnou hustotou 36-38 kilogramov na meter štvorcový na báze karbidu bóru vyrábaného VNIIEF (Sarov) na substráte s vysokou molekulovou hmotnosťou. polyetylén. ONPP "Technology" za účasti OJSC "Research Institute of Steel" dokázalo vytvoriť ochranné štruktúry triedy 6a s povrchovou hustotou 39-40 kilogramov na meter štvorcový na báze karbidu kremíka (aj na substráte s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou polyetylén - UHMWPE).
Tieto konštrukcie majú nepopierateľnú výhodu v hmotnosti v porovnaní s pancierovými konštrukciami na báze korundu (46-50 kilogramov na meter štvorcový) a oceľových pancierových prvkov, ale majú dve nevýhody: nízku životnosť a vysoké náklady.
Je možné zvýšiť životnosť organicko-keramických pancierových prvkov na jeden výstrel na štvorcový decimeter ich skladaním z malých dlaždíc. Zatiaľ je možné zaručiť jeden alebo dva výstrely do pancierového panelu s UHMWPE podložkou s plochou päť až sedem štvorcových decimetrov, ale nie viac. Nie je náhoda, že zahraničné štandardy odolnosti proti guľkám vyžadujú testovanie s guľkou z pušky prepichujúcej pancier s iba jedným výstrelom do ochrannej konštrukcie. Dosiahnutie prežitia až troch výstrelov na decimeter štvorcový zostáva jednou z hlavných úloh, ktoré sa poprední ruskí vývojári snažia vyriešiť.
Vysoká odolnosť sa dá dosiahnuť použitím diskrétnej keramickej vrstvy, to znamená vrstvy pozostávajúcej z malých valcov. Takéto pancierové panely vyrába napríklad TenCate Advanced Armor a ďalšie firmy. Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, sú asi o desať percent ťažšie ako ploché keramické panely.
Ako substrát pre keramiku sa ako energeticky najľahší materiál používajú lisované panely z polyetylénu s vysokou molekulovou hmotnosťou (napríklad Dyneema alebo Spectra). Vyrába sa však len v zahraničí. Rusko by si malo založiť aj vlastnú výrobu vlákien, a nie len lisovacie panely z dovážaných surovín. Je tiež možné použiť kompozitné materiály na báze domácich aramidových tkanín, ale ich hmotnosť a cena výrazne prevyšujú polyetylénové panely.
Ďalšie zlepšovanie charakteristík kompozitného pancierovania na báze keramických pancierových prvkov vo vzťahu k obrneným vozidlám sa uskutočňuje v nasledujúcich hlavných oblastiach.
Zlepšenie kvality pancierovej keramiky. Posledné dva-tri roky Výskumný ústav ocele úzko spolupracuje s výrobcami pancierovej keramiky v Rusku - NEVZ-Sojuz OJSC, Aloks CJSC, Virial LLC v oblasti testovania a zlepšovania kvality pancierovej keramiky. Spoločným úsilím sa podarilo výrazne zlepšiť jej kvalitu a prakticky ju dostať na úroveň západných štandardov.
Vývoj racionálnych konštrukčných riešení. Sada keramických dlaždíc má v blízkosti spojov špeciálne zóny, ktoré majú znížené balistické vlastnosti. S cieľom vyrovnať vlastnosti panelu bol vyvinutý „profilovaný“ dizajn pancierových dlaždíc. Tieto panely sú nainštalované na aute Punisher a úspešne prešli predbežnými testami. Okrem toho boli vyvinuté konštrukcie na báze korundu so substrátom z UHMWPE a aramidu s hmotnosťou 45 kilogramov na meter štvorcový pre panel triedy 6a. Použitie takýchto panelov v zariadeniach AT a obrnených vozidiel je však obmedzené kvôli dodatočným požiadavkám (napríklad odolnosť proti bočnému výbuchu výbušného zariadenia).
Požiarne testovaná kabína chránená kombinovaným pancierom s keramickými dlaždicami
Obrnené vozidlá, ako sú bojové vozidlá pechoty a obrnené transportéry, sa vyznačujú zvýšenou požiarnou expozíciou, takže maximálna hustota poškodenia, ktorú môže poskytnúť keramický panel zostavený podľa princípu „pevného panciera“, nemusí byť dostatočná. Riešenie tohto problému je možné len použitím diskrétnych keramických zostáv šesťhranných alebo valcových prvkov zodpovedajúcich zbrani. Diskrétne usporiadanie zaisťuje maximálnu životnosť kompozitného pancierového panelu, ktorého maximálna hustota poškodenia sa približuje hustote kovových pancierových konštrukcií.
Hmotnostné charakteristiky diskrétnych keramických pancierových kompozícií so základňou vo forme hliníkovej alebo oceľovej pancierovej dosky sú však o päť až desať percent vyššie ako podobné parametre keramických panelov súvislého usporiadania. Ďalšou výhodou diskrétnych keramických panelov je, že nevyžadujú lepenie na podklad. Tieto pancierové panely boli inštalované a testované na prototypoch BRDM-3 a BMD-4. V súčasnosti sa takéto panely využívajú v rámci projektov výskumu a vývoja Typhoon a Bumerang.
Zahraničné skúsenosti
V roku 1965 vytvorili špecialisti z americkej spoločnosti DuPont materiál s názvom Kevlar. Išlo o aramidové syntetické vlákno, ktoré bolo podľa jeho vývojárov päťkrát pevnejšie ako oceľ pri rovnakej hmotnosti, no zároveň malo pružnosť bežného vlákna. Kevlar sa stal široko používaným ako pancierový materiál v letectve a pri výrobe osobných ochranných prostriedkov (brnenie, prilby atď.). Okrem toho sa Kevlar začal zavádzať do systému ochrany tankov a iných obrnených bojových vozidiel ako výstelka na ochranu pred sekundárnym poškodením posádky úlomkami panciera. Neskôr podobný materiál vznikol aj v ZSSR, aj keď sa v obrnených vozidlách nepoužíval.
Americké experimentálne bojové obrnené vozidlo CAV so sklolaminátovým trupom
Medzitým sa objavili pokročilejšie kumulatívne a kinetické zbrane a s nimi rástli aj požiadavky na pancierovú ochranu techniky, čo zvýšilo jej hmotnosť. Zníženie hmotnosti vojenského vybavenia bez ohrozenia ochrany bolo prakticky nemožné. Ale v osemdesiatych rokoch minulého storočia technologický vývoj a najnovší vývoj v chemickom priemysle umožnil návrat k myšlienke brnenia zo sklenených vlákien. Americká spoločnosť FMC zaoberajúca sa výrobou bojových vozidiel tak vytvorila prototyp veže pre bojové vozidlo pechoty M2 Bradley, ktorej ochranu tvoril jeden kus vyrobený z kompozitu vystuženého sklenými vláknami (s výnimkou prednej časti) . V roku 1989 sa začalo testovanie bojového vozidla pechoty Bradley s pancierovým trupom, ktorý obsahoval dve horné časti a spodok pozostávajúci z viacvrstvových kompozitných dosiek a ľahký rám podvozku vyrobený z hliníka. Na základe výsledkov testov bolo zistené, že z hľadiska balistickej ochrany toto vozidlo zodpovedá štandardnému bojovému vozidlu pechoty M2A1 s 27% znížením hmotnosti trupu.
Od roku 1994 v Spojených štátoch amerických v rámci programu Advanced Technology Demonstrator (ATD) vzniká prototyp bojového obrneného vozidla s názvom CAV (Composite Armored Vehicle). Jeho trup mal pozostávať výlučne z kombinovaného pancierovania na báze keramiky a sklolaminátu s použitím najnovších technológií, vďaka čomu sa plánovalo zníženie celkovej hmotnosti o 33% s úrovňou ochrany ekvivalentnou pancierovej oceli, a teda zvýšenie mobility. Hlavným zámerom CAV, ktorého vývojom bola poverená spoločnosť United Defence, bolo názorne demonštrovať možnosť využitia kompozitných materiálov pri výrobe pancierových trupov perspektívnych bojových vozidiel pechoty, bojových vozidiel pechoty a iných bojových vozidiel.
V roku 1998 bol predvedený prototyp pásového vozidla CAV s hmotnosťou 19,6 tony Karoséria bola vyrobená z dvoch vrstiev kompozitných materiálov: vonkajšia vrstva bola vyrobená z keramiky oxidu hlinitého a vnútorná vrstva bola vyrobená zo sklolaminátu vystuženého vysokou pevnosťou. sklolaminát. Okrem toho mal vnútorný povrch trupu antifragmentačné obloženie. Pre zvýšenie ochrany pred výbuchmi mín malo sklolaminátové dno štruktúru s voštinovým základom. Podvozok vozidla pokrývali bočné clony z dvojvrstvového kompozitu. Na umiestnenie posádky bol na prove izolovaný bojový priestor, zvarený z titánových plechov a s dodatočným pancierom vyrobeným z keramiky (čelo) a sklolaminátu (strecha) a obložením proti fragmentácii. Auto bolo vybavené dieselovým motorom s výkonom 550 k. a hydromechanickou prevodovkou dosahovala rýchlosť 64 km/h a dosah 480 km. Ako hlavná výzbroj bola na korbu nainštalovaná stúpajúca plošina kruhovej rotácie s 25 mm automatickým kanónom M242 Bushmaster.
Testy prototypu CAV zahŕňali štúdie schopnosti trupu odolávať nárazovým zaťaženiam (dokonca sa plánovalo nainštalovať 105 mm tankový kanón a vykonať sériu streľby) a námorné skúšky s celkovým dosahom niekoľko tisíc km. Celkovo program počítal s výdavkami až 12 miliónov dolárov do roku 2002. Práca však nikdy neopustila experimentálnu fázu, hoci jasne preukázala možnosť použitia kompozitov namiesto klasického brnenia. Preto vývoj v tomto smere pokračoval v oblasti zdokonaľovania technológií na vytváranie ultrapevných plastov.
Od konca 80. rokov minulého storočia nezostalo ani Nemecko stranou všeobecného trendu. Vykonával aktívny výskum v oblasti nekovových pancierových materiálov. V roku 1994 táto krajina prijala nepriestrelné a projektilom odolné kompozitné pancierovanie Mexas, vyvinuté spoločnosťou IBD Deisenroth Engineering na báze keramiky. Má modulárny dizajn a používa sa ako dodatočná namontovaná ochrana pre obrnené bojové vozidlá, namontovaná na vrchu hlavného panciera. Kompozitný pancier Mexas podľa predstaviteľov spoločnosti účinne chráni proti pancierovej munícii s kalibrom do 14,5 mm. Následne sa pancierové moduly Mexas začali široko používať na zlepšenie ochrany hlavných tankov a iných bojových vozidiel rôznych krajín, vrátane tanku Leopard-2, bojových vozidiel pechoty ASCOD a CV9035, obrnených transportérov Stryker, Piranha-IV, Dingo a obrnené vozidlá Fennec “, ako aj samohybná delostrelecká lafeta PzH 2000.
Zároveň od roku 1993 prebiehajú v Spojenom kráľovstve práce na vytvorení prototypu vozidla ACAVP (Advanced Composite Armored Vehicle Platform) s karosériou vyrobenou výhradne z kompozitu na báze sklených vlákien a plastu vystuženého sklenými vláknami. Pod generálnym vedením DERA (Defense Evaluation and Research Agency) ministerstva obrany vytvorili špecialisti z Qinetiq, Vickers Defense Systems, Vosper Thornycroft, Short Brothers a ďalších dodávateľov monokokový kompozitný trup ako súčasť jednej vývojovej práce. Cieľom vývoja bolo vytvorenie prototypu pásového obrneného bojového vozidla s ochranou podobnou kovovému pancierovaniu, avšak s výrazne zníženou hmotnosťou. Predovšetkým to bolo diktované potrebou mať plnohodnotnú vojenskú techniku pre sily rýchlej reakcie, ktorú bolo možné prepravovať najobľúbenejším vojenským dopravným lietadlom C-130 Hercules. Okrem toho nová technológia umožnila znížiť hlučnosť stroja, jeho tepelný a radarový podpis, predĺžiť životnosť vďaka vysokej odolnosti proti korózii a v budúcnosti znížiť náklady na výrobu. Na urýchlenie práce boli použité komponenty a zostavy sériového bojového vozidla pechoty British Warrior.
Britské experimentálne obrnené bojové vozidlo ACAVP so sklolaminátovým trupom
V roku 1999 spoločnosť Vickers Defense Systems, ktorá vykonala konštrukčné práce a celkovú integráciu všetkých subsystémov prototypu, predložila prototyp ACAVP na testovanie. Hmotnosť vozidla bola približne 24 ton, motor s výkonom 550 k v kombinácii s hydromechanickou prevodovkou a vylepšeným chladiacim systémom mu umožňuje dosiahnuť rýchlosť až 70 km/h na diaľnici a 40 km/h v nerovnom teréne. Vozidlo je vyzbrojené 30 mm automatickým kanónom spojeným so 7,62 mm guľometom. V tomto prípade bola použitá štandardná veža zo sériového Fox BRM s kovovým pancierom.
V roku 2001 boli testy ACAVP úspešne dokončené a podľa vývojára preukázali pôsobivé ukazovatele bezpečnosti a mobility (tlač ambiciózne uviedla, že Briti boli údajne „prví na svete“, ktorí vytvorili kompozitné obrnené vozidlo). Kompozitná karoséria poskytuje zaručenú ochranu pred pancierovými guľkami kalibru do 14,5 mm v bočnom výbežku a pred 30 mm nábojmi v čelnom výbežku a samotný materiál eliminuje sekundárne poškodenie posádky črepinami pri preniknutí panciera. K dispozícii je tiež prídavné modulárne pancierovanie na zvýšenie ochrany, ktoré je namontované na vrchu hlavného panciera a možno ho rýchlo demontovať pri preprave vozidla vzduchom. Celkovo vozidlo počas testovania najazdilo 1 800 km a neboli zaznamenané žiadne vážne poškodenia a karoséria úspešne odolávala všetkým nárazom a dynamickým zaťaženiam. Okrem toho sa uvádzalo, že hmotnosť vozidla 24 ton nie je konečným výsledkom; toto číslo možno znížiť inštaláciou kompaktnejšej pohonnej jednotky a hydropneumatického odpruženia a použitie ľahkých gumených pásov môže výrazne znížiť hladinu hluku.
Napriek pozitívnym výsledkom sa prototyp ACAVP ukázal ako nevyžiadaný, hoci vedenie DERA plánovalo pokračovať vo výskume až do roku 2005 a následne vytvoriť sľubné obrnené vozidlo s kompozitným pancierom a dvojčlennou posádkou. Nakoniec bol program skrátený a ďalší návrh sľubného prieskumného vozidla už prebiehal podľa projektu TRACER s použitím osvedčených hliníkových zliatin a ocele.
Napriek tomu pokračovali práce na štúdiu nekovových pancierových materiálov pre výstroj a osobnú ochranu. Niektoré krajiny majú svoje analógy kevlarového materiálu, ako napríklad Tvaron od dánskej spoločnosti Teijin Aramid. Ide o veľmi pevné a ľahké para-aramidové vlákno, ktoré sa má používať pri pancierovaní vojenskej techniky a podľa výrobcu dokáže znížiť celkovú hmotnosť konštrukcie o 30-60% v porovnaní s tradičnými analógmi. Ďalším materiálom s názvom Dyneema, ktorý vyrába DSM Dyneema, je vysokopevnostné vlákno z polyetylénu s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou (UHMWPE). Podľa výrobcu je UHMWPE najpevnejším materiálom na svete – 15-krát pevnejším ako oceľ (!) a 40 % pevnejším ako aramidové vlákno rovnakej hmotnosti. Plánuje sa použiť na výrobu nepriestrelnej vesty, prilieb a ako pancier pre ľahké bojové vozidlá.
Ľahké obrnené vozidlá vyrobené z plastu
Po zohľadnení nahromadených skúseností zahraniční experti dospeli k záveru, že vývoj sľubných tankov a obrnených transportérov, plne vybavených plastovým pancierom, je stále dosť kontroverzným a riskantným podnikaním. Pri vývoji ľahších kolesových vozidiel založených na sériových automobiloch sa však ukázalo, že sú potrebné nové materiály. Od decembra 2008 do mája 2009 sa teda v Spojených štátoch na testovacom mieste v Nevade testovalo ľahké obrnené vozidlo s karosériou vyrobenou výhradne z kompozitných materiálov. Vozidlo s označením ACMV (All Composite Military Vehicle), vyvinuté spoločnosťou TPI Composites, úspešne absolvovalo vytrvalostné a cestné testy, pričom najazdilo celkovo 8 000 kilometrov po asfaltových a poľných cestách, ako aj v nerovnom teréne. Plánované boli testy ostreľovaním a výbuchom. Základom experimentálneho obrneného auta bolo slávne HMMWV - „Hammer“. Pri vytváraní všetkých štruktúr jeho karosérie (vrátane rámových nosníkov) boli použité výlučne kompozitné materiály. Vďaka tomu dokázal TPI Composites výrazne znížiť hmotnosť ACMV a tým zvýšiť jeho nosnosť. Navyše sa plánuje rádovo predĺžiť životnosť stroja z dôvodu predpokladanej väčšej odolnosti kompozitov v porovnaní s kovom.
V Spojenom kráľovstve sa dosiahol významný pokrok v používaní kompozitov pre ľahké obrnené vozidlá. V roku 2007 sa na 3. medzinárodnej výstave obranných systémov a zariadení v Londýne predviedlo obrnené vozidlo Cav-Cat na báze stredne ťažkého nákladného vozidla Iveco vybavené kompozitným pancierovaním NP Aerospace CAMAC. Okrem štandardného pancierovania bola dodatočná ochrana bokov vozidla zabezpečená inštaláciou modulárnych pancierových panelov a antikumulatívnych mriežok, tiež vyrobených z kompozitu. Integrovaný prístup k ochrane CavCat výrazne znížil dopad na posádku a jednotky výbuchmi mín, šrapnelov a protitankových zbraní ľahkej pechoty.
Americké experimentálne obrnené vozidlo ACMV so sklolaminátovou karosériou
Britské obrnené vozidlo CfvCat s prídavnými protiobjemovými štítmi
Stojí za zmienku, že NP Aerospace už predtým demonštrovala pancierovanie typu SAMAS na ľahkom obrnenom vozidle Landrover Snatch ako súčasť pancierovej súpravy Cav100. Teraz sú podobné súpravy Cav200 a Cav300 ponúkané pre stredné a ťažké kolesové vozidlá. Pôvodne bol nový pancierový materiál vytvorený ako alternatíva ku kovovému kompozitnému nepriestrelnému pancierovaniu s vysokou triedou ochrany a celkovou pevnosťou konštrukcie s relatívne nízkou hmotnosťou. Jeho základom bol lisovaný viacvrstvový kompozit, ktorý mu umožňuje vytvárať odolný povrch a vytvárať karosériu s minimom spojov. Pancierový materiál CAMAC podľa výrobcu poskytuje modulárnu monokokovú štruktúru s optimálnou balistickou ochranou a schopnosťou odolávať ťažkým konštrukčným zaťaženiam.
NP Aerospace však zašiel ešte ďalej a v súčasnosti navrhuje vybaviť ľahké bojové vozidlá novou dynamickou a balistickou kompozitnou ochranou vlastnej výroby, pričom svoju verziu ochranného komplexu rozširuje vytvorením nadstavcov EFPA a ACBA. Prvý pozostáva z plastových blokov naplnených výbušninami, inštalovaných na vrchu hlavného panciera, a druhý z liatych blokov kompozitného panciera, ktoré sú tiež dodatočne inštalované na trupe.
Ľahké kolesové obrnené bojové vozidlá s kompozitnou pancierovou ochranou, vyvinuté pre armádu, už teda nevyzerali ako niečo výnimočné. Symbolickým míľnikom bolo víťazstvo priemyselnej skupiny Force Protection Europe Ltd v septembri 2010 v tendri na dodávku ľahkého obrneného hliadkového vozidla LPPV (Light Protected Patrol Vehicle) s názvom Ocelot pre britské ozbrojené sily. Britské ministerstvo obrany sa rozhodlo nahradiť zastarané armádne vozidlá Land Rover Snatch, ktoré sa v moderných bojových podmienkach v Afganistane a Iraku neosvedčili, perspektívnym vozidlom s pancierovaním z nekovových materiálov. Automobilka Ricardo plc a KinetiK, ktorá sa zaoberá pancierovaním, boli vybrané ako partneri Force Protection Europe, ktorá má bohaté skúsenosti s výrobou vysoko chránených vozidiel MRAP.
Vývoj Ocelotu prebieha od konca roku 2008. Konštruktéri obrneného auta sa rozhodli vytvoriť zásadne nové vozidlo založené na originálnom konštrukčnom riešení v podobe univerzálnej modulárnej platformy, na rozdiel od iných modelov, ktoré sú založené na sériových komerčných podvozkoch. Okrem tvaru dna trupu v tvare písmena V, ktorý zvyšuje ochranu pred mínami rozptýlením energie výbuchu, bol vyvinutý špeciálny zavesený pancierový rám v tvare škatule nazývaný „skateboard“, do ktorého bol umiestnený hnací hriadeľ, prevodovka a diferenciály. Nové technické riešenie umožnilo prerozložiť hmotnosť stroja tak, aby ťažisko bolo čo najbližšie k zemi. Zavesenie kolies je torzné tyče s veľkým vertikálnym zdvihom, pohony všetkých štyroch kolies sú samostatné, agregáty prednej a zadnej nápravy, ako aj kolesá sú zameniteľné. Výklopná kabína, v ktorej sa nachádza posádka, je kĺbovo spojená so „skateboardom“, čo umožňuje naklonenie kabíny na stranu pre prístup k prevodovke. Vnútri sú sedadlá pre dvoch členov posádky a štyri pristávacie osoby. Tie sedia oproti sebe, ich miesta sú oplotené priečkami-pylónami, ktoré ešte viac posilňujú štruktúru trupu. Pre prístup do vnútra kabíny sú dvere na ľavej strane a vzadu, ako aj dva prielezy v streche. V závislosti od účelu stroja je k dispozícii ďalší priestor na montáž rôznych zariadení. Na napájanie prístrojov je nainštalovaná pomocná naftová jednotka Steyr.
Prvý prototyp stroja Ocelot bol vyrobený v roku 2009. Jeho hmotnosť bola 7,5 tony, hmotnosť užitočného zaťaženia 2 tony, maximálna diaľničná rýchlosť 110 km/h, dojazd 600 km, polomer otáčania asi 12 m Prekážky, ktoré treba prekonať: - stúpanie do 45°, klesanie do 40°, brodenie hĺbka až 0,8 m Nízke ťažisko a široká základňa medzi kolesami zaisťuje odolnosť proti prevráteniu. Schopnosť prejsť terénom je zvýšená vďaka použitiu väčších 20-palcových kolies. Väčšinu zavesenej kabíny tvoria pancierové tvarované kompozitné pancierové panely vystužené sklolaminátom. Existujú držiaky pre dodatočnú súpravu pancierovej ochrany. Konštrukcia poskytuje pogumované plochy pre montáž jednotiek, čo znižuje hluk, vibrácie a zvyšuje izolačnú pevnosť v porovnaní s bežným podvozkom. Podľa vývojárov poskytuje základný dizajn ochranu posádky pred výbuchmi a strelnými zbraňami nad štandard STANAG IIB. Tvrdí sa tiež, že kompletnú výmenu motora a prevodovky je možné vykonať v teréne do jednej hodiny iba pomocou štandardného náradia.
Prvé dodávky obrnených vozidiel Ocelot sa začali koncom roka 2011 a do konca roka 2012 sa do britských ozbrojených síl dostalo približne 200 takýchto vozidiel. Force Protection Europe okrem základného modelu hliadok LPPV vyvinula aj varianty so zbraňovým modulom WMIK (Weapon Mounted Installation Kit) s posádkou štyroch osôb a nákladnú verziu s kabínou pre 2 osoby. V súčasnosti sa zúčastňuje na tendri austrálskeho ministerstva obrany na dodávku obrnených vozidiel.
Takže tvorba nových nekovových pancierových materiálov je v posledných rokoch v plnom prúde. Možno nie je ďaleko doba, kedy sa obrnené vozidlá prijaté do služby, ktoré nemajú v karosérii ani jeden kovový diel, stanú samozrejmosťou. Ľahká, ale odolná pancierová ochrana má mimoriadny význam teraz, keď v rôznych častiach planéty vypuknú ozbrojené konflikty nízkej intenzity a uskutočňujú sa početné protiteroristické a mierové operácie.
Britský hliadkový automobil Ocelot so sklolaminátovou karosériou
Samozrejme, technologicky vyspelý a lacný celoplastový pancierový trup bude technologickým prielomom vo vytváraní sľubných obrnených vozidiel. Nemali by sme však zabúdať, že na rozdiel od pancierových zliatin, monokokové kompozitné štruktúry ešte neboli úplne preskúmané z hľadiska rázového, teplotného a vibračného zaťaženia. Početné testy odhalili ich stabilitu len v krátkom čase, pričom starnutie kompozitov samozrejme zmení ich vlastnosti, možno aj radikálne. Problematické sú aj náklady na výrobu a udržiavateľnosť kompozitných krytov. Dlhodobé používanie kompozitov v konštrukcii lietadiel zároveň poskytuje významné skúsenosti, ktoré možno využiť pri tvorbe perspektívnych bojových obrnených vozidiel.
Od príchodu obrnených vozidiel sa odveký boj medzi projektilom a pancierom zintenzívnil. Niektorí konštruktéri sa snažili zvýšiť penetračnú schopnosť projektilov, iní zase zvýšili odolnosť pancierovania. Boj pokračuje aj dnes. Profesor z Moskovskej štátnej technickej univerzity povedal Popular Mechanics o tom, ako funguje moderné pancierovanie tankov. N.E. Bauman, vedecký riaditeľ Výskumného ústavu ocele Valery Grigoryan
Spočiatku bol útok na pancier vedený čelne: zatiaľ čo hlavným typom zásahu bol pancierový projektil s kinetickou akciou, súboj konštruktérov sa scvrkol do zväčšenia kalibru dela, hrúbky a uhlov brnenie. Tento vývoj je jasne viditeľný vo vývoji tankových zbraní a obrnení v druhej svetovej vojne. Konštruktívne riešenia tej doby sú celkom zrejmé: urobíme bariéru hrubšou; ak ho nakloníte, strela bude musieť prejsť cez hrúbku kovu dlhšiu vzdialenosť a zvýši sa pravdepodobnosť odrazu. Dokonca aj po objavení sa pancierových nábojov s pevným, nezničiteľným jadrom v muničných nákladoch tankových a protitankových zbraní sa zmenilo len málo.
Dynamické ochranné prvky (EDP)
Sú to „sendviče“ z dvoch kovových platní a výbušniny. EDZ sú umiestnené v nádobách, ktorých veká ich chránia pred vonkajšími vplyvmi a zároveň predstavujú hádzateľné prvky
Smrtiaci pľuvať
Už na začiatku druhej svetovej vojny však nastala revolúcia v deštruktívnych vlastnostiach munície: objavili sa kumulatívne náboje. V roku 1941 začali nemeckí delostrelci používať Hohlladungsgeschoss („projektil so zárezom v náboji“) a v roku 1942 ZSSR prijal 76 mm projektil BP-350A, ktorý bol vyvinutý po preštudovaní zachytených vzoriek. Takto boli navrhnuté slávne kazety Faust. Vznikol problém, ktorý nebolo možné vyriešiť tradičnými metódami kvôli neprijateľnému zvýšeniu hmotnosti nádrže.
V hlavovej časti kumulatívnej munície je kužeľovité vybranie vo forme lievika vyloženého tenkou vrstvou kovu (so zvonom smerom dopredu). Výbuch výbušniny začína zo strany, ktorá je najbližšie k vrcholu krátera. Detonačná vlna „zrúti“ lievik smerom k osi strely a keďže tlak produktov výbuchu (takmer pol milióna atmosfér) prekročí hranicu plastickej deformácie výstelky, táto sa začne správať ako kvázi kvapalina. . Tento proces nemá nič spoločné s tavením, je to práve „studený“ tok materiálu. Z rútiaceho sa lievika sa vytlačí tenký (porovnateľný s hrúbkou plášťa) kumulatívny prúd, ktorý sa zrýchli na rýchlosti rádovo detonačnej rýchlosti výbušniny (a niekedy aj vyššie), to znamená asi 10 km/s alebo viac. Rýchlosť kumulatívneho prúdu výrazne prevyšuje rýchlosť šírenia zvuku v pancierovom materiáli (asi 4 km/s). Preto k interakcii prúdu a panciera dochádza podľa zákonov hydrodynamiky, to znamená, že sa správajú ako kvapaliny: prúd cez pancier vôbec neprehorí (toto je rozšírená mylná predstava), ale prenikne ním, rovnako ako prúd vody pod tlakom eroduje piesok.
Princípy poloaktívnej ochrany využívajúce energiu samotného prúdu. Vpravo: bunkový pancier, ktorého bunky sú vyplnené kvázi tekutou látkou (polyuretán, polyetylén). Rázová vlna kumulatívneho prúdu sa odráža od stien a zrúti dutinu, čo spôsobí zničenie prúdu. Spodná časť: Pancier s reflexnými vrstvami. V dôsledku opuchu zadnej plochy a tesnenia sa tenká doska pohybuje, vbieha do prúdu a ničí ho. Takéto metódy zvyšujú antikumulatívnu rezistenciu o 30–40Vrstvená ochrana
Prvou ochranou proti kumulatívnej munícii bolo použitie clon (dvojbariérový pancier). Kumulatívny prúd nevzniká okamžite, pre jeho maximálnu účinnosť je dôležité odpáliť nálož v optimálnej vzdialenosti od panciera (ohnisková vzdialenosť). Ak sa pred hlavný pancier umiestni clona z prídavných plechov, k detonácii dôjde skôr a účinnosť dopadu sa zníži. Počas 2. svetovej vojny si tankové posádky pripevňovali na svoje vozidlá tenké plechy a sieťové sitá, aby ich chránili pred Faustovými nábojmi (rozšírená je historka o používaní pancierových postelí na tento účel, aj keď v skutočnosti sa používali špeciálne pletivá). Toto riešenie však nebolo veľmi efektívne - zvýšenie životnosti bolo v priemere iba 9–18%.
Preto pri vývoji novej generácie tankov (T-64, T-72, T-80) konštruktéri použili iné riešenie - viacvrstvové pancierovanie. Pozostával z dvoch vrstiev ocele, medzi ktorými bola umiestnená vrstva plniva s nízkou hustotou – sklolaminát alebo keramika. Takýto „koláč“ priniesol zisk až 30% v porovnaní s monolitickým oceľovým pancierom. Táto metóda však nebola použiteľná pre vežu: pre tieto modely sa odlieva a umiestnenie sklolaminátu do vnútra je z technologického hľadiska náročné. Konštruktéri VNII-100 (teraz VNII Transmash) navrhli roztavenie ultraporcelánových guľôčok do panciera veže, ktorého špecifická schopnosť tlmenia prúdu je 2–2,5-krát vyššia ako u pancierovej ocele. Špecialisti vo Výskumnom ústave ocele zvolili inú možnosť: medzi vonkajšiu a vnútornú vrstvu panciera boli umiestnené obaly z vysokopevnostnej tvrdej ocele. Nabrali na seba dopad oslabeného kumulatívneho prúdu v rýchlostiach, kedy už k interakcii nedochádza podľa zákonov hydrodynamiky, ale v závislosti od tvrdosti materiálu.
Hrúbka panciera, ktorým môže tvarovaná nálož preniknúť, je zvyčajne 6–8 kalibrov a pre nálože s obložením vyrobeným z materiálov, ako je ochudobnený urán, môže táto hodnota dosiahnuť 10.Poloaktívne brnenie
Aj keď je dosť ťažké spomaliť kumulatívny prúd, je zraniteľný v priečnom smere a môže byť ľahko zničený aj slabým bočným nárazom. Ďalší vývoj technológie preto spočíval v tom, že kombinované pancierovanie prednej a bočnej časti liatej veže vzniklo v dôsledku zhora otvorenej dutiny, vyplnenej komplexným plnivom; Dutina bola zhora uzavretá privarenými zátkami. Vežičky tejto konštrukcie boli použité na neskorších modifikáciách tankov - T-72B, T-80U a T-80UD. Princíp činnosti vložiek bol odlišný, ale využíval spomínanú „laterálnu zraniteľnosť“ kumulatívneho prúdu. Takéto brnenie je zvyčajne klasifikované ako „poloaktívne“ ochranné systémy, pretože využívajú energiu samotnej zbrane.
Jednou z možností pre takéto systémy je bunkové pancierovanie, ktorého princíp fungovania navrhli pracovníci Ústavu hydrodynamiky Sibírskej pobočky Akadémie vied ZSSR. Pancier pozostáva zo súboru dutín vyplnených kvázi tekutou látkou (polyuretán, polyetylén). Kumulatívny prúd, ktorý vstúpi do takého objemu obmedzeného kovovými stenami, generuje v kvázi kvapaline rázovú vlnu, ktorá sa odrazom od stien vráti do osi prúdu a zrúti dutinu, čo spôsobí spomalenie a zničenie prúdu . Tento typ brnenia poskytuje zvýšenie antikumulatívnej odolnosti až o 30–40%.
Ďalšou možnosťou je pancier s reflexnými vrstvami. Ide o trojvrstvovú bariéru pozostávajúcu z dosky, rozpery a tenkej dosky. Prúd, prenikajúci do dosky, vytvára napätia, ktoré vedú najskôr k lokálnemu opuchu zadnej plochy a potom k jej deštrukcii. V tomto prípade dochádza k výraznému opuchu tesnenia a tenkého plechu. Keď prúd prenikne cez tesnenie a tenkú dosku, táto sa už začala pohybovať preč od zadného povrchu dosky. Pretože medzi smermi pohybu prúdu a tenkou doskou je určitý uhol, v určitom okamihu doska začne nabiehať do prúdu a ničí ho. V porovnaní s monolitickým pancierom rovnakej hmotnosti môže účinok použitia „reflexných“ dosiek dosiahnuť 40%.
Ďalším konštrukčným vylepšením bol prechod na veže so zváranou základňou. Ukázalo sa, že vývoj na zvýšenie pevnosti valcovaného panciera bol sľubnejší. Najmä v 80. rokoch boli vyvinuté nové ocele so zvýšenou tvrdosťou a pripravené na sériovú výrobu: SK-2Sh, SK-3Sh. Použitie veží s valcovanou základňou umožnilo zvýšiť ochranný ekvivalent základne veže. Vďaka tomu mala veža pre tank T-72B s valcovanou oceľovou základňou zväčšený vnútorný objem, nárast hmotnosti bol 400 kg oproti sériovej odlievanej veži tanku T-72B. Balík výplne veže bol vyrobený z keramických materiálov a ocele vysokej tvrdosti alebo z balíka na báze oceľových plátov s „reflexnými“ plechmi. Ekvivalentná odolnosť pancierovania sa rovnala 500–550 mm homogénnej ocele.
Princíp fungovania dynamickej ochranyKeď kumulatívny prúd prenikne do prvku DZ, výbušnina v ňom obsiahnutá detonuje a kovové platne tela sa začnú rozlietavať. Zároveň pod uhlom pretínajú trajektóriu prúdu a neustále nahrádzajú nové oblasti pod ním. Časť energie sa minie na prerazenie platní a bočný impulz z kolízie destabilizuje prúd. DZ znižuje priebojné vlastnosti kumulatívnych zbraní o 50–80%. Zároveň, čo je veľmi dôležité, nedochádza k výbuchu DZ pri streľbe z ručných zbraní. Použitie diaľkového prieskumu Zeme sa stalo revolúciou v ochrane obrnených vozidiel. Je tu reálna možnosť ovplyvniť prenikavú ničivú zbraň rovnako aktívne, ako predtým pasívne brnenie
Výbuch smerom k
Medzitým sa technológia v oblasti kumulatívnej munície naďalej zlepšovala. Ak počas druhej svetovej vojny prienik panciera kumulatívnych nábojov nepresiahol 4–5 kalibrov, neskôr sa výrazne zvýšil. Pri kalibri 100 – 105 mm to bolo už 6 – 7 kalibrov (v oceľovom ekvivalente 600 – 700 mm s kalibrom 120 – 152 mm sa priebojnosť panciera zvýšila na 8 – 10 kalibrov (900 – 1200); mm homogénnej ocele). Na ochranu pred touto muníciou bolo potrebné kvalitatívne nové riešenie.
Od 50. rokov 20. storočia sa v ZSSR pracovalo na antikumulatívnom, alebo „dynamickom“ pancierovaní na princípe protivýbuchu. V 70. rokoch už bol jeho návrh vypracovaný vo Všeruskom výskumnom ústave ocele, no jeho prijatiu zabránila psychická nepripravenosť vysokých predstaviteľov armády a priemyslu. Presvedčilo ich až úspešné použitie podobného pancierovania izraelskými tankovými posádkami na tankoch M48 a M60 počas arabsko-izraelskej vojny v roku 1982. Keďže technické, konštrukčné a technologické riešenia boli plne pripravené, hlavná tanková flotila Sovietskeho zväzu bola vybavená antikumulatívnou dynamickou ochranou (DZ) Kontakt-1 v rekordnom čase - len za rok. Inštalácia diaľkovej ochrany na tanky T-64A, T-72A, T-80B, ktoré už mali pomerne silné pancierovanie, takmer okamžite znehodnotila existujúci arzenál protitankových navádzaných zbraní potenciálnych nepriateľov.
Proti šrotu existujú triky
Kumulatívny projektil nie je jediným prostriedkom na ničenie obrnených vozidiel. Oveľa nebezpečnejšími protivníkmi brnenia sú pancierové saboty (APS). Konštrukcia takejto strely je jednoduchá – ide o dlhé páčidlo (jadro) vyrobené z ťažkého a vysokopevnostného materiálu (zvyčajne karbidu volfrámu alebo ochudobneného uránu) s plutvami na stabilizáciu za letu. Priemer jadra je oveľa menší ako kaliber hlavne - odtiaľ názov „podkaliber“. Niekoľkokilogramová „šípka“ letiaca rýchlosťou 1,5–1,6 km/s má takú kinetickú energiu, že pri náraze je schopná preraziť viac ako 650 mm homogénnej ocele. Navyše, vyššie opísané spôsoby na zvýšenie antikumulatívnej ochrany nemajú prakticky žiadny vplyv na podkaliberné strely. V rozpore so zdravým rozumom naklonenie pancierových plátov nielenže nespôsobí odraz podkalibrovej strely, ale dokonca oslabí stupeň ochrany proti nim! Moderné „spúšťané“ jadrá sa neodrážajú: pri kontakte s pancierom sa na prednom konci jadra vytvorí hubovitá hlava, ktorá hrá úlohu závesu a projektil sa otáča smerom k kolmici na pancier, čím sa skracuje cesta v jej hrúbke.
Ďalšou generáciou diaľkového prieskumu Zeme bol systém Kontakt-5. Špecialisti Výskumného ústavu ocele odviedli skvelú prácu a vyriešili mnohé protichodné problémy: zapálenie výbušniny muselo poskytnúť silný bočný impulz, ktorý umožnil destabilizáciu alebo zničenie jadra BOPS, výbušnina musela spoľahlivo explodovať z nízkej rýchlosti ( v porovnaní s kumulatívnym prúdovým) jadrom BOPS, ale zároveň bola vylúčená detonácia pri zásahoch striel a úlomkov nábojov. Dizajn blokov pomohol tieto problémy prekonať. Kryt bloku DZ je vyrobený z hrubej (asi 20 mm) vysokopevnostnej pancierovej ocele. Keď BPS zasiahne, generuje prúd vysokorýchlostných úlomkov, ktoré odpália nálož. Náraz pohybujúceho sa hrubého krytu na BPS je dostatočný na to, aby sa znížili jeho prierazné vlastnosti. V porovnaní s tenkou (3 mm) doskou Contact-1 sa tiež zvyšuje vplyv na kumulatívny prúd. V dôsledku toho inštalácia systému diaľkového snímania Kontakt-5 na nádrže zvyšuje antikumulatívny odpor 1,5–1,8 krát a poskytuje zvýšenie úrovne ochrany proti BPS 1,2–1,5 krát. Komplex Kontakt-5 je inštalovaný na ruských sériových tankoch T-80U, T-80UD, T-72B (od roku 1988) a T-90.
Najnovšou generáciou ruského diaľkového prieskumu Zeme je komplex Relikt, ktorý vyvinuli aj špecialisti z Výskumného ústavu ocele. V vylepšenom EDS boli odstránené mnohé nedostatky, napríklad nedostatočná citlivosť pri iniciácii nízkorýchlostnými kinetickými projektilmi a niektorými typmi kumulatívnej munície. Zvýšená účinnosť ochrany proti kinetickej a kumulatívnej munícii sa dosahuje použitím dodatočných vrhacích dosiek a zahrnutím nekovových prvkov do ich zloženia. Výsledkom je zníženie prieniku panciera podkaliberných striel o 20–60 % a vďaka predĺženému času vystavenia kumulatívnemu prúdu bolo možné dosiahnuť určitú účinnosť s kumulatívnymi zbraňami s tandemovou hlavicou.
Kedysi sa pokus o zavedenie dynamických ochranných systémov založených na použití malého množstva trhaviny na obrnených bojových vozidlách stretol s nevraživosťou tankistov. Ako je vôbec možné umiestniť výbušniny na brnenie?! Početnými experimentmi sa však dokázalo: ak projektil nezasiahne pancier, ale kontajnery TNT zavesené na ňom, následky zasiahnutia tanku sa časom minimalizujú vedecké inovácie a praxou overené prvky. Nie je to tak dávno, čo svet obleteli zábery, ako riadená protitanková strela zasiahla tank T-90 sýrskej armády. Zábery ukazujú, ako sa munícia dostane do cieľa, vybuchne, ale... bojové vozidlo zostáva v pohybe a jeho posádka je bez zranení O tom, aké ochranné prostriedky sa používajú na moderných ruských tankoch, ako fungujú a aké inovácie sú možné tieto systémy v budúcnosti, povie novinár Alexey Egorov v ďalšej epizóde programu na televíznom kanáli Zvezda. Reaktívne brnenie Doba, keď sa tankisti ako ochranu spoliehali len na hrúbku pancierovania svojich bojových vozidiel, je už dávno minulosťou. Niekde počas 2. svetovej vojny. Podľa šéfa Hlavného obrneného riaditeľstva ruského ministerstva obrany generálporučíka Alexandra Ševčenka, absolventa Tankotechnickej školy a Vojenskej akadémie obrnených síl, hrúbka pancierovania na ťažkých tankoch z Veľkej vlasteneckej vojny niekedy dosiahol 25 centimetrov. Hovoríme napríklad o slávnych autách pod značkami KV a IS – „Klim Voroshilov“ a „Joseph Stalin“ „Bola to silná ochrana proti projektilom, ktorá odolávala vtedajším kinetickým zbraniam,“ poznamenáva šéf spoločnosti GABTU. – Následne mriežkové clony fungovali dobre: existuje 50% šanca, že „odstránia“ protitankový ručný granát. To znamená, že skutočne prispievajú k ochrane vozidla, a to hodne.“ Postupom času sa však objavili raketové protitankové granáty (ako naše RPG-26), ktoré dokázali tieto systémy prekonať. Naozaj, zoči-voči početným ničivým zbraniam musel tank zostať „nahý“? Na ochranu takzvaných „ľahko pancierovaných“ výbežkov trupu a veže tanku pred kumulatívnou muníciou boli vynájdené dynamické ochranné systémy. V podstate ide o výbušninu umiestnenú v kovovom puzdre, ktorá ničí kumulatívny prúd tým, že ho rozptýli. Mimochodom, to je dôvod, prečo sa niekedy nazýva „reaktívny pancier“. Navonok je to malý kontajner pripevnený k telu bojového vozidla. Na pancieri moderného tanku môžete vidieť desiatky takýchto zariadení. Vo vnútri sú umiestnené dve alebo tri platne s výbušninami, položené pod určitým uhlom. Nikolay Dorokhov, hlavný špecialista na dynamickú ochranu v OJSC Research Institute of Steel, vysvetľuje princíp fungovania systému: keď projektil zasiahne kontajner, spustí sa jeho zápalnica, kumulatívny prúd vybuchne a podkope prvky dynamickej ochrany. To následne zničí prúdové lietadlo, ktoré sa nakoniec ukáže ako neschopné preniknúť pancierom. Keď ten risk stojí za to Prvé príklady dynamickej ochrany boli vyvinuté u nás, hoci napríklad Izraelčania trvajú na svojom autorstve tohto zariadenia a pripisujú ho roku 1982. Existujú však dôkazy, konkrétne vedecký článok publikovaný na túto tému v jednej zo špecializovaných sovietskych publikácií už v roku 1948. Pravda, cesta dynamickej ochrany k výzbrojným systémom sovietskych tankov bola tŕnistá Faktom je, že vtedajšiemu šéfovi tankových síl sovietskej armády maršalovi Azamaspovi Babajanyanovi sa inovácia nepáčila. „Na nádrži nebude ani gram výbušniny! – stroho zhrnul, keď mu predstavili inovatívny vývoj. "Nedovolím, aby sa niečo vyhodilo do vzduchu!" Čas však ukázal, že tento prístup bol nesprávny. Keď sa preukázalo právo na život na dynamickú ochranu, stalo sa možno kľúčovým prostriedkom spásy pre celé generácie obrnených bojových vozidiel Dnes sa vo Výskumnom ústave ocele OJSC skúmajú výbušné procesy a spôsoby ochrany proti nim. Ide o popredný domáci podnik na vývoj komplexných prostriedkov ochrany obrnených vozidiel a personálu - dynamická ochrana, kompozitné pancierové panely, elektromagnetická a protiradiačná ochrana, nepriestrelné vesty, pancierové prilby Tu vzniklo unikátne laboratórium výbušných procesov. Práve na jeho základe, alebo skôr v špeciálnej výbušnej komore, sa už v 50-tych rokoch minulého storočia uskutočnili testy na vývoj prvých vzoriek dynamickej ochrany, ktoré sa nakoniec stali prototypom sériových prvkov používaných v zabudovaných systémoch dynamickej ochrany. tankov až po T-90. Ochrana bez kompromisov Počas experimentu, ktorý sa uskutoční vo výbušnej komore za účasti filmového štábu Zvezdy, testeri prerazia 20 milimetrov hrubý plát z pancierovej ocele. Prúd prerazí priamo cez túto bariéru. Ale tá istá doska s pripojenou nádobou s výbušným reaktívnym pancierom (mimochodom s hmotnosťou iba 370 gramov) zostane nedotknutá. Nedôjde k prieniku, „zadná časť“ zostane čistá, poznamenáva šéf GABTU, generál Alexander Ševčenko, ktorý zachránil životy posádky sýrskeho tanku. Mimochodom, vozidlo zasiahnuté výstrelom ATGM sa po chvíli dokázalo naštartovať a dokonca vlastnou silou odísť z bojiska. Je tiež známe, že po krátkom čase sa táto posádka na tom istom (!) vozidle naďalej zúčastňovala na nepriateľských akciách, ako hovorí Nikolaj Dorokhov, má fakty z histórie našich operácií na severnom Kaukaze, keď tank odolal. po sebe idúcich zásahov šiestich protitankových granátov. Na opravárenskú základňu, kam potom vozidlo dorazilo (tiež vlastnou silou), bolo potrebné len... vymeniť deaktivované kontajnery dynamickej ochrany! Vo všeobecnosti, ako zdôrazňuje generálporučík Alexander Shevchenko, tank s dynamickou ochranou je 2 až 2,5-krát viac chránený ako konvenčné vozidlo. Stojí za zmienku, že výbušniny používané v tomto systéme nie sú vystavené výbuchu v dôsledku vonkajšej expozície oheň. To znamená, že ak tie isté Molotovove koktaily zasiahnu trup, tank nevybuchne. Výskumný ústav oceliarsky overil, že výbušnina vyhorí, ale nevybuchne. "Záves" nad nádržou Generálporučík Alexander Ševčenko zodpovedne vyhlasuje: v ruskej armáde dnes nie sú tanky, ktoré by neboli vybavené takýmito krycími prostriedkami. „Dynamická ochrana zašla vo svojom vývoji veľmi ďaleko,“ poznamenáva šéf GABTU ruského ministerstva obrany. – S hrdosťou môžeme povedať, že naša obrana má najvyššie parametre. A to uznáva celý svet: naše vozidlá sú považované za najbezpečnejšie.“ Navyše, čo je dôležité, okrem tohto systému sú ruské tanky pokryté celým radom ďalších ochranných technológií. Vezmime si napríklad systém Shtora. Tento elektrooptický komplex „blokuje“ navádzacie systémy protitankových rakiet. Výsledkom je, že nepriateľský granát „oslepne“ a namiesto tanku narazí do zeme alebo odletí nabok. Ďalší systém, ktorý vytvára obrannú líniu okolo bojového vozidla, sa nazýva „Aréna“. Je inštalovaný na najzraniteľnejšom mieste - na veži. Radar Arény deteguje protitankovú strelu na vzdialenosť 50 metrov Elektronický mozog okamžite určí typ, rýchlosť, smer letu a vypočíta predpokladané miesto zásahu. Keď je nepriateľský projektil vzdialený len dva metre od cieľa, Arena vystrelí vlastnú ochrannú muníciu a zasiahne blížiaci sa cieľ kompozitnými úlomkami letiacimi rýchlosťou dva kilometre za sekundu. Je dôležité, aby tento systém fungoval v automatickom režime: človek účasť s jej nie vždy pohotovou reakciou sa nevyžaduje. Detekciu a sledovanie cieľov s výhľadom na celý chránený sektor zabezpečuje vlastný multifunkčný radar. Komplex je otvorený za každého počasia, celý deň a zasiahne ciele za akýchkoľvek podmienok, vrátane keď sa vozidlo pohybuje a keď sa veža otáča. Podľa výpočtov "Arena" dokonca aj v útočnej bitke zdvojnásobuje prežitie tanku Jeden z vývojárov tohto systému, vedúci oddelenia pokročilého výskumu Vedeckej a výrobnej spoločnosti "Mechanical Engineering Design Bureau" Vladimir Kharkin poznamenáva, že cudzinci dlho neverili v jej samotnú existenciu podobnej technológie. „Až do roku 2000 nedošlo k žiadnemu vývoju v zahraničí, ale teraz aktívne pracujú,“ poznamenáva ruský inžinier. "V Izraeli bol dokonca uvedený do prevádzky jeden z aktívnych obranných systémov."