0

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ ДИНАМИЧЕСКОГО ТИПА. ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ

Благодаря Уважаемому doktorkurgan набрел на изумительный рессурс.

*Самое вкусное в конце статьи.

 

 

Кольчуга для танка.

А. Тарасенко, независимый эксперт, И. Чепков, исследователь динамической защиты

Фото и рисунки авторов.


В отечественной и зарубежной литературе принят ряд терминов для обозначения данных устройств, такие как «реактивная броня», «динамическая защита», «взрывная реактивная броня» и ряд других, которые могут наиболее полно характеризовать один из типов защитных устройств, использующих внешние источники энергии для воздействия на ПТС. Однако для характеристики всего спектра устройств в целом отечественными специалистами принят термин «защитные устройства динамического типа» (ЗУДТ), который и будет использован далее.

Каждый из вариантов воплощения данных устройств обладает комбинацией положительных и отрицательных качеств. К основным качествам, характеризующим то или иное ЗУДТ, можно отнести диапазон ПТС, защиту от которых осуществляет данное устройство, эффективность воздействия на различные типы ПТС, массогабаритные и эксплуатационных характеристики, возможность установки на машины легкой категории по массе (ЛБМ).

По основным классификационным признакам, характеризующим конструктивные особенности определенного типа ЗУДТ, их можно разделить по способу активации, использования энергии и способу воздействия на атакующий ПТС. Основные отличительные признаки ЗУДТ показаны на рис. 1.

MDiBZ001.jpg

Рис.1. Таблица отличительных качеств ЗУДТ

В целом основные известные на данный момент ЗУДТ можно классифицировать по следующим признакам:
— по типу использованной энергии — ЗУДТ взрывного (ВВ), невзрывного (электрическая энергия или энергия, образуемая в результате химических процессов);
—   по способу активации — ЗУДТ, активирующиеся самостоятельно, и несамоактивирующиеся, а также их подвиды;
—  по способу воздействия — ЗУДТ, использующие метаемые с помощью ВВ или другого источника энергии пластины, электромагнитное воздействие, а также ряд других принципов.

Более подробно этот вопрос описан в работе [ 1 ]. Итак, рассмотрим перечисленные виды ЗУДТ.

ЗУДТ взрывного действия

Возможность разрушающего воздействия продуктов взрыва заряда ВВ на кумулятивную струю, приводящая к снижению глубины ее проникновения в броневую преграду, была обнаружена еще в годы Великой Отечественной. Отмечались случаи непоражения танков кумулятивными ПТС в случае их попадания по перевозившимся на их броне боеприпасам или ВВ.

Однако существенное уменьшение глубины проникания кумулятивной струи в преграду требует значительного количества ВВ, что влечет за собой серьезные проблемы из-за опасного воздействия на сам защищаемый объект. По этой причине первые исследования образцов защитных устройств, реализующих этот принцип, не получили поддержки в военных верхах. Работы в данном направлении продолжились, когда в конце 1950-х гг. были обоснованы более эффективные способы воздействия на ПТС при помощи метаемых металлических пластин. В этом варианте заряд ВВ играл не основную, а вспомогательную роль источника энергии для пластин, которые непосредственно воздействовали на кумулятивную струю. Данное решение позволило увеличить эффективность устройства и уменьшить количество применяемого в нем ВВ.

Подобный механизм действия ЗУДТ реализован в серийных комплексах «Контакт-1» и «Блайзер», которые можно условно отнести к первому поколению. Воздействие на кумулятивную струю с помощью металлических пластин, пересекающих ее траекторию, приводит к дестабилизации струи за счет постоянного воздействия пластин. При этом основным процессом в разрушении кумулятивной струи является распыление, сопровождающееся диспергированием части ее материала до пылевидного состояния. Для обеспечения метания пластин используется плоский заряд ВВ, который инициируется самой струей.

В открытой печати способ защиты ББМ путем подрыва на поверхности брони небольших зарядов ВВ, безопасных для танка, был описан в работе С. Бурова «Конструкция и расчет танков» в 1973 г. Результаты исследований динамической защиты, выполненных в конце 1950 — начале 1960-х гг. в СССР, были опубликованы лишь после 2000 г. [2]. Зарубежные публикации и первые патенты в данной области (проф. М. Хельд) появились в 1970-е гг.

 

MDiBZ002.jpg MDiBZ003.jpg

Контейнер НДЗ типа «Контакт-1»: 1 — корпус; 2,3 — контейнеры с взрывчатым веществом; 4,5 — поверхности контейнеров, образующие острый угол; 6, 7 — защищаемая поверхность; 9 — распорный элемент; 8, 10 — стенка корпуса; 11 — упругие элементы.

MDiBZ004.jpg MDiBZ005.jpg

Контейнер НДЗ типа «Блайзер»: 1 — корпус; 2,3 — контейнеры с взрывчатым веществом; 4,5 — поверхности контейнеров, образующие острый угол.

Рис. 2. Контейнеры комплексов ДЗ навесного типа «Контакт-1» и «Блайзер».

Противокумулятивные комплексы первого поколения

Комплексы первого поколения «Контакт-1» и «Блайзер» (рис.2) были реализованы в навесном варианте. Установка ЗУДТ выполнялась по двухрядной плосконаправленной схеме таким образом, чтобы добиться больших углов, при которых взаимодействие пластин с кумулятивной струей будет наиболее эффективным. Это объясняется тем, что эффективность воздействия на кумулятивную струю ЗУДТ с использованием метаемых пластин зависит от угла соударения кумулятивной струи с ними.

При углах встречи (угол отсчитывается от нормали к поверхности контейнера) 50—70° достигается наибольшая эффективность воздействия движения металлических пластин контейнера на кумулятивную струю. При углах около 30—45° действие реактивного контейнера все еще заметно снижает бронепробивную способность кумулятивной струи, хотя и снижается на 60 и более процентов от оптимального. При углах встречи, близких к нормали к поверхности контейнера, устройство теряет большую часть своей эффективности и, как правило, не может обеспечить защиту основной броневой преграды от кумулятивной струи.

Вышеуказанные комплексы содержат корпус, в котором установлена пара контейнеров (или один в некоторых вариантах исполнения ДЗ «Блайзер»), причем каждый из контейнеров выполнен трехслойным со средним слоем из взрывчатого вещества. Пара контейнеров образует единую детонационную цепь.

Установка в корпусе осуществляется так, что в плоскости, перпендикулярной обращенным друг к другу поверхностям контейнеров, образуется острый угол, вершина которого направлена в сторону одной из боковых стенок корпуса. Это создает такие условия проникания кумулятивной струи или кинетического снаряда, что угол встречи по меньшей мере с одним из контейнеров не будет близок к нормали к его поверхности.

Кроме того, парное размещение контейнеров и соединение их в единую детонационную цепь обеспечивает срабатывание обоих контейнеров при попадании кумулятивной струи или кинетического снаряда хотя бы в один из них. Передача детонации от одного контейнера к другому осуществляется ударной волной. При этом движущиеся навстречу друг другу пластины контейнеров соударяются. При углах 10—40° соударение пластин может сопровождаться образованием высокоскоростного вторичного кумулятивного потока диспергированных частиц и низкоскоростного компактного тела, при остальных углах взаимодействие этих пластин сопровождается образованием низкоскоростного компактного тела [3].

Установка ДЗ на танки Т-64А/Б, Т-72А, Т-80Б, и без того обладавшие достаточно мощным бронированием, практически обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников и вывела на первый план оперенные бронебойные подкалиберные снаряды (БОПС). Получила мощный импульс разработка ПТУР с тандемной БЧ, способной преодолевать данную защиту.

Универсальные ЗУДТ

Как уже упоминалось, ЗУДТ, которые условно можно отнести к перовому поколению, обладали только противокумулятивными свойствами. Для эффективного воздействия на кинетический снаряд масса движущегося материала металлических пластин в процессе функционирования ЗУДТ должна быть в 4—10 раз больше, чем в случае противодействия кумулятивной струе. Первые образцы устройств, обеспечивающих защиту от БОПС/БПС, были созданы и испытаны в конце 1960-хгг. (рис.3). В тот период от установки встроенной динамической защиты (ВДЗ) на танки воздержались: видимо, причиной послужила и так достаточная защита поступивших в серийное производство танков Т-64, так как в 1960— 1970-е гг. БОПС не являлись основной угрозой для отечественных боевых машин.

MDiBZ006.jpg

Рис. 3. Варианты встроенной динамической защиты (1970-е гг.). Сверху — один из отечественных вариантов встроенной защиты, внизу — вариант, предложенный проф. М. Хельдом  (Патент ФРГ №2053345).

В начале 1980-х гг. началось все более широкое распространение оперенных бронебойных подкалиберных снарядов, характеристики которых возрастали. В результате возникла необходимость оснащения отечественных танков ЗУДТ, обеспечивающими защиту от этой угрозы.

Необходимо было значительно увеличить массу, воздействующую на данный тип ПТС, а также обеспечить надежное инициирование ими ЗУДТ. Начальная скорость при стрельбе современными БОПС может составлять от 1550 до 1800 м/с, что значительно ниже, чем у головных участков кумулятивной струи (8— 10 км/с), но при этом к защитным устройствам данного типа предъявляются строгие требования по нечувствительности к обстрелу средствами, не представляющими угрозу броне танка (пули, снаряды АП, осколки снарядов артиллерии). Поэтому разработчики были вынуждены искать решение, не связанное с простым повышением чувствительности ВВ. В итоге крышка контейнера ДЗ была выполнена из толстой высокопрочной стали. При ударе в нее БПС генерируется поток высокоскоростных осколков, которые и приводят к инициированию защитных устройств.

 

 

 

После этого на снаряд (или на кумулятивную струю) осуществляется, в принципе, аналогичное воздействие, которое приводит к частичному разрушению и дестабилизации БОПС (или к разрушению кумулятивной струи).

Серийный комплекс универсальной ДЗ «Контакт-5», реализующий данный принцип, был принят на вооружение в середине 1980-х гг. Этим комплексом оснащались танки Т-72Б поздних серий, танк Т-80У и позже Т-90. Благодаря этому проблему защиты от БОПС удалось частично решить.

Рассматривая конкретный вариант установки комплекса «Контакт-5» на танки Т-72Б и Т-90 (рис. 4), можно видеть, что на башне Т-90 размещены семь контейнеров и один блок динамической защиты (восемь контейнеров на Т-72Б), которые перекрывают примерно 50% лобовой проекции башни при нулевых курсовых углах обстрела. В каждом контейнере находится по шесть устройств типа 4С22, установленных в два ряда с дополнительными пластинами между ними.

На верхней лобовой детали (ВЛД) корпуса танка Т-90 установлена встроенная динамическая защита, размещенная в секциях по четыре и шесть рядов устройств 4С22. Таким образом, устройства образуют рабочую поверхность, воздействующую на ПТС в диапазоне 500—375 мм в длину. При данных характеристиках была обеспечена надежная защита от наиболее распространенных ПТС, состоявших на вооружении в период 1980 — начала 1990-х гг.

Однако эти передовые на тот период разработки не были лишены недостатков. Среди них прежде всего можно отметить разрушение от 15 до 70% контейнеров НКДЗ «Контакт-1», находящихся на лобовых участках брони танка, в зависимости от типа и могущества противотанкового боеприпаса, а также срыв контейнеров в результате обстрела автоматическими пушками, стрелковым оружием и воздействия других средств, не исключалась возможность горения ВВ. Во встроенном варианте «Контакт-5» эти недостатки удалось частично устранить. Но оборудование танка этим комплексом производится только в заводских условиях, что затрудняет его модернизацию и ремонт в случае поражения.

Еще одной проблемой является противоречие между порогом срабатывания ЗУДТ, обусловленным чувствительностью применяемого в них взрывчатого вещества, и необходимостью обеспечения несрабатывания ЭДЗ при попадании пуль стрелкового оружия, снарядов малокалиберной артиллерии, осколков фугасных снарядов и других средств поражения, которые не представляют непосредственной угрозы для танка. Поэтому работы по совершенствованию комплекса не прекращались, особенно с учетом появления в странах НАТО и США модернизированных БОПС. Для обеспечения требуемых параметров подвергался изменениям состав ВВ.

MDiBZ007.jpg MDiBZ008.jpg
MDiBZ009.jpg MDiBZ010.jpg

Рис. 4. Установка универсальной ДЗ «Контакт-5» на башне и ВЛД корпуса танков Т-72Б и Т-90.

Повышение эксплуатационных характеристик было достигнуто за счет перехода от встроенного к модульному исполнению комплекса (рис. 5), что обеспечило ряд преимуществ. К ним можно отнести легкость в обслуживании, в том числе и замену поврежденных модулей в полевых условиях, возможность модернизации существующего танкового парка силами предприятий Министерства обороны в ходе планового ремонта.

В данной разработке был выбран путь эволюционного развития старого принципа метания пластин в направлении атакующего боеприпаса.

В усовершенствованных устройствах 4С23 удалось избавиться от некоторых недостатков 4С22, таких как недостаточная чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Кроме того, в случае установки с модульным принципом размещения снижена вероятность передачи детонации ЭДЗ на соседние элементы, непосредственно не участвующие в воздействии на атакующий боеприпас.

Повышенная эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин, включения в состав неметаллических элементов, действующих на атакующий боеприпас, а также более длительного времени взаимодействия. В результате данных мероприятий разработчикам удалось снизить бронепробиваемость БОПС в зависимости от типа боеприпаса на 20—60%. Благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю можно предположить, что удалось добиться также и определенной эффективности против кумулятивных ПТС с тандемной БЧ [4].

Дополнительное увеличение чувствительности устройств к действию бронебойного подкалиберного снаряда достигается за счет того, что защитные пластины устройства выполнены из двух различных материалов, при этом акустический импеданс материала защитной пластины (из алюминиевого сплава), расположенной первой по ходу проникающего средства поражения, меньше, чем акустический импеданс материала второй защитной пластины, выполненной из стали [5].

 

 

 

MDiBZ011.jpgMDiBZ012.jpgMDiBZ013.jpgMDiBZ014.jpg

Рис. 5. Установка универсальной ДЗ «Реликт» на башне и ВЛД корпуса танков Т-72Б «Рогатка».

Нанесение специального предохранительного покрытия из неметаллических материалов на стенки корпуса, металлические пластины и на внутренние поверхности полости также позволяет увеличивать время функционирования броневой защиты и предотвращает волнообразование. Происходит «скольжение» пластин вдоль поверхности соударения, их отражение и, в конечном счете, повторное воздействие на ПТС.

MDiBZ015.jpgMDiBZ016.jpg

Рис. 6. Установка универсальной ДЗ на крыше башни танка (варианты исполнения контейнера):

Защитные устройства башен танков

1 — металлический корпус; 2 — верхняя стенка; 3 — металлическая пластина; 4 — ЭДЗ; 5 — упругий элемент (например, полиуретан) прочностью не менее 900 кг/м3; 6 — пластина из стали высокой твердости.

Преимущества от применения неметаллических материалов в конструкции ЗУДТ позволяют увеличить время функционирования устройства за счет динамического обжатия его материала.

Последовательное действие стальных метаемых пластин и неметаллических элементов (керамика, стеклопластик, полиуретан и др.), размещенных между не связанными между собой зарядами ВВ, осуществляет дополнительное воздействие на ПТС и увеличивает время функционирования устройства за счет динамического обжатия его материала, а затем и воздействие второго заряда ВВ, что приводит к значительному снижению бронепробивания. Такие решения применены в серийных отечественных ЗУДТ (рис. 6) [6].

Одним из вариантов развития универсальных ЗУДТ можно назвать инициирование ВВ при помощи электрического импульса (рис. 7) [7]. Изменение магнитного поля, обусловленное движением средства поражения, преобразуется в электрический сигнал. Полученный сигнал сравнивают с пороговым уровнем, и в момент превышения электрическим сигналом порогового уровня формируется электрический импульс, который воздействует на электродетонатор взрывчатого вещества ЗУДТ.

В предложенном НИИ Стали способе пороговый уровень устанавливают в соответствии со скоростными и массо-габаритными характеристиками средств поражения. Преобразование магнитного поля в электрический сигнал производят с помощью катушки индуктивности, которую размещают в зоне установки контейнера с защитной пластиной. Встреча защитной пластины с носовой частью подкалиберного снаряда происходит на расстоянии 200—250 мм от контейнера. Удар пластины по корпусу снаряда приводит к его частичному разрушению и дефрагментации на несколько частей, которые приобретают угловую скорость вращения, в результате чего снижается их бронепробивное действие.

Так как взаимодействие пластины с подкалиберным снарядом происходит на расстоянии 200—250 мм от контейнера, когда пластина уже имеет скорость движения, равную V, на снаряд воздействует кинетическая энергия движущейся пластины, которая составляет от mV2/2, где m — масса движущейся пластины.

MDiBZ017.jpg

Рис. 7. Схема поражения БОПС с предконтактным подрывом перед броней, предложенная НИИ Стали:

1 — контейнер; 2 — взрывчатое вещество; 3,4 — защитные пластины; 5, 6, 7, 8, 9 — боковые стенки контейнера (материалы для изготовления слоев выбраны так, чтобы соотношение их акустических жесткостей для соседних слоев 6, 7 и 8, 9 составляло не менее 2); 10 — катушка индуктивности; 11 — экранированная линия связи; 12 — формирователь; 13 — усилитель; 14 — устройство сравнения; /5 — стабилизированный источник порогового напряжения; 16 — формирователь прямоугольных импульсов; 17 — усилитель мощности; 18, 19 — двухпроводная линия связи; 20 — электродетонатор.

 

Для кумулятивных боеприпасов применение такого способа защиты приводит к преждевременному срабатыванию взрывателя не на фокусном расстоянии, разрушению кумулятивной облицовки или заряда, что значительно ухудшит условия формирования кумулятивной струи.

При реализации предложенного способа защиты требуется меньшая (при адекватном защитном эффекте) масса ВВ, помещаемого в контейнер. Это, в свою очередь, обеспечивает снижение динамической ударной перегрузки, воздействующей на корпус защищаемого объекта при срабатывании устройства защиты, что существенно улучшает условия работы экипажа защищаемого объекта и позволяет эффективно защищать легкобронированные проекции. Подобный вариант ЗУДТ может применяться для защиты как тяжелой, так и легкобронированной военной техники.

Конструктивные особенности ЗУДТ с использованием плоского энергетического заряда

ЗУДТ данного типа не лишены ряда принципиальных недостатков, связанных с причинами конструктивного характера. Рассмотрим некоторые характерные особенности работы вышеописанных типов ЗУДТ (рис. 8).

Отметим наличие ослабленных зон в периферийных участках ЗУДТ, в которых эффективность может быть снижена по сравнению с оптимальной до 80%. Эта особенность характерна для всех типов ЗУДТ с применением принципа метания пластин, как с помощью ВВ, так и другими способами. Тем не менее этот недостаток вполне компенсируется преимуществами, представляемыми данным ЗУДТ.

Еще одним недостатком ЗУДТ такого типа является большее количество ВВ, содержащееся в них, что крайне затрудняет их использование на легкобронированных боевых машинах (ЛБМ), а также негативно воздействует на экипаж. Также данные устройства малопригодны для защиты бортовых частей корпуса ББМ, воздействие на которые в основном происходит при углах, близких к нормали. Естественно, устройствам можно придать нужный угол установки, при котором они обеспечат требуемую эффективность, однако это повлечет за собой значительный рост габаритных размеров контейнеров и, соответственно, защищаемого объекта. Современные решения по данному вопросу мы рассмотрим позже.

MDiBZ018.jpg

Рис. 8. Краевые ослабленные участки ЗУДТ с плоским зарядом ВВ и метаемыми пластинами.

Изображение фактической зоны перекрытия (защиты) ЗУДТ типа «Контакт-1» и аналогичных ей типов.

Наибольший уровень защиты возможен только при встрече с заштрихованными участками: 1 — головная часть реактивной струи, оптимальная точка попадания; 2 — головная часть кумулятивной струи, нижняя точка попадания; 3 — защитный модуль; 4 — основная броня; 5— верхняя отлетевшая пластина; 6 — слой ВВ.

В прессе, в частности, в статьях, опубликованных в период с 2003 по 2006 г. М. Растопшиным (ВПК №8, 2003; ВПК №4, 2004; №41, 2005 и ряд других), утверждается, что недостатком отечественных ЗУДТ является их недостаточная длина (250х125 мм). Стоит заметить, что, действительно, этот недостаток в некоторой мере свойственен комплексу ДЗ «Контакт-1», однако в контейнеры ВДЗ типа «Контакт-5» устройства укладывают по несколько штук в один контейнер, в результате чего можно увеличивать его длину до любых обоснованных размеров. Никаких проблем с передачей детонации от элемента к элементу нет. Так что можно рассуждать об удачных или неудачных конструкциях, но говорить о порочном принципе, заложенном в конструкцию отечественных ЭДЗ, не верно. Путем сложения двух 4С22 и получаются те самые 500 мм.

Варианты совершенствования ЗУДТ в ближайшей перспективе

Совершенствование ЗУДТ может проводиться различными путями. Это прежде всего оптимизация параметров самого элемента, а также применение иных принципов воздействия на атакующий ПТС, например кумулятивной струи или самоформирующихся элементов типа «ударное ядро». Такие решения могут быть направлены на повышение длительности и интенсивности воздействия на ПТС, а также на обеспечение эффективности работы ЗУДТ при встрече с атакующими ПТС под углами, близкими к нормали.

Среди наиболее простых решений, применяющихся для повышения эффективности ЗУДТ при установке на вертикальные поверхности (борта), можно отметить вариант придания устройствам соответствующего угла наклона. Однако оснащение ЗУДТ взрывного типа танков и ЛБМ требует разного подхода. Необходимо учитывать особенности, возникающие при использовании таких устройств на машинах разной категории по массе.

Не секрет, что бронирование ЛБМ (БТР, БМП) намного слабее, чем у танков, и в случае срабатывания ЗУДТ и ПТС на их броне при таком совместном взрыве боевая машина может получить серьезные повреждения. Как показывают имеющиеся результаты испытаний, в указанных условиях могут возникать проломы и значительные остаточные деформации броневых деталей, трещины сварных швов корпусов и башен защищаемого объекта. Кроме того, при этом во внутреннем объеме защищаемого объекта возникает сложная суперпозиция из нескольких ударных волн с амплитудой и временем действия, достаточная для причинения ущерба членам экипажа (разрыв барабанных перепонок и т.д.).

Основные характеристики ряда распространенных серийных типов динамической защиты ББМ

Название

«Контакт-1»

Blazer

ВДЗ «Контакт-5»

«Реликт»

«НОЖ»

Страна/организация-разработчик

СССР/НИИ Стали

Израиль/Rafael

СССР/ НИИ Стали

Россия/НИИ Стали

Украина/БЦКТ «Микротек»

Тип защиты

Противокумулятивная

Противокумулятивная

Универсальная

Универсальная

Универсальная

Противодействие тандемным БЧ

Не обеспечено

Не обеспечено

Не обеспечено

Обеспечено

Обеспечено

Принцип действия

Воздействие метаемыми пластинами

Воздействие метаемыми пластинами

Воздействие метаемыми пластинами/ крышкой

Воздействие метаемыми пластинами/ крышкой

Направленное последовательное воздействие кумулятивной струи и продуктов взрыва

Снижение характеристик кумулятивных средств поражения

50—80% (до 500 мм)

30—60%

50—80%

До 90%

До 90%

Снижение характеристик (пропуск в тексте. БОПС, надо полагать, прим. ВВС)

Не обеспечено

Не обеспечено

Не менее 20%

Не менее 50%

Не менее 90%

Защита от средств поражения типа «ударное ядро»

Не обеспечена

Не обеспечена

Не обеспечена

Не обеспечена

Обеспечена

Использование на машинах легкой категории

Не обеспечено

Не обеспечено

Не обеспечено

Не обеспечено

Обеспечено

Принцип размещения

Отдельные контейнеры

Отдельные контейнеры

Секционный

Модульный

Модульный

Установлена на

Т-72Б, Т-90

М60, М48, «Центурион»

Т-72Б, Т-90

Т-72БМ, БМПТ

Т-64, Т-80УД, Т-84. Т-72 и др.

 

 

 


MDiBZ019.jpgMDiBZ020.jpg MDiBZ021.jpgMDiBZ023.jpgMDiBZ022.jpg

1 — борта корпуса; 2 — крыша корпуса; 3 — башня; 4 — надгусеничные полки; 5 — наружные броневые стенки полок; 6 — верхние бортовые экраны; 7 — нижние бортовые экраны; 10 — зигзагообразные экраны; 11 — элементы динамической защиты; 12, 14 — болты; 13 — броневые крышки; 15 — петли

1 — контейнер; 2,3 — устройства, расположенные под углом 90′; 4 — заряд ВВ; 5, 6 — металлические пластины; 7 — лицевая стенка контейнера; 8— слой наполнителя; 11, 12 — части ВВ, разделенные перегородкой; 13 — перегородка; 14 — торцевая сторона; 15 — упругий элемент; 16 — Т-образная перегородка; 17 — отделенный перегородкой заряд ВВ; 18 — отдельная конструкция для каждого заряда ВВ; 19 — узлы крепления; 20 — узлы крепления экрана к объекту; 23 — перегородка из стали.

Рис. 9. Установка универсальной ДЗ на бортовых участках БМПТи БМП (варианты исполнения).

Для исключения вышеуказанных проблем ЗУДТ размещены между слоями наполнителя из вспененного полимерного материала, который обеспечивает плавное торможение разбрасываемых взрывом металлических пластин, что, с одной стороны, позволяет им наносить повреждения проникающей кумулятивной струе, траекторию движения которой они пересекают. С другой стороны, торможение пластин в таком наполнителе снижает скорость их удара по соседним взрывным реактивным элементам до величины, безопасной с точки зрения возбуждения детонации в зарядах ВВ соседних взрывных реактивных элементов (рис. 9). Кроме того, торможение металлических пластин взрывных реактивных элементов способствует уменьшению воздействия их удара по защищаемому объекту.

В рассматриваемом варианте ЗУДТ дополнены упругими элементами, прилегающими к их поверхности. Это ведет к дополнительному снижению вероятности передачи детонации между соседними взрывными реактивными элементами, а также повышает эффективность устройства.

Такие ЗУДТ защищают объект ББМ от поражения моноблочными ПТС с бронепробиваемостью до 500 мм, а также от действия вторичных поражающих факторов, возникающих при совместном взрыве кумулятивного средства поражения и взрывных реактивных элементов.

Для защиты танков и других ББМ на их базе могут применяться гибкие быстросъемные защитные конструкции, которые устанавливаются поверх штатных резинометаллических экранов или на силовые экраны с динамической защитой, как, например, в случае с БМПТ. Модуль обеспечивает защиту от кумулятивных средств при стрельбе в нормаль к борту (рис. 9).

Совершенствование ЗУДТ лобовых проекций корпуса и башни в большинстве случаев должно осуществляться наряду с совершенствованием собственной защиты объекта. Также перспективным решением может быть использование многослойной динамической защиты, интегрированной непосредственно в массив бронирования на нескольких уровнях, которая реализована в виде съемных модулей [8].

Проводимые исследования по увеличению защиты отечественных танков Т-80У и Т-72Б, а также их более ранних модификаций неразрывно связаны с вопросом изменения их массогабарит-ных характеристик. Из-за жестких требований к данным показателям возможности дальнейшего повышения уровня защиты танков семейства Т-72 и Т-80 только за счет наращивания дополнительных защитных блоков (рис. 10) без замены комбинированной брони к настоящему времени, по мнению ряда источников [9], практически исчерпаны.

Совершенствование защиты существующих образцов танков приведет также к необходимости внесения некоторых конструктивных изменений, которые, возможно, потребуют усиления приводов башни, опорных частей и пр.

Предложенный вариант на современном этапе является эффективным средством защиты БТТ от современных и перспективных кинетических и тандемных кумулятивных ПТС. Блок может быть установлен на защищаемую поверхность, с выборкой в ней необходимой ниши по периметру тыльной части блока. Данный комплекс может применяться для модернизации бронезащиты существующей техники, например танка Т-80.

MDiBZ025.jpgMDiBZ024.jpg

Рис. 10. Один из вариантов усиления защиты башни танка при помощи модулей с комбинированной защитой: 1 — защитный блок-модуль; 2 — корпус; 3,4 — заряды ВВ; 5 — верхняя плита; 6 — нижняя бронеплита; 7 — тыльная бронеплита; 8 — пластина; 9 — перегородка; 10 — защитная плита; 11 — пластина; 12 — броневая пластина; 28 — вставки; 29 — противорадиационная прокладка; 30, 31 — верхняя и нижняя броневые крышки блока; 33 — крышка; 34 — съемная броневая крышка, М — БОПС; N— кумулятивный снаряд.

 

 

 

ЗУДТ комбинированного действия

Известны ЗУДТ, в которых совмещены ВВ и инертный наполнитель. К ним можно отнести ряд зарубежных [10] и отечественных разработок [11].

Предложенное решение предполагает двухслойное размещение ЗУДТ, первый ряд которых содержит ВВ, расположенное между стальными пластинами, а второй — пассивный контейнер со вспучивающимся материалом. После взаимодействия с первым контейнером оставшиеся непораженными участки кумулятивной струи в процессе дальнейшего движения попадают в пассивный контейнер, при этом раздвигаются в стороны металлические пластины пассивного контейнера в локальной области, близкой к месту попадания фрагмента струи. Такое движение пластин приводит к дополнительному разрушению фрагментов кумулятивной струи, хотя и в меньшей степени, чем взрыв реактивного контейнера (рис. 11).

ЗУДТ кумулятивного действия1

Среди таких разработок можно выделить ЗУДТ типа ХСЧКВ-19/34, особенностью которых является применение нового для существующих серийных устройств принципа воздействия на атакующие боеприпасы при помощи кумулятивной струи и продуктов взрыва удлиненных кумулятивных зарядов (так называемых «кумулятивных ножей»), «Кумулятивные ножи» разрушают и дестабилизируют атакующий кинетический боеприпас или кумулятивную струю. В результате удалось добиться значительного роста эффективности по сравнению с существующими типами защитных устройств.

Основными параметрами, которые характеризуют эффективность влияния каждого из зарядов на средства поражения разных типов, являются ударный импульс струи, который представляет собой произведение массы разлетающихся частиц на скорость разлета, и длина струи. В серийных устройствах данные параметры оптимизированы в зависимости от частей танка, на которые они устанавливаются, и наиболее типичных ПТС, угрожающих данным участкам.

При подлете средства поражения его кумулятивная струя (кинетический снаряд, ударное ядро) начинает воздействовать на один из основных удлиненных зарядов, который, сработав, начинает влиять на атакующий боеприпас. При этом разлет продуктов детонации сопровождается распространением волн разрежения, которые идут от внешней поверхности заряда к его центру. Эти волны представляют собой дуги кругов. При пересечении волн разрежения, которые идут от кумулятивной выемки и цилиндрической оболочки (облицовка заряда), образуется граница, которая разделяет заряд на две части. Та часть взрывного вещества, что расположена ближе к кумулятивной выемке (активная масса заряда), будет обеспечивать формирование кумулятивной струи основного удлиненного цилиндрического заряда. Часть заряда, которая осталась, обуславливает разлет продуктов детонации (а также цилиндрической оболочки) в противоположную от кумулятивной струи сторону.

Вместе с продуктами детонации заряда кумулятивная струя будет влиять на средство поражения, разрушая его на отдельные фрагменты и отклоняя его от первоначальной траектории полета. Заряды срабатывают под влиянием дополнительных удлиненных зарядов и обеспечивают последовательное воздействие на средство поражения.

MDiBZ026.jpgMDiBZ027.jpgMDiBZ028.jpg

1 — контейнер; 2 — стальные пластины; 3 — ВВ; 4 — пассивный контейнер со вспучивающимся материалом.

MDiBZ029.jpg

Рис. 11. Схема ЗУДТ комбинированного типа (варианты исполнения контейнера). 1, 2 —стальные пластины; 3 —ВВ; 4 — слой инертного материала.

Дополнительные удлиненные заряды, размещенные поперек основных удлиненных зарядов, формируют детонационную цепь. Это позволяет непрерывно влиять на средство поражения направленными кумулятивными струями.

Вариант выполнения устройства (рис. 12), в котором заряды в корпусе повернуты вокруг своей оси таким образом, что плоскость симметрии каждого заряда находится под острым углом относительно плоскости, в которой расположены оси зарядов, эффективен для защиты вертикальных и горизонтальных поверхностей. Объясняется это тем, что при обстреле по нормали (благодаря такому положению зарядов в устройстве) кумулятивные струи зарядов будут направлены под углом к траектории движения средства поражения и обязательно должны пересекать траекторию и само средство поражения.

Применение принципа поражения атакующего ПТС при помощи кумулятивных зарядов предлагалось в опытных разработках КАЗ ближнего радиуса действия. Они описаны в патентах ФРГ (№2612673, 977984) и США (№4051763) периода 1960—1970-х гг. Данный принцип также заложен в некоторых современных проектах, например в патенте Франции №2786262. В качестве средств противодействие подлетающим боеприпасам планировалось использовать удлиненные или стандартные кумулятивных заряды, при этом атакующий ПТС обнаруживался датчиками, использующими, например, рентгеновское излучение. Данные комплексы занимают промежуточную нишу между ЗУДТ и КАЗ малого радиуса действия.

На данном этапе наиболее эффективную защиту от подобных средств поражения обеспечивают ЗУДТ ХСЧКВ-34.

 


MDiBZ030.jpgMDiBZ031.jpg MDiBZ033.jpgMDiBZ032.jpg

Рис. 12. Схема ЗУДТ типа ХСЧКВ (варианты исполнения).

Рис. 13. Схема ЗУДТ типа «рамка», «крест», «кольцо»

MDiBZ034.jpg

ЗУДТ 4С20 и 4С22 после поражения средствами типа «ударное ядро». Фото авторов.

ЗУДТ гидродинамического типа объемной формы

Разработка ЗУДТ объемной формы велась до принятия на вооружение ЗУДТ с плосконаправленной схемой. Был предложен ряд ячеистых устройств коробчатой и цилиндрической формы, такие как «рамка», «крест», «кольцо» (рис. 13).

Особенностью этого вида ЗУДТ являлась независимость их противокумулятивной стойкости от угла воздействия кумулятивной струи, но при этом уровень снижения ее бронепробития был недостаточно высок и уступал ЗУДТ с плосконаправленной схемой. Таким образом, в реализованных в 1970-е гг. конструкциях не удалось достигнуть требуемых характеристик, в результате чего указанные ЗУДТ на вооружение не принимались и в настоящее время рассматриваются рядом разработчиков только в исследовательском контексте. Однако ряд принципов, реализованных в данных конструкциях, все еще представляет интерес для перспективных разработок.

Рассредоточение ВВ в виде гранул сферической или полусферической формы в полимерном наполнителе позволит увеличить время функционирования ЗУДТ и вместе с тем снизит время одновременно срабатывающих устройств. В ряде предложений [12,13] данный тип ЗУДТ обеспечивает защиту преграды независимо от угла встречи (характерно для ЗУДТ сферической и полусферической формы заряда ВВ). Защита от кумулятивных ПТС (в варианте Омского КБТМ [12]) обеспечивается путем образования эшелонированного гидродинамического течения, состоящего из откольных частиц с внутренней поверхности облицовки, основного материала облицовки и множества многослойно установленных со взаимным перекрытием в слоях взрывооткольных ячеек (рис. 14).

Мини-заряды взрывчатого вещества перед преградой размещают в локальных облицованных взрывооткольных ячейках послойно с полным перекрытием ячеистой структурой поверхности защищаемой преграды. При прохождении кумулятивной струей ячеистой структуры происходит серия микровзрывов, многократно воздействующих материалом облицовки и откольными элементами ячеек на струю.

Облицовку каждой взрывооткольной ячейки выполняют по форме тела вращения. Это сделано для организации в направлении оси тела вращения гидродинамического течения материала облицовки взрывооткольной ячейки и его откольных элементов при каждом микровзрыве. Для повышения защиты преграды взрывооткольные ячейки размещены в контейнере, выполненном в виде металлического экрана коробчатой формы и множества многослойно установленных со взаимным перекрытием в слоях ячеек, которые, в свою очередь, содержат слой заряда ВВ и облицовку. Выбор количества слоев и формы взрывооткольной ячейки определяется так, чтобы между соседними взрывооткольными ячейками не возникала детонация и обеспечивался требуемый уровень защиты от атакующих ПТС.

ЗУДТ невзрывного действия

Конструкции невзрывной противокумулятивной динамической защиты содержат вместо слоя ВВ между наружными инертными слоями материала с большой плотностью внутренний слой инертного в химическом отношении материала, именуемого «наполнитель», такого, например, как пластмасса, резина, парафин или смеси на их основе. При проникновении кумулятивной струи через «невзрывной» элемент в наполнителе формируется расходящаяся ударная волна (УВ), под воздействием которой осуществляется ускорение материала наружных слоев, окружающих место попадания КС. Из-за быстрого снижения давления в УВ (затухания УВ) ускорение внешних слоев локализуется около места попадания. Несмотря на ограничение размеров зоны, в которой происходит ускоренное движение внешних слоев ЭДЗ с инертным наполнителем, уменьшение глубины бронепробивного действия за счет разрушения высокоскоростной части КС может доходить до 65—70% [14].

Состав ЗУДТ невзрывного действия может содержать окислитель (например, включающий нитраты, нитриты, хлораты и пр.) и углеродосодержащий энергетический материал (как вариант исполнения NaNO3 и силиконовый наполнитель). В качестве катализатора может применяться оксид железа (Fe2O3). Предложенная реализация, согласно [15], способна обеспечить защиту легкобронированных боевых машин (ЛБМ) от кумулятивных и кинетических боеприпасов (например, гранаты ПГ-7В и пули калибра 14,5 мм).

Считается, что применение невзрывных ЭДЗ наиболее перспективно при создании устройств защиты от действия кумулятивных зарядов для боевых машин, собственное бронирование которых не допускает использования большого количества защитных устройств взрывного типа (срабатывание таких ЗУДТ может привести к большим разрушениям защищаемой конструкции, чем будет произведено при действии одного кумулятивного заряда).

MDiBZ035.jpg MDiBZ036.jpg

Устройство для защиты преграды со сферическими ячейками

Устройство для защиты преграды от КБ с полусферическими ячейками

MDiBZ040.jpg MDiBZ037.jpg

Устройство для защиты преграды с размещением плоского слоя ВВ над сферической частью облицовки

Устройство для защиты преграды со сферически-цилиндрическими ячейками

MDiBZ038.jpg MDiBZ039.jpg

Рис. 14. Схема ЗУДТ в виде гранул сферической или полусферической формы

 

 

ЗУДТ электрического действия

Работа над электромагнитной электротермохимической защитой началась в СССР в институте гидродинамики им. Лаврентьева в послевоенный период. С 1970-х гг. исследования проводились в США в «Максвелл лабораториз» и франко-германском научно-исследовательском институте, а также в ряде других организаций. Активная деятельность в этом направлении продолжается и в наши дни.

В обычном случае электромагнитная броня имеет две расставленные на довольно большом расстоянии пластины, одна из которых соединена с конденсаторной батареей высокого напряжения, а другая заземлена. Когда при ударе кумулятивная струя пробивает пластины, она действует между ними как замыкатель и инициирует разряд электрической энергии, вызывающий большой импульс тока в ней. Это создает магнитомеханические неустойчивости в струе, что приводит к ее разрушению и резко снижает ее пробивную способность.

Электромагнитная броня предназначена для защиты от сердечников подкалиберных снарядов, а также от кумулятивных струй. Как и в случае с кумулятивной струей, прохождение через сердечники очень больших электрических токов вызывает нестабильность флуктуирования и расширения, что может привести к разрушению кинетических боеприпасов.

Сейчас существует несколько подходов к созданию электромагнитной защиты: непосредственная электризация, электромагнитный пуск метательных пластин и электротермическая защита, основанная на пиролизации в плазму рабочего материала.

Они делятся по принципу активации на самоактивирующиеся (непосредственная электризация, электротермическая защита) и несамоактивирующиеся защитные устройства, которые воздействуют на атакующий боеприпас, предварительно обнаружив его при помощи радара, матрицы или других внешних датчиков (метательные пластины, «умная броня»). Существуют способы защиты, объединяющие несколько принципов.

 

Непосредственная электризация

Электродинамическая защита данного типа устраняет недостатки ЗУДТ с применением ВВ и метаемых пластин, такие как падение эффективности при уменьшении угла подхода ПТС от нормали и наличие взрывчатого вещества значительной массы на поверхности объекта. Защитные устройства электродинамического действия обеспечивают в целом высокий уровень противокумулятивного действия независимо от углов подхода кумулятивной струи.

Действие данной защиты приводит к разрушению кумулятивной струи за счет большого импульса тока. Кроме того, возможны комбинированные методы воздействия, включающие метание (как воздействие импульса тока, так и метание с его помощью по направлению струи пластины, которая нейтрализует ее остатки). Подобные варианты защиты являются наиболее перспективными направлениями для оснащения ЛБМ (рис. 15) [16].

Один из вариантов конструкции защиты («устройство электродинамической защиты тандемного типа» с несколькими слоями боевых элементов), предложенный НИИ Специального Машиностроения и НИИ Стали [17], содержит импульсный источник электрической энергии, соединенный с боевым элементом (с образованием электрической цепи), размещенным перед защищаемым объектом. Причем в электрическую цепь с помощью проводников с малым сопротивлением последовательно включены один или несколько аналогичных дополнительных боевых элементов, находящихся между основным боевым элементом и защищаемым объектом. Боевые элементы выполнены в виде двух электродов, разделенных диэлектриком (рис. 15).

Электроды основного и дополнительного боевых элементов, обращенные друг к другу, могут быть попарно объединены с образованием единого боевого элемента, с размещенными в массиве диэлектрика проводящими разделителями. В массиве диэлектрика дополнительных боевых элементов могут быть образованы сквозные каналы, соединяющие электроды и имеющие на их обращенных друг к другу сторонах заостренные выступы.

Другой вариант устройства электродинамической защиты (с использованием боевого элемента и метания пластины) содержит конденсаторную батарею, соединенную с элементом электродинамической защиты. Последний выполнен в виде металлических пластин, разделенных диэлектриком, при этом между конденсаторной батареей и одной из пластин имеется плоский индуктор, установленный на основной броне. На стороне индуктора, обращенной к элементу электродинамической защиты, смонтирована дополнительная пластина, которая при включении индуктора метается навстречу поражающему элементу.

Устройство электродинамической защиты объектов работает следующим образом: проникающая через пластины и элементы электродинамической защиты кумулятивная струя замыкает цепь, и посредством разрядки конденсаторной батареи нарастающий ток «сбивает» часть кумулятивной струи.

При одновременном протекании тока в плоском индукторе возникает магнитное поле, обеспечивающее метание пластины навстречу прошедшей за элемент электродинамической защиты части кумулятивной струи. Метаемая дополнительная пластина взаимодействует с оставшейся неразрушенной частью кумулятивной струи, подобно тому, как это происходит в обычной динамической защите. Таким образом, решается проблема ликвидации оставшихся неразрушенными элементов кумулятивной струи. Использование плоского индуктора с пластиной, находящейся на его обращенной к элементу электродинамической защиты объекта стороне, приводит к дополнительному электромеханическому воздействию на кумулятивную струю, что практически предотвращает возможность пробития элементами кумулятивной струи защиты атакуемого объекта2.

MDiBZ044.jpg MDiBZ042.jpg

1 — импульсный источник электрической энергии; 2,3 — электроды; 4 — диэлектрик; 5 — защищаемый объект; 6 — проводник; 7— проводящие разделители; 8 — сквозные каналы; 9 — заостренные выступы концентраторов электрического поля.

1 — конденсаторная батарея; 2,4 — металлические пластины; 3 — диэлектрик; 5 — защищаемый объект; 6 — индуктор; 7 — дополнительная пластина.

MDiBZ043.jpg MDiBZ041.jpg

Рис. 15. Схема электродинамической защиты (варианты исполнения).

 

2 Для обеспечения метания пластин, эффективных против современных БОПС, должна затрачиваться энергия около 1 МДж на пластину. С учетом эффективности (КПД) в 20% пусковой системы пластин это требует конденсаторной батареи энергией 5 МДж.. При современном уровне удельной энергии импульсных источников электропитания примерно 1МДж/м3 такой конденсатор займет 5 м3, что равно одной третьей части внутреннего объема танка. Дальнейшая разработка конденсаторов, вероятно, увеличит их удельную энергию; оптимистичные экстраполяции (по  уровню, достигнутому за последние годы) говорят, что она может достичь 20 МДж/м3. Однако, даже если и будут достигнуты значительные успехи, электрическая броня будет осуществима и эффективна только как часть «полностью электрического» танка (когда это станет реальностью).

 Указанный метод в основном оптимален для защиты от кумулятивных струй. На современном этапе удалось добиться высоких уровней эффективности, чтобы оставаться в пределах ограничений массы машины и необходимого закрываемого пространства.

В предложенных вариантах защита была реализована в объемах конденсатора меньше кубического метра и массах всей системы (включая электроды, накопление заряда и предохранительный механизм) в диапазоне около 2—3 т. Даже системы с такой небольшой энергетической емкостью могут (при тщательном внимании к сети и конструкции электродов) подавать максимальные токи, приближающиеся к миллиону ампер. Прохождение такого тока через кумулятивную струю современного ПТС (типа РПГ) способно дестабилизировать ее и вызывать ее радиальное рассеяние в диффузные кольца.

Электротермическая защита

Подобно описанной ранее электромагнитной броне, эта конструкция представляет собой пару металлических пластин, одна из которых соединена с конденсаторной батареей, а другая заземлена. Однако пластины меньше по размеру и разделены относительно тонким слоем изоляционного материала вместо значительного воздушного промежутка. Когда пара пластин пробивается кумулятивной струей или снарядом кинетического действия, происходит выброс электрического тока от одной пластины к другой. Это вызывает взрывное расширение изоляционного слоя, отбрасывающее пластины. Электротермическая броня, следовательно, является самоактивирующейся и действует против струй и сердечников во многом так же, как и взрывная реактивная броня.

MDiBZ045.jpg

Схема и принцип действия одного из вариантов устройства: 1 — электромагнитная катушка; 2 — электроды; 3 — боевые элементы; 4 — конденсатор; 5 — переключатель; 6 — атакующий ПТС; 7— изоляционный слой.

Рис. 16. Схема устройств с электромагнитным пуском (варианты исполнения).

Электротермическая защита, по сути, является электрическим способом инициирования аналога известной динамической защиты. В этом случае две металлические пластины метаются не путем взрыва, а за счет быстрого расширения рабочей жидкости, температура которой поднята за счет разряда большого импульса электрической энергии. Этот импульс требуется применять до взаимодействия с подлетающим снарядом.

В конструкции, которая исследовалась, выбранной рабочей жидкостью был полиэтилен, твердый при нормальных температурах, но легко пиролизуемый в плазму под влиянием дугового разряда в десятки—сотни килоджоулей от высоковольтной конденсаторной батареи. При разряде проволока испаряется и передает свою энергию окружающему полиэтилену, который быстро нагревается и увеличивается в объеме, разбрасывая пластины таким же образом, как и взрывчатое вещество.

Метательные пластины электромагнитным пуском)

Схема воздействия метательных пластин на атакующий боеприпас кинетического действия в целом аналогична схеме функционирования встроенной динамической защиты. Отличие заключается в том, что энергия, которая подается для приведения пластин в действие, обеспечивается электрической системой, создающей импульс энергии, а не ВВ (рис. 15) [18].

Данный способ обладает рядом преимуществ по сравнению с использованием ВВ как источника энергии. С электромагнитным пуском связан малый эффект ударной волны и образования осколков и, соответственно, воздействия на защищаемый объект, он происходит в предсказуемых направлении и месте. Сопутствующие повреждения и опасность для своих войск меньше, существует возможность выключать систему, когда она не нужна, что также является преимуществом. Также имеется возможность использовать потенциально выгодные геометрические варианты и типы материалов для метаемых элементов (в результате меньших оказываемых на них нагрузок при срабатывании).

Несамоактивирующиеся ЗУДТ с внешними датчиками

Несамоактивирующиеся ЗУДТ занимают промежуточную нишу между ЗУДТ и КАЗ малого радиуса действия, так как воздействие на предварительно обнаруженный датчиками ПТС может осуществляться не только непосредственно при контакте с броней, но и при подлете, что увеличивает эффективность подобных комплексов.

Как только многодатчиковая система обнаруживает ПТС, блок управления, включающий ЭВМ, замыкает переключатель, происходит выброс тока от конденсаторной батареи к дисковой катушке пусковой системы пластин индукционного типа (или происходит активация заряда ВВ) (рис. 16). Пусковая система метает пластину на траекторию подлетающего ПТС. Исследования комплексов этого типа в середине 1980-х гг. достигли стадии крупномасштабных экспериментов [19]. Средства воздействия на ПТС могут состоять из плит гомогенной или композитной брони либо даже из устройств динамической защиты.

 

MDiBZ046.jpg MDiBZ047.jpg

1 — ПТС; 2 — прибор обнаружения; 3 — вычислитель; 4 — источник питания; 5— переключатели; б —модули.

1 — защищаемый объект; 2 — поражающие элементы; 3 — основание; 4 — направление полета; 5 — детекторное поле; 6 — ПТС; 7 — передняя плита; 8—блок управления; 9 —сенсоры.

MDiBZ048.jpg

MDiBZ049.jpg
  1 — ПТС; 2 — защищаемый объект; 3 — поражающие элементы; 4,5 — слои датчиков; 6 — дополнительная броня; 7 — внешнее сенсорное покрытие; 8 — внутреннее сенсорное покрытие; 9 — электрический инициируемый заряд ВВ; 10, 11 — проводник; 12 — внешняя бронеплита; 13 — внутренняя бронеплита; 14 — процессор; 15 — основной пульт управления; 16— проводник; 17 — дистанция разлета поражающих элементов.
Рис. 17. Схема устройств несамоактивирующегося типа и «разумной» брони (варианты исполнения).

 

«Разумная» броня

Потребность в оптимизации защиты ББМ без увеличения массы привела к разработкам, включавшим в состав ЗУДТ системы обнаружения и управления. Это привело к разработкам так называемой «разумной» брони (Smart armour), которая являлась предметом интенсивных исследований в последние десятилетия.

Для реализации системы «разумной брони» необходимы определение попаданий, их логическая обработка, распознавание угрозы и управление соответствующими механизмами противодействия. В качестве источника энергии может использоваться как ВВ, так и электрическая энергия. Данная разработка также относится к несамоактивирующимся ЗУДТ.

Разработан ряд датчиков, способных обнаруживать полный спектр типов ударов, которые представляют угрозу объекту. Демонстрировались группы рабочих датчиков, основанные на трех разных методах. Электрические контактные датчики выполнялись на основе майларской (Mylar) фольги, на которой напечатаны рисунки металлизации, разделенные на дискретные области. Использовались также оптические аналоги этой электрической фольги, включающие сетки из оптических волокон. Они функционировали с помощью контроля ослабления проходящего светового излучения вниз по волокну в случае разрыва. В третьем типе датчиков применялся поливинилидендифторид пьезоэлектрического полимера. Дискретизированные листы этого материала генерировали напряжения, когда подвергались воздействию [15].

Реализованные системы «разумной» брони способны рассчитать траекторию снаряда с помощью двух слоев датчиков, размещенных перед основной броней машины. Был создан логический блок, который собирает информацию от групп датчиков и выполняет необходимую обработку, чтобы определить ожидаемое место удара. Необходимый расчет может быть выполнен в течение нескольких микросекунд. Для сравнения: средства нападения проходят это расстояние за 50—60 микросекунд. Следовательно, можно изготовить системы «разумной» брони с использованием методов пассивного обнаружения при размещении датчиков на расстоянии не более полуметра от корпуса машины.

Эти системы способны распознавать различные классы атакующих боеприпасов на основе их габаритов и скорости. Скорость средства нападения определяется путем измерения временной задержки между ударами на двух слоях датчиков, расстояние между которыми известно. Количество поврежденных участков на каждом слое датчиков показывает площадь поперечного сечения. Величина производимого сигнала связывается с физическими габаритами снаряда, а время нарастания сигнала — со скоростью снаряда. Следовательно, пьезоэлектрический полимер обладает потенциальными возможностями как дискриминатор по праву. Блок «разумной» брони способен управлять ответной реакцией на атакующий снаряд, направленный в область системы брони, в которой испытывается этот удар. Ответная реакция может осуществляться в пределах времени между ударом по датчикам и достижением средством нападения основной брони.

Схема работы некоторых из вариантов показана на рис. 17. ПТС проходит через два слоя датчиков, которые передают информацию в логический блок, который рассчитывает траекторию снаряда и определяет его тип, после чего на атакующий боеприпас осуществляется активное воздействие метанием пластины [20]. Схема поражения кинетических боеприпасов, предложенная доктором Манфредом Хелдом [21], реализует множественное воздействие на атакующий бронебойный сердечник. Датчики определяют место попадания атакующего боеприпаса и его скорость, сигналы датчика обрабатываются контрольным блоком и вычисляется траектория боеприпаса. После этого боеприпас поражается боевыми элементами.

MDiBZ050.jpg MDiBZ051.jpg
Установка контейнеров ДЗ «Нож» на башне танка Т-84 (фото И. Чепкова) Размещение контейнеров ДЗ «Реликт» на модернизированном танке Т-72Б «Рогатка» (фото А. Хлопотова).

 

 

Подписаться
Уведомить о
guest

9 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Альтернативная История
Logo
Register New Account