Украинская динамическая защита «Нож». Взгляд из Польши Часть 1

Интересная статья Ярослава Вольского (Jarosław Wolski, журнал «Dziennik Zbrojny»), которая, думаю, заинтересует коллег.

Вряд ли еще какое либо техническое решение по защите бронетехники наделало столько шума, сколько произвели украинская ДЗ, известная как ДЗ «Нож» и его последующая разработка «Дуплет». Причина связана с  целым рядом факторов. Основным является очень агрессивная маркетинговая стратегия основного производителя украинской ДЗ – компании MicroTec, которая, из-за недостаточных заказов со стороны собственного Министерства обороны пытается привлечь зарубежных заказчиков. Одним из средств для этого является публикация рекламных материалов, подчеркивающих преимущества собственной ДЗ, в первую очередь – в  сравнении с ДЗ российского конкурента.

До недавнего времени не было отмечено сильной торговой войны между основным российским производителем танков семейства Т-72 – УВЗ и их украинским коллегой – харьковским заводом им. В.Малышева – производителем танков семейства Т-64, Т-84. Оба завода в рамках национальных программ экспорта вели корректную конкурентную борьбу за огромные рынки постсоветского пространства по модернизации БТТ и получение новых заказов из развивающихся стран. Непосредственным результатом этой конкуренции является серия статей и контр-статей в специализированной российской и украинской прессе, которые публиковались еще в эпоху СССР и большинство из которых вращались вокруг конфликта между «УВЗ» и «ХКБМ».

В настоящее время борьба переместилась в Интернет-ресурсы между двумя блогами: украинским блогом Андрея Тарасенко и российском блогом Алексея Хлопотова. Оба блоггера напрямую связаны с собственными производителями бронетехники и ведут ожесточенную информационную войну во имя национальных интересов собственного производства и собственных научно-исследовательских центров.

В результате этих факторов, украинские материалы, посвященные ДЗ «Нож», весьма избирательны, в них преднамеренно игнорируются очевидные  дефекты украинской разработки. С другой стороны, российские издания, которые, видимо, следуют поставленной задаче – уничтожить конкурента – часто преувеличивают  некоторые проблемы, присущие ДЗ «Нож»  или создают проблемы,  которых в реальности нет. Это вызывает информационный шум, затрудняющий  точное описание и анализ известных фактов. Следует помнить, что некоторые вопросы являются конфиденциальными, поэтому, попытки ответить на все вопросы по ДЗ «Нож», опираясь  лишь на аналогии в известных структурах, несет в себе риск серьезных ошибок при попытке интерпретации часто отрывочных сведений. По этим причинам, читая данную статью, читатель должен помнить об этом.

«Классическая» динамическая защита Советского Союза и России

Анализ ДЗ «Нож» требует определенной точки отсчета, за которую мы примем разработанные в СССР тяжелую ВДЗ «КонтакТ-5» с ЭДЗ 4С22 и УДЗ «Реликт»  с ЭДЗ 4С23, разработанного уже после развала СССР. Общий принцип работы любой классической ДЗ схож – в результате принудительного перемещения под действием взрыва ВВ металлических кассет брони, на внедряющийся БПС или кумулятивную струю воздействует боковой импульс, который приводит к разрушению, изгибу или даже перелому внедряющего средства. Оптимальные характеристики, в основном,  достигаются за счет оптимизации структуры ДЗ. Как устроен  «Контакт-5»можно проследить на схеме ДЗ  на башне объекта 188, то есть, на Т-90С.

Сердечник БПС пробивает наружную пластину ЭДЗ 4С22, при этом он стабилизируется во время прохождения через нее. В результате удара образуется сноп высокоскоростных осколков, воздействующих на внутренние компоненты взрывчатых ЭДЗ и  инициирующих ВВ. Пока идет процесс детонации ВВ, движение сердечника продолжается, он достигает второй наружной стенки ЭДЗ и тоже перфорирует ее. Начинается движение толстой пластины. Это вызывает боковые  напряжения в сердечнике, приводящие к  его изгибу, растрескиванию, и в оптимальном случае – разлому. Кроме того, это воздействие приводит к смещению сердечника с его траектории полета, так что он будет внедряться в основную броню с некоторым угловым смещением. Это повышает риск разлома сердечника и формирует нелинейный канал проникания, что в итоге приводит к уменьшению величины бронепробивных характеристик БПС. По данным российских источников, эффективность реализованного в 1987 году комплекса «Контакт-5», составляет в среднем 20% по БПС и  от 50 до 80% по кумулятивным противотанковым ракетам.

Масса комплекта «Контакт-5» на танке T-90С – 1,5 тонн. Площадь лобовой проекции танков Т-90С и  Т-72В модели 1989 года, перекрытая комплексом,  не очень велика и для курсовых углов от 0 до ±35° составляет от 44 до 55%. Другими словами, противник имеет почти 50% вероятность поразить танк в области, не экранированные блоками ДЗ. Почти на 10 лет более «молодой» комплекс ДЗ «Реликт» с ЭДЗ 4С23 имеет более сложную структуру ДЗ и соответственно реализует более сложный механизм воздействия на ПТС. Подлетающий БПС перфорирует наружную пластину комплекса и  после достижения ЭДЗ с ВВ инициирует их. В результате взрыва внешняя пластина выбрасывается «от брони», как в комплексе «Контакт-5». Новизна заключается в наличии внутренней второй закаленной металлической пластины, которая от взрыва, движется «на броню».

Таким образом, компоновка ДЗ «Реликт» включает: наружную металлическую плиту модуля – пустое пространство – ЭДЗ – пластины из закаленной стали – второй слой ЭДЗ – пустое пространство – внутреннюю стенку модуля. Начальное перемещение внутреннего стального листа «к броне», а затем повторное амортизационное ее перемещение на этот раз «от брони» позволяет сформировать определенный временной интервал между движением толстой внешней плиты модуля и внутренней пластиной. В теории, это позволяет «поймать» внутренней пластиной даже прошедшую головную часть ПТС. В результате таких действий на БПС в двух совершенно разных направлениях , эффективность комплекса значительно повышается.

По информации источников эффективность российского комплекса «Реликт» составляет:

• • по БПС от 40 до 50%,
• • по моноблочным кумулятивным ПТУР от 70 до 90%,
• • по тандемным КС от 50 до 95%.

Вес комплекcа «Реликт» для T-72БМ – 2,3 тонны. Площадь лобовой  проекции, перекрытой ДЗ в курсовых углах от 0 до ±35,  составляет более 60%, что конечно больше чем 55%.

Призрачность  превосходства советской брони

Принятие на вооружение в 1987 году «тяжелый» ДЗ «Контакт-5» привело к дисбалансу между эффективностью средств поражения НАТО и защитой советских броневых машин. С теоретической точки зрения и оперенные БПС, и  другие ПТС, способные преодолеть ДЗ «Контакт-5»,  могли  прийти  в войска НАТО не ранее 1992-1994 годов. В результате, образовался 6-7-летний разрыв между советским «щитом» и «мечом» НАТО. Эта неблагоприятная ситуация усугублялась тем, что те же тенденции наблюдались  и средствах индивидуальной защиты и ЛБМ. Советские бронежилеты и бронеавтомобили были очень устойчивы к пулям пехотного стрелкового оружия. Хорошим примером является основная броня экспортного варианта объект 478Б, или Т-80УД образца 1991 года, когда пассивная защита этого танка, включающая элементы из стали и керамики превышала 620 мм в стальном эквиваленте по БПС и 700 мм по КС. Усиленная динамической защитой броня дополнительно повысила уровень защиты от ПТУР. Точно так же,  стойкость брони танка Т-72Б модели 1989 года, где пассивное бронирование обеспечивало 600 мм в стальном эквиваленте, была повышена данным комплексом ДЗ.

Описанная выше ситуация, теоретически очень опасная для Запада, на самом деле была смягчена двумя факторами: наличием  довольно значительных ослабленных зон в лобовой броне российских танков и не совсем полным охватом динамической защитой передней части корпуса и башни. В реальности, поэтому, каждый танк имел ряд слабых зон, в которые могли проникнуть даже боеприпасы старого поколения. Так для семейства танков Т-72 такими зонами являются: маска пушки,  приборы наблюдения командира и механика водителя, нижний лобовой лист корпуса и пр. Более подробно эти зона описаны на блоге А.Хлопотова в его статье от  1991 года. В данной статье обсуждаются преимущества танков с необитаемой башней в контексте увеличения выживаемости танка. Для сравнения с таким решением А.Хлопотов выбрал танк Т-72Б (объект184), раскрыв в результате некоторую информацию об ослабленных зонах последнего. Результат сравнения показал, что  бронирование объекта 184 имеет слабые места.

Ослабленные зоны  объекта 184 (Т-72Б), представленные в статье А.Хлопотова
Красным помечены слабые места, пробиваемые БПС типа 3БМ26, который был принят на вооружение в 1984 году и имел бронепробивные характеристики на уровне 380-410 мм/0° с 2000м. Отдельные зоны пробивались с других дистанций. Так:
•  область сиденья водителя —  с 1700 м,
• выпуклая верхняя часть крыши башни – с 3700 м,
• башенка командира —  с 3900 м,
• Маска пушки – с 1650 м.

В вышеуказанной статье говорится, что на дистанциях 1000-2000м вероятность поражения лобовой проекции танка Т-72Б, имеющей более чем 45% ослабленных зон, высока даже ОБПС, имеющих уровень бронепробития приблизительно 250 мм/60° (или чуть больше, чем 500 мм/90°), выпущенных из пушки L-44 танка Leopard 2. Эти характеристики показывает снаряд DM-33A1  на дистанции  800-1000 м,  считающейся типичной для ожидаемых боев первой линии советских танковых частей с танками НАТО. Конечно, в боевой обстановке, танки очень редко перемещаются строго по прямой к линии фронта, и  даже минимальное вращение башни или поворот корпуса влияет на величины ослабленных зон, приведенных в статье. Таким образом,  оценка защищенности танка в миллиметрах стального эквивалента мало говорит о его реальной защищенности и даже боеприпасы прошлых поколений могут быть для него опасными.

Точно также появление советских танков с ДЗ «Контакт-5» не исключило  наличие ослабленных зон в  бронировании, и, кроме того (за исключением моделей Т-80У и Т-80УД), площадь перекрытия лобовой проекции танков также имела много «дыр» (ДЗ закрывала лишь 45-55% в курсовых углах ± 35°).

Танк Т-72Б3. Зеленым показана площадь, защищенная «Контакт-5», красным – площадь ослабленных зон по информации  1991 года. Как видно – кроме небольшой части крыши область ослабленных зон не усилена ДЗ.
Фото Виталия Кузьмина.

В связи с этими проблемами вряд ли можно было говорить о коренном превосходстве защиты танков Советского Союза над средствами поражения НАТО.

Подкадиберные оперенные бронебойные снаряды (APFSDS)  и динамическая защита

Разработка ПТС против ДЗ были развернуты только в начале девяностых годов. Преодолеть ДЗ подкалиберными боеприпасами можно, по крайней мере, тремя способами.

Первый заключается в использовании специальной конструкции носовой части сердечника, скрытого под специальным колпачком.

Экспериментальная разработка ОБПС  3БМ22 с наконечником, который не взводил ВВ в ДЗ «Контанкт-5»

Наконечник имел форму цилиндра длиной около 50 мм с головной секцией, диаметром 13,8 мм. В этом случае используется механизм воздействия на ДЗ снарядов малого калибра (20-30мм), от которых ЭДЗ не должен срабатывать, даже после его перфорации. «Шип» на головной части сердечника имитировал удар малокалиберного снаряда, обеспечивал  постепенное расширение канала без инициирования взрывчатых компонентов внутри ЭДЗ. Это решение было разработано в СССР и реализовано в модернизированном варианте ОБПС 3БМ22, который пробивал ДЗ «Контакт-5» без возбуждения детонации. В серийной версии это решение было изменено и вместо наконечника применялись более простые решения, но принцип действия оставался тот же. В настоящее время это решения, вероятно, реализовано в британских 120-мм боеприпасах CHARM-3 и KE-W A3, известных ранее как АТК. Очень похожее решение также описывается и в немецком патенте 1992 года. Возможно, описанный способ может быть эффективным  и против ДЗ «Реликт» с ЭДЗ 4С23.

Второй способ заключается в использовании сердечников, сделанных из обедненного урана или карбида вольфрама в рубашке из других металлов – стали, сплавов вольфрама с различными механическими свойствами. Такие сердечники, несмотря на боковое воздействие стальных пластин и высокие изгибные напряжения имеют низкую вероятность растрескивания. Конечно, воздействие  на сердечник приводит к его изгибу и снижению его бронепробивных характеристик, по крайней мере, на 10%, но это  значительно лучше, чем в случае, когда сердечник ломается. Этот вариант, вероятно, наиболее часто сегодня используется в современных ОБПС для преодоления ДЗ. С другой стороны, этот метод имеет свои ограничения и свою эффективность против современных комплексов ДЗ, таких как «Реликт», где на сердечник оказывается двойное действие нелинейно перемещающихся металлических пластин.

Сравнение повреждения моделей сердечников ОБПС (моноблока – вверху и в рубашке – снизу) после прохождения через броню типа NERA (3 мм сталь + 3 мм резина + 3 мм сталь)

Третий способ преодоления ДЗ заключается в сегментировании сердечника. В момент удара  первым головным сегментом инициируется ВВ в ЭДЗ. При этом еще то начала детонации сегмент начинает подворачиваться, образуя в лицевой плите отверстие, примерно равное его длине.. Размер этой дыры настолько велик, что проникающий следом второй сегмент  имеет достаточно времени, чтобы пройти через ДЗ, не встретив воздействия с ее стороны.

Этот метод преодоления ДЗ был описан в патенте США №6.662.726 В1 от 16 декабря 2003 года. Также известен патент EP 2.597.416 A2, в котором описан сердечник по концепции и  размерам очень похожий на американской ОБПС M829A3. Он  оснащен жестким баллистическим наконечником, который выполняет роль первого сегмента, описанного в первом патенте. У этого решения есть один серьезный недостаток – первый сегмент не принимает участия в пробитии основной брони. С другой стороны, потеря 15-20% длины сердечника для преодоления ДЗ вполне оправдано, так как в противном случае ДЗ могла «съесть» значительно большую часть его длины.

Принцип действия сегментированного сердечника по ДЗ (патент США N 6662726)

Вероятно, в современных ОБПС  используется более чем один способ преодоления ДЗ. Например, в патенте Германии DE № 43 23 482 A1 от 1992 года, сердечник снаряда APFSDS оснащается  не только специальным баллистическим наконечником, препятствующим детонации ВВ в ЭДЗ, но имеет сегментированную основу.

Кумулятивные боеприпасы и динамическая защита

В случае кумулятивных боеголовок, используемых в ПТУР и РПГ, основной метод борьбы с ДЗ связан с применением предзарядов. Они делятся на инициируемые и неинициируемые. Первые инициируют ДЗ и принимают на себя все ее воздействие, прежде чем кумулятивная струя основного заряда начнет воздействовать на основную броню. Это самый примитивный и наименее эффективный способ преодолеть ДЗ. Его основным недостатком является необходимость создания значительного интервала между началом работы предзаряда и основного заряда. Большинство используемых в настоящее время ДЗ, таких как «Реликт», ERAWA-2, BLAZER, ARAT имеют несколько слоев ЭДЗ, разделенных стальными пластинами, и инициирование последующих слоев может происходить с некоторой задержкой. Результатом является то, что предзаряды такого типа становятся неэффективными.

Гораздо более эффективными являются так называемые «неинициирующие предзаряды», которые используются, например, в немецком РПГ PzF-3IT600 или российских РПГ-29, РПГ-28 и «Корнет». Их миссия — проделывание в последовательных слоях ДЗ отверстия, через которое «проходит» основная кумулятивная струя  без начала инициирования ЭДЗ. В ряде публикаций представлены результаты исследований, демонстрирующих способность преодолевать два слоя ДЗ, экранированной  14 мм броневым листом без их инициирования. Этот тип предзаряда позволяет практически немедленно инициировать основной заряд и преодолевать различные типы ДЗ.

Пример преодоления ДЗ  кумулятивной струей низкой плотности.
Это воздействие вызывает образование отверстия большого диаметра в ЭДЗ без  инициирования ВВ.
(Подписи на рис. сверху вниз:
• Моделирование гидродинамического проникания струи нового вида в ДЗ
• Плотность струи 0,5 г/cм3, скорость 5 км/с, временные интервалы 6, 20, 40, 60 и 100 мкс;
• Схема испытаний с указанием расстояний между элементами ДЗ
• Фото пластины из полиэтилена низкого давления в масштабе с отверстиями в мм в ЭДЗ)

Другой способ преодоления ДЗ заключается в  оптимизации самих кумулятивных ПТС и дальнейшем увеличение их бронепробивных характеристик. Типичные заряды конца восьмидесятых годов пробивали  6,5-7 калибров, имея скорость головной части струи от 6500 до 8000 м/с. Современные БЧ, использующие воронки из молибдена и/или новый тип ВВ PBXW-11 или LX-14 дают скорость головной части от 10500 до 12000 м/с и их бронепробиваемость достигает до 10,5 калибров. Как результат — ДЗ начала девяностых годов не в состоянии среагировать и «поймать» такую быструю струю. Бронепробивные характеристики кумулятивных БЧ с 1990 года увеличились почти на 30%, что тоже сказывается на эффективности реактивной брони. Конечно, такие продвинутые заряды используются только в самых последних типах противотанкового оружия, и только-только входят в употребление как ответ на новые типы ДЗ.

Разница в воздействии классической ДЗ на струю в прошлом (слева)  и в настоящее время

Таким образом, комплекс «Контакт-5» вряд ли будет эффективным против кумулятивным и кинетических боеприпасов принятых на вооружение, начиная со второй половины девяностых годов. Кроме того, «Контакт-5» не эффективен против тандемных боеприпасов. Например, производитель гранаты PzF-3IT600 объявил в своей рекламе, что данный тип ПТС способен преодолевать лобовую броню корпуса танка Т-80У с ДЗ «Контакт-5». Что интересно, в качестве иллюстрации он приводит участки брони с ДЗ «Контакт-5», которые соответствуют не Т-80У (объект 219), а намного более позднему и более защищенному Т-80УД (объект 478B). Уровень защиты обоих танков составляет 620 мм в стальном эквиваленте по ОБПС и около 730 мм по КС. Эти значения ниже, чем возможности РПГ PzF-3I3IT600, калибр БЧ которой составляет 110 мм, и которая, в зависимости от производителя, пробивает более 900 мм стальной брони. Кажется, что утверждения компании Динамит Нобель – разработчика РПГ верны.

С другой стороны, упоминается, что эта граната имеет недостаточные характеристики, чтобы преодолевать ДЗ ERAWA-2.  Ее  характеристики снижаются почти наполовину после преодоления этой ДЗ. Да и более современный российский комплекс «Реликт» как раз и разрабатывался, чтобы бороться с тандемными  боеприпасами. Даже по самым «неблагоприятным» украинским оценкам «Реликт» имеет эффективность не менее 50% от этого вида угрозы. Принимая во внимание, что «ДЗ является лишь частью общей защиты  танка, можно считать, что снижения характеристик кумулятивных ПТС на 40-50% может быть вполне достаточным, чтобы обеспечить защищенность танка.

Структуры брони, испытанных РПГ Panzerfaust-3IT600. Данные структуры моделируют бронирование корпуса и башни танка Т-80УД, Рис. фирмы Динамит Нобель.

Рассмотренные выше комплексы ДЗ «Контакт-5» и «Реликт» являются типичным направлением развития ДЗ в Советском Союзе. Однако, сегодня проведены исследования по крайней мере двух основных видов ДЗ:  »классический» (в нынешнем понимании этого термина), в котором воздействие на ПТС обеспечивается движением тяжелых металлических пластин наружу или внутрь брони и ДЗ, в которой используются линейно расположенные кумулятивные заряды, формирующие линейные совокупные потоки, которые должны выполнять те же роли, что и  тяжелые пластины «классической» ДЗ. Именно ко второй группе ДЗ следует отнести украинский комплекс «Нож», который будет обсуждаться в следующем разделе статьи.

источник: http://otvaga2004.ru/tanki/tanki-concept/era-nozh_part1/