ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ
 
 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ

ДИНАМИЧЕСКОГО ТИПА, ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ

А. Тарасенко. Исследователь истории танкостроения. И. Чепков Исследователь динамической защиты.

Опубликовано в журнале ©  «ТЕХНИКА и ВООРУЖЕНИЕ» за 2007 г .

 

 

С ростом могущества противотанковых средств (ПТС) стало ясно, что пассивными методами обеспечить защиту бронемашин практически невозможно. Поэтому для этой цели необходимо использовать внешние источники энергии. Такими источниками могут служить взрывчатые вещества (ВВ), электрическая энергия, энергия, вырабатываемая в ходе реакций химически активных веществ. Существует много различных видов устройств, реализующий принцип динамического воздействия на ПТС, отличающиеся вариантами исполнения, используемыми источниками энергии и способам реализации.

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).

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

 

Основные отличительные признаки ЗУДТ

В целом, основные известные на данный момент ЗУДТ по типу использованной энергии можно разделить на ЗУДТ взрывного (ВВ), невзрывного (электрическая энергия или энергия, образуемая в результате химических процессов). По способу активации на активирующиеся самостоятельно и несамоактивирующиеся, а также их подвиды. По способу воздействия ЗУДТ разделяются на использующие метаемые с помощью ВВ или другого источника энергии пластины, электромагнитное воздействие, а также ряд других принципов воздействия.  Более подробно вопрос описан в работе [1].

 

ЗУДТ взрывного действия

Возможность разрушающего воздействия продуктов взрыва заряда ВВ на кумулятивную струю приводящая к снижению проникания кумулятивной струи в преграду была обнаружена еще в годы Великой Отечественной, когда отмечались случаи непоражения танков кумулятивными ПТС в случае попадания по перевозившимся на их броне боеприпасам или ВВ.

Однако, существенное уменьшения глубины проникания кумулятивной струи в преграду требует значительное количество ВВ, что влечет существенные проблемы из-за воздействия на защищаемый объект. По этой причине первые образцы защитных устройств реализующих этот принцип не имели поддержки в военных верхах. Исследования в данном направлении, продолжились, когда в конце 50-х годов были обоснованы более эффективные способы воздействия на ПТС при помощи метаемых металлических пластин, в данном 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, которые можно условно отнести к первому поколению - «Контакт-1» и «Блайзер». Воздействие на кумулятивную струю с помощью металлических пластин, пересекающих траекторию струи, приводит к распылению и дестабилизации струи за счет постоянного воздействия пластин, при этом основным процессом в разрушении струи является распыления, сопровождающийся диспергированием части ее материала до пылевидного состояния. Для обеспечения метания пластин применен плоский заряд ВВ, который инициируется самой струёй.

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 году. Результаты исследований динамической защиты, выполненные в конце 50-х, начале 60-х годов в СССР были опубликованы лишь после 2000 года [2]. Зарубежные публикации  и первые патенты в данной области (проф. М. Хельд) были опубликованы в 1970-е годы.

Противокумулятивные комплексы первого поколения 

Комплексы первого поколения  «Контакт-1» и «Блайзер» (рис. 2) были реализованы в навесном варианте. Установка ЗУДТ была осуществлена 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 платин зависит от угла соударения кумулятивной струи с ними. При углах встречи (угол отсчитывается от нормали к поверхности контейнера) 50-70 град. достигается наибольшая эффективность воздействия движения металлических пластин контейнера на кумулятивную струю. При углах встречи около 30-45 град. воздействие 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 защиты основной броневой преграды от кумулятивной струи.

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

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

 

В вышеуказанных комплексах, содержащих корпус, в котором установлена, пара контейнеров (или один в некоторых вариантах исполнения ДЗ «Блайзер»), каждый из которых выполнен трехслойным со средним слоем из взрывчатого вещества, пара контейнеров образует единую детонационную цепь. Контейнеры установлены в корпусе так, что в плоскости, перпендикулярной обращенным друг к другу поверхностям контейнеров, эти поверхности образуют 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 град. соударение пластин может сопровождаться образованием высокоскоростного вторичного кумулятивного потока диспергированных частиц и низкоскоростного компактного тела, при остальных углах соударение 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) и разработку ПТУР с тандемной БЧ, способной преодолевать данную защиту.

 

Универсальные ЗУДТ

Как известно, 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 для кумулятивной струи. Первые образцы устройств способных обеспечивающие защиту от БОПС/БПС была разработана и испытана в конце 60-х годов (рис. 3), в тот период от установки ВДЗ на танки воздержались, видимо причиной послужила и так достаточная защита поступивших тогда в серийное производство танков Т-64, т.к. в 60-70-е годы БОПС не являлись основной угрозой для отечественных танков. В начале 80-х годов началось все более широкое распространение оперенных бронебойных подкалиберных снарядов, характеристики которых возрастали, возникла необходимость оснащения отечественных танков ЗУДТ  обеспечивающих защиту от этой угрозы.  

 

Варианты встроенной динамической защиты (1970-е годы).
Сверху – один из отечественных вариантов встроенной защиты, снизу – вариант, предложенный проф. М, Хельдом (Патент ФРГ № 2053345) .

 

Рис. 3. Варианты встроенной динамической защиты (1970-е годы).

Сверху – один из отечественных вариантов встроенной защиты, снизу – вариант, предложенный проф. М, Хельдом (Патент ФРГ № 2053345) .

 

Для обеспечения этого потребовалось 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 выдвигаются 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. Поэтому, 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 чего на БОПС (или кумулятивную струю) осуществляется в принципе аналогичное воздействие, которое приводит к частичному разрушению и дестабилизации БОПС и разрушению кумулятивной струи.

Серийный комплекс универсально ДЗ «Контакт-5», реализующий данный принцип, был принят в середине 80-х годов. Данным комплексом оснащались танки Т-72Б поздних серий, танк Т-80У и, в последствии Т-90. Благодаря этому проблему защиты от БОПС удалось частично решить.

Рассматривая конкретный вариант установки комплекса «Контакт-5» - танк Т-72Б/90 (рис. 4) видно, что на башне танка Т-90 установлено 7 контейнеров и один блок динамической защиты (8 контейнеров на Т-72Б), которые перекрывают примерно 50% лобовой проекции башни при курсовых углах обстрела 0°, в каждом контейнере размещено по шесть устройств типа 4С22, установленных двумя рядами 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 было обеспечена надежная защита от наиболее распространенных ПТС, состоявших на вооружении в период 80-х – начала 90-х годов.

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

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

 

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», размещенных 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 в результате воздействия других средств, возможность горения ВВ. В встроенном варианте «Контакт- эти проблему удалось частично решить. Но оборудова­ние танка комплексом «Контакт-5» производится только в процессе изготовления танка в заводских условиях, что затрудняет его модернизацию и обслуживание 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, не представляющих непосредственной угрозы для танка. Поэтому работы по совершенствованию комплекса не прекращались, особенно с учетом появления в странах НАТО и США БОПС повышенного могущества. Направление работ было направлено на совершенствоание существующих недостатков комплекса, и включала совершенствование состава ВВ, для обеспечения требуемых характеристик а также так на повышение эксплуатационных характеристик.

Повышение эксплуатационных характеристик было достигнуто за счет перехода от встроенного к модульному исполнению комплекса (рис. 5), что обеспечивает ряд преимуществ, такие как легкость в обслуживании, в том числе возможность замены поврежденных модулей в полевых условиях, возможность модернизации существующего танкового парка силами предприятий министерства обороны в ходе их планового ремонта.

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

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

 

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

 В усовершенствованных устройствах 4С23 удалось устранить некоторые недостатки 4С22, такие как недостаточная чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Снижена вероятность передачи детонации ЭДЗ на соседние элементы, непосредственно не участвующие в воздействии на атакующий боеприпас, в случае установки с модульным принципом размещения.

Повышая эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин, включением в состав неметаллических элементов, воздействующих на атакующий боеприпас, а также более длительного времени взаимодействия. В результате данных мероприятий разработчикам удалось добиться снижения бронепробиваемости БОПС в зависимости от типа боеприпаса в пределах 20-60%. Благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю, можно предполагать, что удалось добиться также и определенной эффективности по кумулятивным 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, акустический импеданс материала защитной пластины, располо­женной первой по ходу проникающего средства поражения, меньше (из алюминиевого сплава), чем акустический импеданс мате­риала второй защитной пластины, выполненной из стали [5].

Нанесение предохранительного покрытия на стенки корпуса, метал­лические пластины и на внутреннее поверх­ности полости предотвращает волнообразование. Происходит "скольжение" пластин вдоль поверхности соударения,  их отражение и, в конечном счете, повторное воздействие на ПТС. Таким образом, использований предохранительных покрытий, состоящих из неметаллических мате­риалов также  позволяет увеличивать  время функционирования броневой защиты.

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

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

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

 

Последовательное действие стальных метаемых пластин и неметаллических элементов (керамика, стеклопластик, полиуретан и пр.), 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 воздействия второго заряда ВВ, что приводит к значительному снижению бронепробития. Такие решения применены в серийных отечественных ЗУДТ (рис. 6) [6].

Одним из вариантов развития универсальных ЗУДТ по способу инициирования ВВ 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 формируют электрический импульс, которым воздействуют на электродетонатор взрывчатого вещества ЗУДТ.

 

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

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

 

В предложенном НИИ Стали способе пороговый уровень устанавливают в соответствии со скоростными и габаритно-массовыми 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 m·V2/2; где m - масса движущейся пластины.

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 уменьшение динамической ударной перегрузки, воздействующей на корпус защищаемого объекта при срабатывании устройства защиты, что существенно улучшает условия работы экипажа защищаемого объекта и позволяет эффективно защищать легкобронные проекции, в результате чего, подобный вариант ЗУДТ может применяться для защиты как тяжелой, так и легкобронной 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).

Наличие ослабленных зон в периферийных участках ЗУДТ, в которых эффективность может быть снижена по сравнению с оптимальной до 80%. Данная 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.

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

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

 

Еще одним недостатком ЗУДТ данного типа является большее количество ВВ содержащееся в них, что крайне затрудняет их использование на ЛБМ, а также негативно воздействует на экипаж. Также данные устройства малопригодны для защиты бортовых частей корпуса ББМ, атаки в которые наиболее часто совершаются при углах близких к нормали. Естественно, данным устройствам можно предать нужный угол, при котором они обеспечат требуемую эффективность, однако это повлечет значительный рост габаритных размеров контейнеров и соответственно защищаемого объекта, что может быть недопустимым. Современные решения по данному вопросу будут рассмотрены далее в материале.

В современной прессе, в частности в статьях опубликованных в период с 2003- 2006 г . М. Растопшином  [ВПК №8, 2003; ВПК №4, 2004 №41, 2005 и ряда других] утверждается, что недостатком отечественных ЗУДТ является их недостаточная длина (250Х125 мм). Стоит заметить, сто действительно, этот недостаток в некоторой мере, свойственен устройствам комплекса 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 говорить об удачных или неудачных конструкциях, но говорить о порочном принципе отечественных ЭДЗ не верно. Сложив два 4С22 и получаются те самые 500 мм .

 

Таблица

Основные характеристики ряда распространенных серийных типов динамической защиты ББМ

Название

«Контакт-1»

Blazer

ВДЗ «Контакт-5»

«Реликт»

 «НОЖ»

Страна/фирма изготовитель

СССР/НИИ Стали

Израиль/Rafael

Россия/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 БОПС

Не обеспечена

Не обеспечена

Не менее 20%

> 50%

> 90%

Защита от средств поражения типа  «ударное ядро»

Не обеспечено

Не обеспечено

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, БМО-Т

М60 , М48, Центурион

Т-72Б (о. 1989)

 «Рогатка», «Рамка»

«Береза», «Булат», «Оплот»

 

Варианты совершенствования ЗУДТ в ближайшей перспективе

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

Среди наиболее простых решений применяющихся для повышения эффективности ЗУДТ при установке на вертикальные поверхности (борта) путем придания им соответствующего угла наклона. Оснащение ЗУДТ взрывного типа танков и ЛБМ требует разного подхода. При рассмотрении вопроса совершенствования ЗУДТ в указанных направлениях необходимо обозначить особенности, возникающие при их установке  на машины разной категории по массе.

 

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

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

 

Как известно, бронирование ЛБМ (БТР, БМП) намного слабее, чем у танков, в случае срабатывания ЗУДТ и ПТС на их броне при таком совместном взрыве защищае­мый объект 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, доста­точным для причинения ущерба членам экипа­жа (разрыв барабанных перепонок и т.д.).

Для исключения вышеуказанных проблем ЗУДТ размещены 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 указан­ном наполнителе снижает скорость их удара по соседним взрывным реактивным элементам до величины, безопасной с точки зрения возбужде­ния детонации в зарядах взрывчатого вещества соседних взрывных реактивных элементов (рис. 9). Кроме того, торможение металлических пластин взрывных реактивных элементов благоприятно с точки зрения уменьшения воздействия их уда­ра по защищаемому объекту. ЗУДТ дополнены упругими элементами при­легающими к их поверхности. Это обеспечивает до­полнительное снижение вероятности передачи детонации между соседними взрывными реак­тивными элементами, а также, повышение эффективности устройства.

Данные устройства обеспечивают защиту объекта ББМ от пробития моноблочными ПТС с бронепробиваемостью до 500мм, а также от 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 экраны, которые устанавливаются поверх штатных резинометаллических экранов или на силовые экраны с динамической защитой, в случае 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 образца. Также перспективным решением может быть применение многослойной, интегрированной непосредственно в массив бронирования на нескольких уровнях динамической защиты, реализованная в качестве съемных модулей [8].

Проводимые исследования по увеличению защиты отечественных танков Т-80У и Т-72Б, а также их более ранних модификаций, с минимальным увеличением габаритно-массовых показателей. 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 [9] практически исчерпаны.

Оснащение требует внесения некоторых конструкционных изменений, которые также возможно, потребуют усиление приводов башни, опорных частей и пр.

Предложенный блок на современной 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.

Рис. 10. Один из вариантов усиления его защиты башни танка при помощи модулей с комбинированной защитой.

Рис. 10. Один из вариантов усиления его защиты башни танка при помощи модулей с комбинированной защитой.

 

ЗУДТ комбинированного действия

Известны также 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 размещенное 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 попадании фрагментов кумулятивной струи в который происходит раздвижение 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).

 

Рис. 11. Схема ЗУДТ комбинированного типа (варианты исполнения контейнера).

Рис. 11. Схема ЗУДТ комбинированного типа (варианты исполнения контейнера).

 

ЗУДТ кумулятивного действия*

Среди таких разработок можно выделить ЗУДТ типа ХСЧКВ-19/34, их особенностью является применение в нового для существующих серийных устройств принципа воздействия на атакующие боеприпасы при помощи кумулятивной струй и продуктов взрыва удлиненных кумулятивных зарядов (т.н. «кумулятивных ножей»). «Кумулятивные ножи» разрушают и дестабилизируют атакующий кинетический боеприпас или кумулятивную струю [подробнее ЗУДТ кумулятивного действия описаны в журнале ТиВ № 2/3, 2007]. 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, которые угрожают 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 средство поражения.

При этом разлет продуктов детонации сопровождается распространением волн разряжения, которые идут от внешней поверхности заряда к его центру. Эти волны представляют собой дуги кругов. При пересечении волн разряжения, которые идут от кумулятивной выемки  и цилиндрической оболочки (облицовка заряда), образуется граница, которая разделяет заряд на две части. Та часть взрывного вещества, что расположенное ближе к кумулятивной выемке  (активная масса заряда), будет обеспечивать формирование кумулятивной струи основного удлиненного цилиндрического заряда. Часть заряда, что осталась, обуславливает разлет продуктов детонации (а также, цилиндрической оболочки) в противоположный от кумулятивной струи сторона.

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 последовательно под влиянием дополнительных удлиненных зарядов, обеспечивает последовательное воздействие на средство поражения.

Детонационная цепь формируется с помощью дополнительных удлиненных зарядов, размещенных, поперек основных удлиненных зарядов. Формирования детонационной цепи позволяет непрерывно влиять на средство поражения формированными 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 цугом относительно плоскости, в которой расположены оси зарядов, эффективен при использовании, 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.

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

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

 

*- применение принципа поражения атакующего ПТС при помощи кумулятивных зарядов предлагалась также в опытных разработках КАЗ ближнего радиуса действия. Разработки описаны в патентах ФРГ №2612673, №977984 и США №4051763 разработки периода 60-70-х годов. Данный принцип также предполагается в некоторых современных проектах, например описанном в патенте Франции № 2786262. В качестве средств противодействия подлетающим боеприпасам планировалось использовать удлиненные или стандартные кумулятивных заряды, при этом атакующий ПТС обнаруживался при помощи датчиков, например использующих рентгеновское излучение. Данные комплексы занимают промежуточную нишу между ЗУДТ и КАЗ малого радиуса действия.

ЗУДТ 4С20 (слева) и 4С22 (справа) после поражения средствами поражения типа  «ударное ядро».
На данном этапе наиболее эффективную защиту от подобных средств поражения обеспечивают ЗУДТ ХСЧКВ-34. Фото авторов.

ЗУДТ 4С20 (слева) и 4С22 (справа) после поражения средствами поражения типа  «ударное ядро».

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

 

ЗУДТ объемной формы и гидродинамического типа

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

Особенностью такого вида ЗУДТ является 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 70-е годы конструкциях не удалось достигнуть требуемых характеристик по снижению бронепробития, в результате чего данные ЗУДТ на вооружение не принимались и в настоящее время рядом разработчиков рассматриваются только в исследовательском контексте. Однако ряд принципов реализованных в данных устройствах все еще имеет интерес в плане создания перспективных разработок.

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

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

 

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

 

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

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

 

Минизаряды взрывчатого вещества перед преградой размещают в локальных облицован­ных взрывооткольных ячейках послойно с пол­ным перекрытием ячеистой структурой поверх­ности защищаемой преграды, обеспечивая при прохождении кумулятивной струей ячеистой структуры серию микровзрывов, многократно воздействующих материалом облицовки и откольными элементами ячеек на струю. При этом облицовку каждой взрывооткольной ячейки выполняют по форме тела вращения 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 необходимостью обеспечить отсутствие детонации между соседними взрывооткольными ячейками и обеспечение требуемого уровня 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 "наполнителем", такого, например, как пластмасса, резина, парафин, или смеси на их основе. При проникании КС 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 локализовано в близи 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, содержащий 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, по мнению [15], способна обеспечить защиту 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, размещаемых на объектах, собственное бронирование которых препятствуют использованию в составе защиты большого количества устройств взрывного типа, срабатывание которых может привести к разрушениям защищаемой конструкции, большим, чем будет произведено при действии одного кумулятивного заряда.

 

ЗУДТ электрического действия

Рабо­та над электромагнитной электротермохимической защитой началась в СССР в ин­ституте гидродинамики имени Лав­рентьева в конце в послевоенный период, с 1970-х годов исследования про­водилась в США в "Максвелл лабораториз" и франко-германском науч­но-исследовательском институт, а также ряде других организаций. Активно разработки ведутся 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, который вызывает 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 против сердеч­ников подкалиберных снарядов, а также против кумулятивных струй. Как и в случае с кумулятивной струёй, про­хождение через сердечники очень больших электрических токов также вызывает нестабильности флуктуирования и расширения, что может привести к разрушению кинетических боеприпасов.

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

Они делятся по принципу активации на самоактивирующиеся (непосредственная электризация, электротермическая защита) и не самоактивирующиеся, 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 таких, как падение эффективности при уменьшении угла подхода ПТС от нормали и наличие ВВ   значительной массы, размещаемое 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].

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

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

 

Один из вариантов конструкции защиты (с несколькими слоями боевых элементов «устройство     электродинамической защиты тандемного типа»), предложенное НИИ Специального Машиностроения и НИИ Стали [17] содержит импульсный источник электрической энергии, соединенный с образованием электрической цепи с боевым элементом, размещенным перед защищаемым объектом, в электрическую цепь последовательно включены с помощью проводников с малым сопротивлением один или несколько аналогичных дополнительных боевых элементов, размещенных 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 заостренных выступы.

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

Принцип действия

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

При одновременной протекании тока в плоском индукторе возникает магнитное поле, обеспечивающее метание пластины навстречу прошедшей за элемент электродинамической защиты части кумулятивной струи. Метаемая дополнительная пластина взаимодействия  с оставшейся неразрешенной частью кумулятивной струи подобно тому, как это делается в обычней динамической защите. Таким образом, решается проблема ликвидации оставшихся неразрешенными элементов кумулятивной струи. Использование дополнительно плоского индуктора с пластиной, находящейся на его обращенной к элементу электродинамической защиты объекта стороне, приводящее к реализаций дополнительного электромеханического воздействия на кумулятивную струю, что практически предотвращает возможность пробития элементами  кумулятивной струи защищаемого объекта**.

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

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, который вызывает большой им­пульс тока в ней. Это создает магнитомеханические неустойчивости в струе, что приводит к ее разрушению и резко снижает ее пробивную спо­собность.

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. Действие прохождения такого тока через струю от современного кумулятивного ПТС (типа РПГ) способно дестабилизировать ее и вызывать ее радиальное рассеяние в диффузные кольца.

 

**. 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 5-МДж конденсаторной батареи. 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 в дальнейшем и будут достигнуты значительные ус­пехи, электрическая броня будет осуществима и эффективна только как часть "полностью электрическо­го" танка - если или когда это станет реальностью.

 

Электротермическая защита

По­добно описанной ранее электромагнитной броне, эта броня 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 струёй 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 таким же способом, как взрывная реактивная броня.

Электротермическая защита, по сути, является электрическим способом, инициирования аналога известной динамической защиты. В этой концепции две металлические пластины метаются не путем взрыва, а путем быстрого расширения рабочей жидкости, температура которой поднята за счет разряда большого импульса электрической энергии. Этот импульс требуется применять раньше прибытия подлетающего снаряда.

В компоновке, которая, в конечном счете, испытывалась, 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 (с электромагнитным пуском)

Схема воздействия метательных пластин на атакующий боеприпас кинетического действия в целом аналогична схеме воздействия встроенной динамической защиты. Отличие 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 предлагает ряд 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, происходит в предсказуемом направлении и месте. Сопутствующие повреждения и опасность для своих войск, для всех возбуждаемых электрическим способом систем, существует возможность выключать систему, когда она не нужна, что также является преимуществом. У разработчика брони имеется также возможность использовать потенциально выгодные геометрические варианты и варианты материалов для метаемых элементов, в результате меньших оказываемых на них нагрузок при срабатывании.

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

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

 

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, осуществляется не только непосредственно при контакте с броней, а при подлете, что увеличивает эффективность подобных комплексов. 

Как только многодатчиковая система обнаружения 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 годов достигли стадии крупномасштабных экспериментов [19]. Средства воздействия на ПТС могут состоять из плит гомогенной или композитной брони, либо даже из устройств динамической защиты.

 

Рис. 17. Схема устройств несамактивирующегося типа и «умной» брони (варианты исполнения).

Рис. 17. Схема устройств несамактивирующегося 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 «умной брони» необходимо: определение попаданий, их логическая обработка, распознавание угрозы и управление соответствующими механизмами противодействи. В качестве источника энергии может служить как ВВ так и электрическая энергия. Данная разработка также относится к несамоактивирующим ЗУДТ

Разработан ряд типов датчиков, способных обнаруживать полный спектр типов ударов, которые составляют угрозу объекту. Демонстрировались группы рабочих датчиков, основанные на трех разных методах. Электрические контактные датчики использовались 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 путем контроля ослабления проходящего светового излучения вниз по волокну, в случае розрыва. В третьем типе датчиков использовался поливинилидендифторид пьезоэлектрического полимера. Дискретизированные листы этого материала генерировали напряжения, когда подвергались воздействию, которые контролировались [15]. 

Реализованные системы "разумной" брони способны рассчитать траекторию снаряда через схему брони, использующую местонахождение ударов на двух слоях датчиков, размещенных перед основной броней машины. Был создан логический блок, который собирает информацию от групп датчиков и выполняет необходимую обработку, чтобы определить приблизительно ожидаемое место удара. Необходимый расчет может быть выполнен в течение нескольких микросекунд. Для сравнения средства нападения проходят это расстояние за 50 - 60 микросекундами. Следовательно, возможно было изготовить системы "разумной" брони, используя методы пассивного обнаружения при размещении датчиков на расстоянии не более полметра от корпуса машины. Эти системы способны распознавать различные классы угрозы 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 образцов указаны на рис. 9. 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 попадание атакующего боеприпаса и его скорость, сигналы датчика обрабатываются контрольным блоком и вычисляют траекторию боеприпаса. После чего боеприпас поражается боевыми элементами.

установка контейнеров ДЗ «Нож» на башне танка Т-84   установка контейнеров ДЗ «Реликт» на модернизированном танке Т-72Б

На фото слева установка контейнеров ДЗ «Нож» на башне танка Т-84 (фото И. Чепков).

Слева – установка контейнеров ДЗ «Реликт» на модернизированном танке Т-72Б (фото А. Хлопотов).

 

Выводы

Как отмечалось в работе [22], ЗУДТ имеют высокий потенциал совершенствования за счет оптимизации их конструкции, выбора рациональных параметров элемента, применение новых материалов и схем воздействия на атакующий ПТС.

Рассмотренные в работе ЗУДТ открывают возможности значительного повышения защищенности ББМ. Важнейшими достоинствами такой защиты являются:

  высокая эффективность снижения пробивнойспособности кумулятивных снарядов;

  существенное уменьшение бронепробиваемости подкалиберных снарядов и поражающих элементов типа ударное ядро;

  сравнительная дешевизна и простота производства ЗУДТ, хотя, естественно, для этого требуются соответствующие производственные мощности, что, в частности, обусловлено большим количеством (на один образец ББМ приходится в среднем около 200 единиц) защитных устройств;

  возможность несложной установки не только на новые, но и на ранее выпущенные ББМ;

отсутствие необходимости в сложном обслуживании и контроле, нечувствительность к различным внешним воздействиям.

В то же время ЗУДТ имеют слабые стороны такие, как высокая уязвимость от воздействия ОФС, объемно-детонирующих средств и других огневых средств противника, способных выводить ЗУДТ из строя или срывать его с наружной поверхности брони. Недостатком, характеризующим ЗУДТ, является присущая ему одноразовость.

Отмечено также, что  перспективным направлением является работа над ЗУДТ с применением элек­трической энергии в качестве энергетического материала. Непосредственная электризация в высшей степени эффективна против зарядов формирующих кумулятивную струю, а электромагнитный пуск защитных элементов или исполнительных органов в настоящее время считается особенно перспективным для защиты от снарядов кинетического действия. В отличие от энергии ВВ, электрическая энергия имеет целый ряд преимуществ в плане управления ею. Однако пока разработка упирается в отсутствие компактного источника-накопителя электроэнергии. Собственно, на создание такого источника и направлены основные усилия разработчиков электромагнитных способов защиты.

 

Список использованных источников:

1. Классификация защитных устройств динамического типа. Чепков И. Б. // Артиллерийское и стрелковое вооружение: Междунар.научн.техн. сб. –  №3. – К.: НТЦ АСВ. – 2004. – С.24 – 28.

2. ДИНАМИЧЕСКАЯ АНТИКУМУЛЯТИВНАЯ ЗАЩИТА. Физика горения и взрыва, 2000, т. 36, № 6.

3. Патент РФ № 2064650С1

4. Патент ЕАПО № 003291

5. Патент ЕАПО № 006672

6. Патент Украины № 29535С2

7. Патент РФ №  2287763C2

8. Патент РФ № 2102687C1

9. Патент РФ № 2257529C1

10. Патент США № 5070754 от 10.12.91

11. Патент ВОИС WO103277А1

12. Патент ЕАПО № 002511

13. Патент ЕАПО № США №2006086243

14. Невзрывная противокумулятивная динамическая защита / С.А.Бодров, В.А.Григорян, Н.С.Дорохов, И.Ф.Кобылкин, Д.А.Рототаев // В сб. докладов II научной конференции Волжского регионального центра РАРАН "Современные методы проектирования и отработки ракето-артиллерийского вооружения". - Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2003. - с.373-382

15. Патент США № 2006011057

16. Патент РФ № 2072500С1

17. Патент РФ № 2064651С1

18. Патент ФРГ 4244544 и 225233.

19. R.M. Ogorkiewicz. Future Tank Armors Re­vealed. Developments in electric and explosive reactive armor. Jane's International Defense Review, 1997, May, p. 50-51

20. Патент США №5577432

21. Патент ФРГ  № DE4226897

22. Чепков И.Б., Лапицький С.В. Основные направления и проблемы совершенствования взрывных защитных устройств // Артиллерийское и стрелковое вооружение: Междунар.научн.техн. сб. – № 2. – К.: НТЦ АСВ. – 2005. – С.30 – 36.





 
 
ГЛАВНАЯ НА ВООРУЖЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ
РАЗРАБОТКИ
ОГНЕВАЯ МОЩЬ
ЗАЩИТА ПОДВИЖНОСТЬ 

ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ  БИБЛИОТЕКА ФОТООБЗОРЫ