ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЗАЩИТЫ ТАНКОВ

В. И. Шашкин, Д. А. Рототаев

Вестник бронетанковой техники. 1991. №1.

Приводится анализ развития зарубежных противотанковых средств, который показывает, что их бронепробиваемость за последний годы увеличилась в 2-2,5 раза, Рассматриваются направления повышении живучести танка от этих средств за счет совершенствований пассивной защиты, разработки динамической и активной защиты, а также вопросы уменьшения заметности танка от современных средств обнаружения и наведения оружия.

Защита современных танков разрабатывается на основе информации о противотанковых средст­вах (ПТС) вероятного противника, физике взаимодействия этих средств с защитой, условиях эксплу­атации и боевого применения танков.

Изначальной предпосылкой для построения за­щиты является анализ ПТС. Уровень бронепробиваемости противотанковых кумулятивных средств (КС) за последние годы возрос с 600 мм брони средней твердости (ПТУР «ТОУ», США), до 1200…1300 мм («ТОУ-2А», США; «ХОТ-2», Фран­ция, ФРГ и т. д.). При этом необходимо отметить, что практически все ПТУР поступают на вооруже­ние в тандемном исполнении, первая ступень кото­рых способна преодолеть не только один слой дина­мической защиты (ДЗ), но и пробить достаточно большое отверстие. Например, предзаряд ПТУР «PARS» способен с помощью ударного ядра предзаряда сформировать отверстие глубиной до 300 мм и диаметром 100 мм .

В последние годы повысилась доля ПТУР, по­ражающих верхнюю проекцию танков (Bill, Швеция; «ТОУ-2В», США). Бронепробиваемость по­добных ПТУР достигает сегодня 560...600 мм в стационарных условиях и безусловно представляет существенную угрозу для танка, особенно при по­падании кумулятивной струи в зону боеукладки, что может вызвать детонацию боеприпасов.

Анализируя динамику развития боеприпасов ручных противотанковых гранатометов (РПГ), нужно отметить существенный скачок эффективно­сти этих средств, уровень бронепробиваемости кото­рых достиг 800...900 мм (DARD, Франция; Carl Gustav-M, Швеция).

Тандемное исполнение боевых частей новых гранат для РГ1Г заставляет признать их также од­ним из опасных видов противотанкового вооружения.

Кумулятивные снаряды, которые долгие годы определяли максимально необходимые для конст­рукторов танков уровни защиты, в настоящее вре­мя перестали представлять опасность для танков, оснащенных ДЗ. Даже в перспективных разработках на ближайшие 5-10 лет не представляется возможным в существующих калибрах танковых и противотанковых пушек достичь величины их бронепробиваемости выше 800-мм. Вместе с тем нель­зя отрицать, что для борьбы с ДЗ снаряды приоб­рели целый ряд устройств, позволяющих им преодололевать динамическую защиту находящуюся на внешней стороне брони танке.

В настоящее время практически все страны име­ют достаточно эффективные ПТС — кумулятивные кассетные боеприпасы (ККБ) поражающие танк сверху. Применение таких боеприпасов, например, явилось серьезным поражающим фактором для танков в военных конфликтах на Ближнем Восто­ке. Эффективность применения ККБ предопреде­лила потребность в разработке разнообразных сис­тем их доставки к танку в качестве суббоеприпаса: авиационных бомбовых кассет, снарядов полевых артиллерийских систем, реактивных систем залпо­вого огня.

С точки зрения поражающей способности танков ККБ подразделяются на классические моно­блочные кумулятивные боеприпасы и снарядоформирующие боеприпасы, использующие в качестве элемента поражении «ударное ядро». В настоящее время бронепробиваемость ККБ «классической схе­мы» достигает 260 мм (МК-2, Великобритания. Beluga, Франция; BLU-97/B, США). Пробитие «ударного ядра» составляет 100. ..150 мм (М-77, США). Эффективность ККБ и вообще ПТУР при вели к появлению так называемых «пикирующих ПТУР. Можно предположить, что при условии об­наружения и точного наведения на цель вероят­ность поражения тапка пикирующей под углом 30° от вертикали ракетой, способной пробить до 1 000 мм стали, будет практически равной еди­нице. Разработки подобных ПТУР ведутся за рубе­жом в рамках целого ряда программ.

Завершая анализ КСП, нельзя забывать о та­ком виде оружия, как кумулятивные мины, способ­ные поражать танк снизу, где он защищен броней толщиной ~18...20 мм. В значительной мере эф­фективность их применении зависит от типа взрыв­ного устройства мины. В странах НАТО идет заме­на устройств нажимного тина, на магнитометричес­кие и сейсмические устройства или их комбинации, обеспечивающие подрыв мины непосредственно под боеукладкой танка.

Бурное развитие бронебойных подкалиберпых снарядов (БПС) в середине 70-х гг., видимо, связано с несколькими причинами. Первая – это интен­сивное начало разработки в конце 60-х гг. систем ДЗ, практически блокирующих их, и переориентации на средства поражении кинетического действии. Вторая появление положительных результатов в области использования в качестве сердечников БПС не только высокопрочных сталей или воль­фрамовых сплавов, но и обедненного урана, а так­же переход со стабилизации вращением на оперен­ный снаряд. Значительный прирост бронепробиваемости дало и использование в этой схеме БПС сер­дечников с большим относительным удлинением до 30. Все это позволило за последние 15 лет уве­личить бронепробиваемость БПС примерно в 2,5 раза — от 300 до 700 мм для брони средней твердо­сти по ходу снаряда.

Что же может противопоставить защита танка перечисленному набору ПТС?

Основой построения защиты танков является использование пассивной броневой защиты и бро­невых высокопрочных сталей, хотя доля их в об­щем объеме броневых преград сокращается со 100% в классической схеме танка Т-34 до 50 % у современных машин. Но при этом сегодня нельзя отказываться ни от одного процента увеличения стойкости любой из составляющих броневую пре­граду. За последние 20 лет противоснарядная стой­кость стали при той же массе выросла на 7...10 %. Это происходит за счет повышения их прочности с 100 МПа у стали 42СМ до 140 МПа у современных сталей.

Использование сплошной преграды из броневых сталей ни у нас, ни за рубежом уже не практикует­ся. Разнесение броневой преграды дает прирост стойкости от БПС и КС, оцениваемый в 5...10 %. Заполнение зазоров между броневыми листами лег­кими материалами, например полиуретанами, за счет отражения под действием ударных волн, гене­рируемых средством поражения, от граничных по­верхностей может увеличивать противокумулятивную стойкость еще на 5 %. Замена полиуретанов на высокопрочные стеклопластики может, наряду с сохранением уровня противокумулятивной стой­кости, поднять уровень стойкости от БПС на 5 %.

Наибольший эффект в конструкциях разнесен­ного бронирования дают с точки зрения стойкости от БПС и КС керамические материалы. За счет вы­соких физико-механических свойств обеспечивает­ся повышение уровня противоснарядной стойкости от БПС на 20 % при равной массе по отношению к броневой стали. Однако сегодня уровень отечест­венной технологии еще не обеспечивает необходи­мого качества броневой керамики, Использование в броневых конструкциях карбида кремния и корунда даже в рамках существующих технологий позволяет получить выигрыш не менее 10%. И основной задачей в этой области является создание технологий, обеспечивающих максимально возможный уровень прочности, а, следовательно, и уровень стойкости.

Вместе с тем нельзя опираться лишь на пассивные методы. Необходимо использовать новые физические принципы. И среди них первое место занимает динамическая защита, которая уже сегодня способна повысить уровень защищенности танка от КС почти в 1,6 раза и уровень стойкости от БПС в 1,2 раза. Являются ли пределом эти значения?

Видимо нет. Безусловно, можно ожидать дальнейшего повышения уровня защищенности танка с помощью ДЗ по отношению к пассивной защите нё менее, чем в 1,75-2 раза. Этого можно достичь за счет оптимизации ее конструктивных параметров разработки новых конструктивных схем и размещения ДЗ в преграде. Возможны новые схемы ДЗ увеличенным импульсом инициирования, с применением более мощных ВВ за счет уменьшения флегматизации гексогена и использования таких ВВ  как октоген.

При успешной разработке ДЗ с увеличенным или гарантированным импульсом детонации могут появиться системы ДЗ с принудительным подрывом, соединяющие в себе черты активной и динамической защиты. Это позволит ДЗ воздействовать метаемыми пластинами на снаряд еще не вступивший во взаимодействие с броней и обеспечивать более полную передачу энергии пластин снаряду. Должна, наконец, найти свое место на танке и система активной защиты (АЗ). Внедрение ее даже в ограниченном объеме на танках показало перспективность этого направления. Хотя сегодня ее место в плане системного анализа недостаточно ясно ввиду дублирования ею защитных характеристик ДЗ. Эксплуатация комплексов АЗ показала, что и здесь есть еще вопросы, которые ждут своих решений. Конечно, значение АЗ существенно повысится при условии выполнения ею требования по обеспечению защиты от бронебойных подкалиберных снарядов. Однако появление подкалиберного оперения, снижающего вероятность фугасного воз­действия на БПС, и значительное уменьшение диаметра БПС (до 26 мм ), уменьшающего вероятность импульсного воздействия на БПС, ставят перед создателем АЗ сложные задачи.

Системы пассивной защиты воздействуют на внедряющийся в броню снаряд (или кумулятивную струю) в основном за счет противодавления, ис­пользуя прочностные характеристики. В системах активного воздействия это осуществляется за счет, бокового удара, эффективность которого определяется в основном импульсивными (масса и скорость) характеристиками метаемых тел. Безусловно, есть ещё одна область взаимодействия, которой пока уделяется недостаточное внимание — это область, создания нестационарных условий в точке контак­та ПТС и броневой преграды. В частности, одним из таких чисто конструктивных вариантов можно рассматривать условия рикошета снаряда при дей­ствии под большим углом от нормали к броне.

К методам активного воздействия на ПТС мож­но отнести и систему электромагнитной защиты, принцип действия которой основан на создании по­тенциала электромагнитного поля, выделяемого на обкладках (в нашем случае это могут быть слои броневой стали) при замыкании их средством пора­жения. Опыты показывают, что в этом случае на­блюдается в значительной мере искажение как тра­ектории движения средства поражения (пуля, сна­ряд, кумулятивная струя), так и его состояние на подходе к преграде. Даже при достаточно скромных параметрах поля можно ожидать, что кумулятивная струя приобретет неустойчивый характер.

Проблемы, стоящие перед данным направлени­ем, заключаются в необходимости построении физической модели взаимодействия БПС с подобным шлем, а также построения математическим моделей с учетом параметров поля и ПТС Необходимо создать малогабаритные конденсаторы или взрывомагнитные генераторы с удельной энергоемкостью не менее 1 кДж/л.

На сегодняшний день за рубежом у наиболее современных танков М-1А1 и «Леоиард-2» отноше­ние эквивалента стойкости броневой защиты к ее массе составляет для лобовой брони — 1,15 по БПС и 1,8 по КС. При этом масса зарубежных тан­ков достигает 57 т и более, а масса защиты 28 т. В отечественных конструкциях при условии дирек­тивного задания массы танка в целом, достижение заданной величины массы зачастую идет за счет уменьшения массы защиты. Но даже и в этом случае отношение эквивалента стойкости броневой защиты к ее массе у современных серийных отечест­венных танков лучше, чем у зарубежных, и состав­ляет 1,2 по БПС и 2 по КС. Однако для танков сле­дующего поколения без дальнейшего существенного повышения показателей стойкости достичь уровня защиты от современных и перспективных зарубеж­ных ПТС не представляется возможным, данные отношения должны составлять около 2 по БПС и 3 по КС.

Важным условием развития защиты танка в це­лом является также уменьшение его заметности от средств обнаружения и наведения оружия в радио­локационном, тепловом и оптическом диапазонах. Современные радиолокационные системы характеризуются возможностью обнаружения машин с эффективной поверхностью рассеяния менее 1м². Средства поражения боевой техники и прицелы, ос­нащенные тепловыми и ИК-системами имеют порог чувствительности по разности энергетической яр­кости объекта не ниже 4 Вт/(ср·м²). Наиболее со­вершенные системы визуальной разведки позволя­ют обнаружить и распознать танк на значительной дальности.

В связи с этим решение указанных задач 6 США имеет первостепенное значение и поддержи­вается национальной программой «СТЕЛТС». К 1995 г . запланировано завершение практической реализации в серийном производстве тепловой за­щиты, радиопоглощающих материалов и систем, искажающих радиолокационный, оптический и теп­ловой обзор машин. Ведутся интенсивные исследо­вания по разработке принципиально новых, более эффективных материалов, методов маскировки и целенаправленному изменению архитектурного облика военных машин. В нашей стране также прове­дены НИОКР по снижению заметности танков, в результате которых:

исследованы маскирующая способность наибо­лее типовых случаев окружающей среды и демаскирующие характеристики танков;

разработаны стандарты на допустимые уровни демаскирующих характеристик и методика определения эффективности предложенных технических решений;

предложен комплекс новых материалов и конструкций для усиления зашиты, отработаны необхо­димые технологические процессы;

разработаны способы снижения оптической заметности, радиолокационного отражения и теплового излучения, проявлены экспериментальные исследования и испытания разработанных средств за щиты.

Наиболее разработаны вопросы уменьшения оптической заметности машин. Трехцветная деформирующая окраска ВГМ эмалями ХС-5147 улучшает маскировку во всем многообразии окружающих фонов и совместно с использованием деформирующих элементов и специальных накладных элементов для зимних условий обеспечивает снижение дальности распознавания, например для танков до 1,6 раз, и соответствующее увеличение времени поиска цели.

Радиолокационные характеристики современных танков определяются, прежде всего, большим количеством навесных элементов конструкции наружной поверхности и применением различных систем противодействия и маскировки. Выполненные исследования позволяют с уверенностью сде­лать заключение о том, что даже в этом случае применение разработанных технических решений с использованием трех типов радиопогашающих материалов обеспечивает снижение ЭПР не менее чем в 4-5 раз.

Так как основным источником теплового излучения является моторно-трансмиссионное отделение, то в процессе работ был предложен новый ва­риант крыши этого отделения, в конструкции которой наряду с теплоизоляцией из неолинового волокна использовался отвод тепла потоком воздуха в специальном канале но всей ширине крыши и ряд других конструктивных решений. Эти меры позволили уменьшить температурный контраст танка ниже существующих требований снизить дальность обнаружения тепловизиоиными средствами не менее чем в 1,5 раза.

Внедрение всех предложенных по снижению заметности в оптическом, тепловом и радиолокационном диапазонах позволит существенно снизить потери танков.

Необходимо завершить разработку технологии изготовления поглощающих материалов и способов их нанесения, а также организацию их серийного производства,

Вывод. Анализ информации о совершенствовании противотанковых средств и возможных направлений развития защиты танков показывает, что традиционные методы повышения их стойкости за счет пассивной броневой преграды в основном себя исчерпали. В то же время реализация новых нетрадиционных способов защиты танка позволит обеспечить ему необходимый уровень стойкости от ПТС без существенного увеличения его массы.