Od objevení obrněných vozidel se věčná bitva mezi projektilem a brněním stupňovala. Někteří návrháři se snažili zvýšit průnik skořepin, zatímco jiní zvýšili trvanlivost brnění. Boj nyní pokračuje. Profesor Moskevské státní technické univerzity pojmenovaný po V. I. N. E. Bauman, ředitel pro vědu Výzkumného ústavu oceli Valery Grigoryan
Zpočátku byl útok na brnění prováděn čelně: zatímco hlavním typem nárazu byla průbojná střela kinetické akce, souboj konstruktérů byl omezen na zvýšení ráže zbraně, tloušťky a úhly sklonu pancíře. Tento vývoj je jasně viditelný na vývoji tankových zbraní a brnění ve druhé světové válce. Tehdejší konstruktivní rozhodnutí jsou zcela zřejmá: bariéru zesílíme; pokud jej nakloníte, projektil bude muset jít delší cestu v tloušťce kovu a pravděpodobnost ricochetu se zvýší. I po objevení průbojných granátů s tvrdým nedestruktivním jádrem v munici tankových a protitankových děl se toho změnilo jen málo.
Prvky dynamické ochrany (EDS)
Jsou to „sendviče“dvou kovových desek a výbušniny. EDZ jsou umístěny v kontejnerech, jejichž víčka je chrání před vnějšími vlivy a zároveň představují vržitelné prvky
Smrtící plivanec
Již na začátku druhé světové války však došlo k revoluci v pozoruhodných vlastnostech munice: objevily se kumulativní granáty. V roce 1941 začali němečtí dělostřelci používat Hohlladungsgeschoss („projektil se zářezem v náboji“) a v roce 1942 SSSR přijal projektil BP-350A 76 mm, vyvinutý po prostudování zachycených vzorků. Tak byli uspořádáni slavní patroni Fausta. Nastal problém, který nebylo možné vyřešit tradičními metodami kvůli nepřijatelnému nárůstu hmotnosti nádrže.
V hlavě kumulativní munice je vytvořen kuželovitý zářez ve formě trychtýře lemovaného tenkou vrstvou kovu (zvonek dopředu). Výbušná detonace začíná ze strany nejblíže k horní části trychtýře. Detonační vlna „zhroutí“trychtýř k ose střely, a protože tlak produktů výbuchu (téměř půl milionu atmosfér) překračuje hranici plastické deformace desky, začíná se tato chovat jako kvazikapalina. Tento proces nemá s tavením nic společného, je to přesně „studený“tok materiálu. Z kolabujícího trychtýře je vytlačen tenký (srovnatelný s tloušťkou skořápky), který zrychluje na rychlosti řádově explozivní detonační rychlosti (a někdy i vyšší), tedy asi 10 km / s nebo více. Rychlost kumulativního paprsku výrazně překračuje rychlost šíření zvuku v materiálu pancíře (asi 4 km / s). K interakci paprsku a pancíře tedy dochází podle zákonů hydrodynamiky, to znamená, že se chovají jako kapaliny: paprsek pancířem vůbec nehoří (to je rozšířená mylná představa), ale proniká do něj, stejně jako proud vody pod tlakem smývá písek.
Principy poloaktivní ochrany využívající energii samotného paprsku. Vpravo: buněčné brnění, jehož buňky jsou naplněny kvazi kapalinou (polyuretan, polyetylen). Rázová vlna kumulativního paprsku se odráží od stěn a zhroutí dutinu, což způsobí zničení paprsku. Dole: brnění s reflexními listy. V důsledku nabobtnání zadní plochy a těsnění se tenká deska přemístí, běží na trysku a ničí ji. Takové metody zvyšují antikumulativní odolnost o 30-40
Vrstvená ochrana
První ochranou proti kumulativní munici bylo použití zástěn (dvoubariérový pancíř). Kumulativní paprsek se nevytváří okamžitě, pro jeho maximální účinnost je důležité odpálit náboj v optimální vzdálenosti od pancíře (ohnisková vzdálenost). Pokud je před hlavní brnění umístěna clona z přídavných plechů, dojde k detonaci dříve a účinnost nárazu se sníží. Během druhé světové války tankisté na ochranu před faustovými kazetami připevňovali ke svým vozidlům tenké plechy a mřížky (běžný příběh o používání pancéřových lůžek v této kapacitě, i když ve skutečnosti byly použity speciální sítě). Toto řešení ale nebylo příliš účinné - nárůst odporu byl v průměru jen 9-18%.
Při vývoji nové generace tanků (T-64, T-72, T-80) proto konstruktéři použili jiné řešení-vícevrstvé brnění. Skládal se ze dvou vrstev oceli, mezi které byla umístěna vrstva plniva s nízkou hustotou - sklolaminát nebo keramika. Tento „koláč“přinesl ve srovnání s monolitickým ocelovým pancířem zisk až 30%. Tato metoda však byla pro věž nepoužitelná: v těchto modelech je odlita a z technologického hlediska je obtížné dovnitř umístit sklolaminát. Konstruktéři VNII-100 (nyní VNII „Transmash“) navrhli roztavit do věžových pancířů koule vyrobené z ultra porcelánu, jejichž specifická hasicí schopnost je 2–2, 5krát vyšší než u pancéřové oceli. Specialisté Výzkumného ústavu oceli zvolili další možnost: mezi vnější a vnitřní vrstvu pancíře byly umístěny balíčky vysokopevnostní plné oceli. Vzali na sebe vliv oslabeného kumulativního paprsku při rychlostech, kdy interakce neprobíhá podle zákonů hydrodynamiky, ale v závislosti na tvrdosti materiálu.
Obvykle je tloušťka pancíře, kterým může tvarovaný náboj proniknout, 6–8 kalibrů a u nábojů s deskami vyrobenými z materiálů, jako je ochuzený uran, může tato hodnota dosáhnout 10
Poloaktivní brnění
Ačkoli není snadné kumulativní proud zpomalit, je zranitelný v příčném směru a může být snadno zničen i slabým bočním nárazem. Další vývoj technologie proto spočíval v tom, že kombinované brnění čelních a bočních částí odlévané věže bylo vytvořeno díky dutině otevřené shora, vyplněné komplexním plnivem; shora byla dutina uzavřena přivařenými zátkami. Věže této konstrukce byly použity na pozdější úpravy tanků-T-72B, T-80U a T-80UD. Princip fungování vložek byl odlišný, ale využíval zmíněnou „boční zranitelnost“kumulativního paprsku. Takové brnění se obvykle označuje jako „poloaktivní“ochranný systém, protože využívá energii samotné zbraně.
Jednou z variant takových systémů je buněčné brnění, jehož princip fungování navrhli zaměstnanci Ústavu hydrodynamiky sibiřské pobočky Akademie věd SSSR. Brnění se skládá ze sady dutin vyplněných kvazikapalinou (polyuretan, polyetylen). Kumulativní paprsek vstupující do takového objemu ohraničeného kovovými stěnami generuje v kvazi kapalině rázovou vlnu, která se po odrazu od stěn vrací k ose paprsku a zhroutí dutinu, což způsobí zpomalení a zničení paprsku. Tento typ brnění poskytuje až 30-40% zisk v antikumulativní odolnosti.
Další možností je brnění s reflexními listy. Jedná se o třívrstvou bariéru skládající se z desky, rozpěrky a tenké desky. Proud pronikající do desky vytváří napětí, což vede nejprve k místnímu bobtnání zadní plochy a poté k jejímu zničení. V tomto případě dochází k výraznému bobtnání těsnění a tenkého plechu. Když paprsek prorazí těsnění a tenkou desku, ta se již začala vzdalovat od zadního povrchu desky. Protože mezi směry pohybu paprsku a tenkou deskou je určitý úhel, v určitém časovém okamžiku začne deska narážet na paprsek a ničit jej. Ve srovnání s monolitickým pancířem stejné hmotnosti může účinek použití „reflexních“plechů dosáhnout 40%.
Dalším vylepšením designu byl přechod na věže se svařovanou základnou. Ukázalo se, že vývoj ke zvýšení síly válcovaného brnění je slibnější. Zejména v 80. letech byly vyvinuty nové oceli se zvýšenou tvrdostí a připraveny pro sériovou výrobu: SK-2SH, SK-3SH. Použití věží se základnou z válcované oceli umožnilo zvýšit ochranný ekvivalent podél základny věže. V důsledku toho měla věž pro tank T-72B s válcovanou základnou zvýšený vnitřní objem, nárůst hmotnosti byl 400 kg ve srovnání se sériovou litou věží tanku T-72B. Balíček věžových výplní byl vyroben z keramických materiálů a oceli s vysokou tvrdostí nebo z balíčku založeného na ocelových deskách s „reflexními“plechy. Ekvivalentní odpor pancíře byl roven 500–550 mm homogenní oceli.
Jak funguje dynamická ochrana
Když do prvku DZ pronikne kumulativní proud, výbušnina v něm vybuchne a kovové pláty těla začnou odletovat. Současně šikmo protínají trajektorii paprsku a neustále pod ním nahrazují nové úseky. Část energie je vynaložena na prorážení desek a boční impuls z kolize destabilizuje proud. DZ snižuje průbojné vlastnosti kumulativních zbraní o 50-80%. Současně, což je velmi důležité, DZ při střelbě z ručních zbraní nedetonuje. Využití DZ se stalo revolucí v ochraně obrněných vozidel. Naskytla se skutečná příležitost ovlivnit pronikajícího škodlivého agenta tak aktivně, jako dříve ovlivňoval pasivní brnění.
Výbuch směrem k
Mezitím se technologie v oblasti kumulativní munice stále zlepšovaly. Pokud během druhé světové války průbojnost pancéřovaných projektilů nepřesáhla 4–5 ráží, později se výrazně zvýšila. Takže s ráží 100–105 mm to bylo již 6–7 ráží (v ocelovém ekvivalentu 600–700 mm), s ráží 120–152 mm se průbojnost zvýšila na 8–10 ráží (900 -1200 mm homogenní oceli). K ochraně před touto municí bylo zapotřebí kvalitativně nové řešení.
Práce na antikumulativním neboli „dynamickém“brnění, založeném na principu proti explozi, se v SSSR prováděly od 50. let minulého století. V sedmdesátých letech již byl jeho návrh zpracován v All-Russian Research Institute of Steel, ale psychologická nepřipravenost vysoce postavených představitelů armády a průmyslu zabránila jeho přijetí. Byli přesvědčeni pouze úspěšným použitím podobného brnění izraelskými tankery na tancích M48 a M60 během arabsko-izraelské války v roce 1982. Protože byla technická, konstrukční a technologická řešení plně připravena, byla hlavní tanková flotila Sovětského svazu vybavena antikumulativní výbušnou reaktivní zbrojí Kontakt-1 (ERA) v rekordním čase-za pouhý rok. Instalace DZ na tanky T-64A, T-72A, T-80B, které již měly docela silné brnění, prakticky okamžitě znehodnotilo stávající arzenál protitankových naváděných zbraní potenciálních protivníků.
Proti šrotu existují triky
Kumulativní střela není jediným prostředkem ničení obrněných vozidel. Mnohem nebezpečnějšími odpůrci brnění jsou průbojné podkaliberní projektily (BPS). Konstrukce takové střely je jednoduchá - jedná se o dlouhý šrot (jádro) z těžkého a vysoce pevného materiálu (obvykle karbid wolframu nebo ochuzený uran) s ocasem pro stabilizaci za letu. Průměr jádra je mnohem menší než sudový kalibr - odtud název „sub -caliber“. Létající rychlostí 1,5–1,6 km / s má „šipka“vážící několik kilogramů takovou kinetickou energii, že při zásahu dokáže proniknout více než 650 mm homogenní oceli. Kromě toho výše popsané metody pro zvýšení antikumulativní ochrany prakticky neovlivňují projektily pod ráží. Na rozdíl od zdravého rozumu, naklonění pancéřových desek nejenže nezpůsobuje ricochet podkaliberní střely, ale dokonce oslabuje stupeň ochrany proti nim! Moderní „vypálená“jádra se neodráží: při kontaktu s pancířem se na předním konci jádra vytvoří hlavice ve tvaru hřibu, která hraje roli závěsu, a střela se otočí směrem kolmo na pancíř, čímž se zkrátí cesta v její tloušťce.
Další generací DZ byl systém Contact-5. Specialisté výzkumného ústavu začali dělat skvělou práci a vyřešili mnoho protichůdných problémů: DZ měl dát silný boční impuls, umožňující destabilizovat nebo zničit jádro BOPS, výbušnina měla spolehlivě vybuchnout rychlost (ve srovnání s kumulativním proudem) jádra BOPS, ale zároveň byla vyloučena detonace od zasažení střelami a úlomky granátu. Block design pomohl vypořádat se s těmito problémy. Kryt bloku DZ je vyroben ze silné (asi 20 mm) vysokopevnostní pancéřové oceli. Při nárazu generuje BPS proud vysokorychlostních fragmentů, které odpalují náboj. Dopad pohybujícího se silného krytu na BPS je dostatečný ke snížení jeho charakteristik průbojnosti. Vliv na kumulativní paprsek je také zvýšen ve srovnání s tenkou (3 mm) deskou Contact-1. V důsledku toho instalace DZ „Contact-5“na tanky zvyšuje antikumulativní odpor o 1, 5-1, 8krát a poskytuje zvýšení úrovně ochrany proti BPS o 1, 2-1, 5krát. Komplex Kontakt-5 je instalován na ruských sériových tancích T-80U, T-80UD, T-72B (od roku 1988) a T-90.
Poslední generace ruského DZ - komplex „Relikt“, vyvinutý také odborníky Výzkumného ústavu oceli. Ve vylepšeném EDZ bylo odstraněno mnoho nevýhod, například nedostatečná citlivost při iniciaci nízkootáčkovými kinetickými projektily a některými typy kumulativní munice. Zvýšené účinnosti v ochraně před kinetickou a kumulativní municí je dosaženo použitím přídavných vrhacích desek a zahrnutím nekovových prvků do jejich složení. V důsledku toho se průbojnost podkaliberních projektilů sníží o 20-60%a díky prodlouženému času expozice kumulativnímu paprsku bylo možné dosáhnout určité účinnosti v kumulativních zbraních s tandemovou hlavicí.
