La început, atacul asupra armurii a fost efectuat frontal: în timp ce principalul tip de impact a fost un proiectil de acțiune cinetică care a perforat armura, duelul proiectanților a fost redus la o creștere a calibrului pistolului, grosimea și unghiurile de înclinare a armurii. Această evoluție este vizibilă clar în dezvoltarea armelor și armurilor tancurilor din cel de-al doilea război mondial. Deciziile constructive de atunci sunt destul de evidente: vom face bariera mai groasă; dacă îl înclinați, proiectilul va trebui să meargă mai mult în grosimea metalului și probabilitatea unei ricoșe va crește. Chiar și după apariția obuzelor care perforează armura cu un miez dur nedistructiv în muniția tunurilor de tanc și antitanc, puțin s-a schimbat.
Elemente de protecție dinamică (EDS)
Sunt „sandvișuri” din două plăci metalice și un exploziv. EDZ sunt plasate în containere, ale căror capace le protejează de influențele externe și reprezintă în același timp elemente aruncabile
Scuipat de moarte
Cu toate acestea, deja la începutul celui de-al doilea război mondial, a avut loc o revoluție în proprietățile izbitoare ale muniției: au apărut cochilii cumulative. În 1941, artilerii germani au început să folosească Hohlladungsgeschoss („un proiectil cu o crestătură în sarcină”), iar în 1942 URSS a adoptat proiectilul BP-350A de 76 mm, dezvoltat după studierea probelor capturate. Așa au fost aranjați faimoșii patroni Faust. A apărut o problemă care nu a putut fi rezolvată prin metode tradiționale datorită creșterii inacceptabile a masei rezervorului.
În capul muniției cumulative, se realizează o crestătură conică sub forma unei pâlnii căptușite cu un strat subțire de metal (clopotul înainte). Detonarea explozivă începe din partea cea mai apropiată de vârful pâlniei. Unda de detonare „prăbușește” pâlnia către axa proiectilului și, din moment ce presiunea produselor de explozie (aproape jumătate de milion de atmosfere) depășește limita de deformare plastică a plăcii, aceasta din urmă începe să se comporte ca un cvasi-lichid. Acest proces nu are nicio legătură cu topirea, este tocmai fluxul „rece” al materialului. Un jet cumulativ subțire (comparabil cu grosimea învelișului) este scos din pâlnia prăbușită, care accelerează la viteze de ordinea vitezei de detonare explozivă (și uneori chiar mai mare), adică aproximativ 10 km / s sau mai mult. Viteza jetului cumulativ depășește semnificativ viteza de propagare a sunetului în materialul blindat (aproximativ 4 km / s). Prin urmare, interacțiunea jetului și a armurii are loc conform legilor hidrodinamicii, adică se comportă ca lichide: jetul nu arde deloc prin armură (aceasta este o concepție greșită pe scară largă), ci o pătrunde, la fel ca un jet de apă sub presiune spală nisipul.
Principiile protecției semi-active folosind energia jetului în sine. Dreapta: armură celulară, ale cărei celule sunt umplute cu o substanță cvasi-lichidă (poliuretan, polietilenă). Unda de șoc a jetului cumulativ este reflectată de pereți și prăbușește cavitatea, provocând distrugerea jetului. Fund: armură cu foi reflectorizante. Datorită umflării suprafeței din spate și a garniturii, placa subțire este deplasată, rulând pe jet și distrugându-l. Astfel de metode cresc rezistența anti-cumulativă cu 30-40
Protecție stratificată
Prima protecție împotriva muniției cumulative a fost utilizarea ecranelor (armuri cu două bariere). Jetul cumulativ nu se formează instantaneu, pentru eficiența sa maximă este important să detonați încărcătura la distanța optimă de armură (distanță focală). Dacă un ecran format din foi de metal suplimentare este plasat în fața armurii principale, detonarea va avea loc mai devreme și eficacitatea impactului va scădea. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, pentru a se proteja împotriva cartușelor faust, tancurile au atașat foi subțiri de metal și ecrane de plasă la vehiculele lor (o poveste obișnuită despre utilizarea paturilor de blindate în această calitate, deși în realitate au fost folosite ochiuri speciale). Dar această soluție nu a fost foarte eficientă - creșterea rezistenței a fost în medie de doar 9-18%.
Prin urmare, atunci când au dezvoltat o nouă generație de tancuri (T-64, T-72, T-80), proiectanții au folosit o altă soluție - armură cu mai multe straturi. A fost format din două straturi de oțel, între care a fost plasat un strat de umplutură de densitate mică - fibră de sticlă sau ceramică. Această „plăcintă” a dat un câștig în comparație cu armura monolitică din oțel de până la 30%. Cu toate acestea, această metodă a fost inaplicabilă pentru turn: în aceste modele este turnată și este dificil să amplasăm fibra de sticlă din interior din punct de vedere tehnologic. Proiectanții VNII-100 (acum VNII "Transmash") au propus să se topească în bile de armură turn din ultra-porțelan, a căror capacitate specifică de stingere este de 2-2, de 5 ori mai mare decât cea a oțelului blindat. Specialiștii Institutului de cercetare a oțelului au ales o altă opțiune: între straturile exterioare și interioare ale armurii erau plasate pachete de oțel solid de înaltă rezistență. Ei au preluat impactul unui jet cumulativ slăbit la viteze atunci când interacțiunea are loc nu conform legilor hidrodinamicii, ci în funcție de duritatea materialului.
De obicei, grosimea armurii pe care o sarcină modelată o poate pătrunde este de 6–8 din calibrele sale, iar pentru sarcini cu plăci din materiale precum uraniu sărăcit, această valoare poate ajunge la 10
Armură semi-activă
Deși nu este ușor să decelerați jetul cumulativ, acesta este vulnerabil în direcția laterală și poate fi ușor distrus chiar și de un impact lateral slab. Prin urmare, dezvoltarea ulterioară a tehnologiei a constat în faptul că armura combinată a părților frontale și laterale ale turnului turnat s-a format datorită cavității deschise de sus, umplută cu un umplutură complexă; de sus, cavitatea a fost închisă cu dopuri sudate. Turnurile de acest design au fost utilizate la modificările ulterioare ale tancurilor - T-72B, T-80U și T-80UD. Principiul de funcționare a inserțiilor a fost diferit, dar a folosit „vulnerabilitatea laterală” menționată a jetului cumulativ. O astfel de armură este denumită de obicei sisteme de protecție „semi-active”, deoarece acestea folosesc energia armei în sine.
Una dintre variantele unor astfel de sisteme este armura celulară, al cărei principiu de funcționare a fost propus de angajații Institutului de Hidrodinamică al Filialei Siberiene din Academia de Științe a URSS. Armura constă dintr-un set de cavități umplute cu o substanță cvasi-lichidă (poliuretan, polietilenă). Un jet cumulativ, intrând într-un astfel de volum delimitat de pereți metalici, generează o undă de șoc în cvasi-lichid, care, fiind reflectată de pereți, revine pe axa jetului și prăbușește cavitatea, provocând decelerarea și distrugerea jetului. Acest tip de armură oferă o creștere de până la 30-40% a rezistenței anti-cumulative.
O altă opțiune este armura cu foi reflectorizante. Este o barieră cu trei straturi formată dintr-o placă, un distanțier și o placă subțire. Jetul, pătrunzând în lespede, creează tensiuni, ducând mai întâi la umflarea locală a suprafeței din spate și apoi la distrugerea acesteia. În acest caz, apare umflarea semnificativă a garniturii și a foii subțiri. Când jetul străpunge garnitura și placa subțire, aceasta din urmă a început deja să se îndepărteze de suprafața din spate a plăcii. Deoarece există un anumit unghi între direcțiile de mișcare ale jetului și placa subțire, la un moment dat placa începe să ruleze pe jet, distrugându-l. În comparație cu armurile monolitice de aceeași masă, efectul utilizării foilor "reflectorizante" poate ajunge la 40%.
Următoarea îmbunătățire a designului a fost trecerea la turnuri cu o bază sudată. A devenit clar că evoluțiile pentru creșterea puterii armurii laminate sunt mai promițătoare. În special, în anii 1980, au fost dezvoltate noi oțeluri cu o duritate crescută și pregătite pentru producția în serie: SK-2SH, SK-3SH. Utilizarea turnurilor cu o bază din oțel laminat a făcut posibilă creșterea echivalentului de protecție de-a lungul bazei turnului. Ca rezultat, turela pentru rezervorul T-72B cu o bază laminată a avut un volum intern crescut, creșterea în greutate a fost de 400 kg comparativ cu turela turnată în serie a rezervorului T-72B. Pachetul de umplere a turnului a fost realizat folosind materiale ceramice și oțel cu duritate ridicată sau dintr-un pachet pe bază de plăci de oțel cu foi "reflectorizante". Rezistența echivalentă a armurii a fost egală cu 500-550 mm de oțel omogen.
Cum funcționează protecția dinamică
Atunci când elementul DZ este pătruns de un jet cumulativ, explozivul din el detonează și plăcile metalice ale corpului încep să zboare. În același timp, intersectează traiectoria jetului sub un unghi, înlocuind în mod constant noi secțiuni sub acesta. O parte din energie este cheltuită pentru a sparge plăcile, iar impulsul lateral din coliziune destabilizează jetul. DZ reduce caracteristicile de perforare a armurii armelor cumulative cu 50-80%. În același timp, ceea ce este foarte important, DZ nu detonează atunci când este tras de pe armele mici. Utilizarea DZ a devenit o revoluție în protecția vehiculelor blindate. A existat o oportunitate reală de a influența agentul pătrunzător pătrunzător la fel de activ pe cât îl afectase anterior armura pasivă.
Explozie către
Între timp, tehnologiile din domeniul munițiilor cumulative au continuat să se îmbunătățească. Dacă în timpul celui de-al doilea război mondial pătrunderea armurii proiectilelor cu sarcină în formă nu depășea 4-5 calibre, atunci mai târziu a crescut semnificativ. Deci, cu un calibru de 100-105 mm, era deja 6-7 calibre (în echivalentul oțelului de 600-700 mm), cu un calibru de 120-152 mm, penetrarea armurii a fost ridicată la 8-10 calibre (900 -1200 mm oțel omogen). Pentru a proteja împotriva acestor muniții, a fost necesară o soluție calitativ nouă.
Lucrările la armuri anti-cumulative sau „dinamice”, bazate pe principiul contra-exploziei, au fost efectuate în URSS încă din anii 1950. Până în anii 1970, proiectarea sa fusese deja elaborată la Institutul de Cercetare a Oțelului din Rusia, dar nepregătirea psihologică a reprezentanților de rang înalt ai armatei și ai industriei a împiedicat adoptarea acesteia. Au fost convinși doar de utilizarea cu succes a armurilor similare de către tancurile israeliene pe tancurile M48 și M60 în timpul războiului arabo-israelian din 1982. Deoarece soluțiile tehnice, de proiectare și tehnologice au fost complet pregătite, principala flotă de tancuri a Uniunii Sovietice a fost echipată cu armura reactivă explozivă anti-cumulativă (ERA) Kontakt-1 în timp record - în doar un an. Instalarea DZ pe tancurile T-64A, T-72A, T-80B, care aveau deja o armură destul de puternică, a devalorizat practic instantaneu arsenalele existente de arme antitanc ghidate de potențiali adversari.
Există trucuri împotriva resturilor
Proiectilul cumulativ nu este singurul mijloc de distrugere a vehiculelor blindate. Oponenții mult mai periculoși ai armurilor sunt proiectilele de sub-calibru (BPS) care perforează armura. Proiectarea unui astfel de proiectil este simplă - este o bucată lungă (miez) de material greu și de înaltă rezistență (de obicei, carbură de tungsten sau uraniu sărăcit), cu o coadă pentru stabilizarea în zbor. Diametrul miezului este mult mai mic decât calibrul butoiului - de unde și denumirea de „sub-calibru”. Zburând la o viteză de 1,5-1,6 km / s, o „săgeată” care cântărește câteva kilograme are o energie cinetică atât de mare încât, dacă este lovită, poate pătrunde peste 650 mm de oțel omogen. Mai mult, metodele descrise mai sus pentru îmbunătățirea protecției anti-cumulative practic nu afectează proiectilele de sub-calibru. Contrar bunului simț, înclinarea plăcilor de armură nu numai că nu provoacă ricoșarea unui proiectil de sub-calibru, ci chiar slăbește gradul de protecție împotriva lor! Miezurile moderne „arse” nu ricoșează: la contactul cu armura, se formează un cap în formă de ciupercă la capătul din față al miezului, care joacă rolul unei balamale, iar proiectilul se întoarce spre perpendicular pe armură, scurtându-se calea în grosimea ei.
Următoarea generație de DZ a fost sistemul Contact-5. Specialiștii institutului de cercetare au început să facă o treabă grozavă, rezolvând multe probleme contradictorii: DZ trebuia să dea un puternic impuls lateral, permițând destabilizarea sau distrugerea nucleului BOPS, explozivul ar fi trebuit să detoneze în mod fiabil din viteza (comparată cu jetul cumulativ) a nucleului BOPS, dar în același timp a fost exclusă detonarea de la lovirea gloanțelor și a fragmentelor de coajă. Proiectarea blocurilor a ajutat la rezolvarea acestor probleme. Capacul blocului DZ este fabricat din oțel blindat gros (aproximativ 20 mm) de înaltă rezistență. La impact, BPS generează un flux de fragmente de mare viteză, care detonează încărcătura. Impactul asupra BPS a unui capac gros în mișcare este suficient pentru a reduce caracteristicile sale de perforare a armurii. Impactul asupra jetului cumulativ este, de asemenea, crescut în comparație cu placa subțire (3 mm) Contact-1. Ca urmare, instalarea DZ "Contact-5" pe rezervoare crește rezistența anticumulativă de 1, 5-1, 8 ori și asigură o creștere a nivelului de protecție împotriva BPS de 1, 2-1, 5 ori. Complexul Kontakt-5 este instalat pe tancurile seriale rusești T-80U, T-80UD, T-72B (din 1988) și T-90.
Ultima generație a DZ din Rusia - complexul „Relikt”, dezvoltat și de specialiștii Institutului de Cercetare a Oțelului. În EDZ îmbunătățit, multe dezavantaje au fost eliminate, de exemplu, sensibilitatea insuficientă atunci când a fost inițiată de proiectile cinetice cu viteză redusă și unele tipuri de muniție cumulativă. Eficiența sporită în protecția împotriva muniției cinetice și cumulative se realizează prin utilizarea unor plăci de aruncare suplimentare și prin includerea elementelor nemetalice în compoziția lor. Ca urmare, penetrarea armurii proiectilelor subcalibre este redusă cu 20-60% și, datorită timpului de expunere crescut la jetul cumulativ, a fost posibil să se obțină o anumită eficiență în armele cumulative cu un focos tandem.
