Útok na pancier bol spočiatku vykonávaný hlava-nehlava: zatiaľ čo hlavným typom nárazu bola strela kinetického pôsobenia prenikajúca pancierom, súboj dizajnérov sa znížil na zvýšenie kalibru zbrane, hrúbku a uhly sklonu panciera. Tento vývoj je zreteľne viditeľný na vývoji tankových zbraní a brnení v druhej svetovej vojne. Vtedajšie konštruktívne rozhodnutia sú celkom zrejmé: urobíme bariéru hrubšou; ak ho nakloníte, strela bude musieť prejsť hrúbkou kovu dlhšiu cestu a zvýši sa pravdepodobnosť odrazenia. Aj keď sa v munícii tankových a protitankových zbraní objavili náboje panciera s tvrdým nedeštruktívnym jadrom, málo sa toho zmenilo.
Prvky dynamickej ochrany (EDS)
Sú to „sendviče“z dvoch kovových platní a výbušniny. EDZ sú umiestnené v kontajneroch, ktorých viečka ich chránia pred vonkajšími vplyvmi a zároveň predstavujú hádzateľné prvky
Smrteľný pľuvanec
Avšak už na začiatku 2. svetovej vojny prebehla revolúcia v pozoruhodných vlastnostiach streliva: objavili sa kumulatívne náboje. V roku 1941 začali nemeckí delostrelci používať Hohlladungsgeschoss („projektil so zárezom v náboji“) a v roku 1942 ZSSR prijal projektil BP-350A 76 mm, vyvinutý po štúdiu zachytených vzoriek. Takto boli usporiadaní slávni faustovskí patróni. Nastal problém, ktorý nebolo možné vyriešiť tradičnými metódami kvôli neprijateľnému zvýšeniu hmotnosti nádrže.
V hlave kumulatívnej munície je vytvorený kužeľovitý zárez vo forme lievika lemovaného tenkou vrstvou kovu (zvonček dopredu). Výbušná detonácia začína zo strany najbližšej k hornej časti lievika. Detonačná vlna „zrúti“lievik na os projektilu a keďže tlak produktov výbuchu (takmer pol milióna atmosfér) prekračuje hranicu plastickej deformácie platne, tá sa začne správať ako kvázi kvapalina.. Tento proces nemá nič spoločné s tavením, je to presne „studený“tok materiálu. Zo zrúteného lievika je vytlačený tenký (porovnateľný s hrúbkou škrupiny), ktorý sa zrýchľuje na rýchlosti rádovo explozívnej detonačnej rýchlosti (a niekedy aj vyššie), to znamená asi 10 km / s alebo viac. Rýchlosť kumulatívneho prúdu výrazne prevyšuje rýchlosť šírenia zvuku v pancierovom materiáli (asi 4 km / s). Interakcia lúča a panciera preto prebieha podľa zákonov hydrodynamiky, to znamená, že sa správajú ako kvapaliny: prúd vôbec nehorí cez pancier (to je rozšírená mylná predstava), ale preniká ním, rovnako ako prúd vody pod tlakom zmýva piesok.
Zásady semiaktívnej ochrany využívajúcej energiu samotného prúdu. Vpravo: bunkové brnenie, ktorého bunky sú naplnené kvázi tekutou látkou (polyuretán, polyetylén). Rázová vlna kumulatívneho prúdu sa odráža od stien a zrúti dutinu, čo spôsobí zničenie prúdu. Spodok: brnenie s reflexnými listami. V dôsledku napučania zadného povrchu a tesnenia sa tenká doska posunie, rozbehne sa na prúd a zničí ho. Takéto metódy zvyšujú antikumulatívnu odolnosť o 30-40
Vrstvená ochrana
Prvou ochranou proti kumulatívnej munícii bolo použitie clon (dvoj bariérového panciera). Kumulatívny prúd sa nevytvára okamžite, pre jeho maximálnu účinnosť je dôležité odpáliť náboj v optimálnej vzdialenosti od panciera (ohnisková vzdialenosť). Ak je pred hlavné brnenie umiestnená clona vyrobená z ďalších plechov, k detonácii dôjde skôr a účinnosť nárazu sa zníži. Počas 2. svetovej vojny tankisti na ochranu pred faustovými kazetami pripevňovali k svojim vozidlám tenké kovové plechy a sieťoviny (bežný príbeh o použití pancierových postelí v tejto funkcii, aj keď v skutočnosti sa používali špeciálne oká). Toto riešenie však nebolo príliš účinné - nárast odporu bol v priemere iba 9 - 18%.
Pri vývoji novej generácie tankov (T-64, T-72, T-80) preto konštruktéri použili iné riešenie-viacvrstvové pancierovanie. Skladal sa z dvoch vrstiev ocele, medzi ktoré bola umiestnená vrstva plniva s nízkou hustotou - sklolaminátu alebo keramiky. Tento „koláč“priniesol v porovnaní s monolitickým oceľovým pancierom zisk až 30%. Táto metóda však bola pre vežu nepoužiteľná: v týchto modeloch je odliata a dovnútra je z technologického hľadiska ťažké umiestniť sklolaminát. Konštruktéri VNII-100 (teraz VNII „Transmash“) navrhli roztaviť do vežových pancierových gúľ vyrobených z ultra porcelánu, ktorých špecifická hasiaca schopnosť je 2–2, 5-krát vyššia ako schopnosť pancierovej ocele. Špecialisti Výskumného ústavu ocele zvolili inú možnosť: medzi vonkajšiu a vnútornú vrstvu panciera boli umiestnené balíky vysokopevnostnej pevnej ocele. Prevzali vplyv oslabeného kumulatívneho prúdu pri rýchlostiach, keď interakcia neprebieha podľa zákonov hydrodynamiky, ale v závislosti od tvrdosti materiálu.
Hrúbka panciera, ktorým môže tvarovaný náboj preniknúť, je obvykle 6 - 8 kalibrov a pri nábojoch s doskami vyrobenými z materiálov, ako je ochudobnený urán, môže táto hodnota dosiahnuť 10
Poloaktívne brnenie
Aj keď nie je ľahké spomaliť kumulatívny prúd, je zraniteľný v priečnom smere a môže byť ľahko zničený aj slabým bočným nárazom. Ďalší vývoj technológie preto spočíval v tom, že kombinované pancierovanie predných a bočných častí liatej veže bolo vytvorené vďaka dutine otvorenej zhora, vyplnenej komplexným plnivom; zhora bola dutina uzavretá zváranými zátkami. Veže tejto konštrukcie boli použité na neskoršie úpravy tankov-T-72B, T-80U a T-80UD. Princíp činnosti vložiek bol odlišný, ale využíval spomínanú „bočnú zraniteľnosť“kumulatívneho prúdu. Takéto brnenie sa zvyčajne označuje ako „poloaktívne“ochranné systémy, pretože využívajú energiu samotnej zbrane.
Jednou z variantov takýchto systémov je bunkové brnenie, ktorého princíp fungovania navrhli zamestnanci Ústavu hydrodynamiky sibírskej pobočky Akadémie vied ZSSR. Brnenie pozostáva zo sady dutín vyplnených kvázi tekutou látkou (polyuretán, polyetylén). Kumulatívny prúd vstupujúci do takého objemu ohraničeného kovovými stenami vytvára v kvázi kvapaline rázovú vlnu, ktorá sa pri odraze od stien vracia k osi prúdu a zrúti dutinu, čo spôsobuje spomalenie a zničenie prúdu. Tento typ panciera poskytuje až 30-40% zisk v anti-kumulatívnej odolnosti.
Ďalšou možnosťou je brnenie s reflexnými listami. Jedná sa o trojvrstvovú bariéru pozostávajúcu z platne, rozpery a tenkej platne. Prúd, prenikajúci do dosky, vytvára napätie, čo vedie najskôr k miestnemu opuchu zadného povrchu a potom k jeho zničeniu. V tomto prípade dôjde k výraznému opuchu tesnenia a tenkého plechu. Keď prúd prepichne tesnenie a tenkú dosku, tá sa už začala vzďaľovať od zadného povrchu dosky. Pretože medzi smermi pohybu prúdu a tenkou doskou je určitý uhol, v určitom časovom okamihu začne doska narážať na prúd, ktorý ho ničí. V porovnaní s monolitickým pancierom s rovnakou hmotnosťou môže účinok použitia „reflexných“listov dosiahnuť 40%.
Ďalším vylepšením dizajnu boli prechodové veže so zváranou základňou. Ukázalo sa, že vývoj na zvýšenie pevnosti valcovaného panciera je sľubnejší. Najmä v 80. rokoch boli vyvinuté nové ocele so zvýšenou tvrdosťou a pripravené na sériovú výrobu: SK-2SH, SK-3SH. Použitie veží so základňou z valcovanej ocele umožnilo zvýšiť ochranný ekvivalent pozdĺž základne veže. Výsledkom bolo, že veža pre tank T-72B s valcovanou základňou mala zvýšený vnútorný objem, nárast hmotnosti bol 400 kg v porovnaní so sériovo odlievanou vežou tanku T-72B. Balíček vežových výplní bol vyrobený z keramických materiálov a ocele s vysokou tvrdosťou alebo z balíka založeného na oceľových doskách s „reflexnými“plechmi. Ekvivalentný odpor panciera bol rovný 500 - 550 mm homogénnej ocele.
Ako funguje dynamická ochrana
Keď do prvku DZ prenikne kumulatívny prúd, výbušnina v ňom vybuchne a kovové pláty tela začnú odletovať. Súčasne pod uhlom pretínajú trajektóriu prúdu, pričom pod ním neustále nahrádzajú nové sekcie. Časť energie sa vynakladá na prerazenie platní a bočný impulz z kolízie destabilizuje prúd. DZ znižuje pancierové vlastnosti kumulatívnych zbraní o 50-80%. Súčasne, čo je veľmi dôležité, DZ nevybuchne pri streľbe z ručných zbraní. Použitie DZ sa stalo revolúciou v ochrane obrnených vozidiel. Bola tu skutočná príležitosť ovplyvniť prenikajúceho škodlivého agenta tak aktívne, ako predtým ovplyvňovalo pasívne brnenie.
Výbuch smerom k
Medzitým sa technológie v oblasti kumulatívnej munície stále zlepšovali. Ak počas druhej svetovej vojny priebojnosť panciera projektilov s tvarovaným nábojom nepresiahla 4–5 kalibrov, neskôr sa výrazne zvýšila. Pri kalibri 100-105 mm to už bolo 6-7 kalibrov (v oceľovom ekvivalente 600-700 mm), pri kalibri 120-152 mm sa penetrácia panciera zvýšila na 8-10 kalibrov (900 -1200 mm homogénnej ocele). Na ochranu pred touto muníciou bolo potrebné kvalitatívne nové riešenie.
Práce na antikumulatívnom alebo „dynamickom“pancieri, založenom na princípe kontraexplózie, sa v ZSSR vykonávajú od 50. rokov minulého storočia. V sedemdesiatych rokoch minulého storočia už bol jeho návrh vypracovaný v All-Russian Research Institute of Steel, ale psychologická nepripravenosť vysokých predstaviteľov armády a priemyslu zabránila jeho prijatiu. Presvedčilo ich iba úspešné použitie podobného brnenia izraelskými tankermi na tankoch M48 a M60 počas arabsko-izraelskej vojny v roku 1982. Pretože boli technické, konštrukčné a technologické riešenia úplne pripravené, hlavná flotila tankov Sovietskeho zväzu bola v rekordnom čase-iba za rok-vybavená protiakumulatívnou výbušnou reaktívnou zbrojou Kontakt-1 (ERA). Inštalácia DZ na tanky T-64A, T-72A, T-80B, ktoré už mali dosť silné pancierovanie, prakticky okamžite znehodnotilo existujúci arzenál protitankových vedených zbraní potenciálnych protivníkov.
Proti šrotu existujú triky
Kumulatívna strela nie je jediným spôsobom ničenia obrnených vozidiel. Oveľa nebezpečnejšími odporcami brnenia sú projektily podkaliberného kalibru (BPS). Konštrukcia takejto strely je jednoduchá - je to dlhý šrot (jadro) z ťažkého a vysoko pevného materiálu (zvyčajne karbid volfrámu alebo ochudobnený urán) s chvostom na stabilizáciu za letu. Priemer jadra je oveľa menší ako valcový kaliber - odtiaľ pochádza názov „subkaliber“.„Šípka“s hmotnosťou niekoľkých kilogramov, ktorá letí rýchlosťou 1,5–1,6 km / s, má takú kinetickú energiu, že pri zásahu dokáže preniknúť viac ako 650 mm homogénnej ocele. Navyše, vyššie opísané metódy na zvýšenie antikumulatívnej ochrany prakticky neovplyvňujú projektily nižšieho kalibru. Na rozdiel od zdravého rozumu, naklonenie pancierových platní nielenže nespôsobuje odrazivosť strely podkaliberného kalibru, ale dokonca oslabuje stupeň ochrany pred nimi! Moderné „vypálené“jadrá sa neodrážajú: pri kontakte s pancierom sa na prednom konci jadra vytvorí hlava v tvare hríba, ktorá hrá úlohu závesu, a strela sa otočí smerom kolmo na pancier, čím sa skráti. cesta v jej hrúbke.
Ďalšou generáciou DZ bol systém Contact-5. Špecialisti výskumného ústavu začali robiť skvelú prácu a vyriešili mnoho protichodných problémov: DZ mal dať silný bočný impulz, ktorý umožnil destabilizovať alebo zničiť jadro BOPS, výbušnina mala spoľahlivo vybuchnúť z najnižšej rýchlosť (v porovnaní s kumulatívnym prúdom) jadra BOPS, ale zároveň bola vylúčená detonácia od zasiahnutia guliek a úlomkov škrupiny. Blokový dizajn pomohol vysporiadať sa s týmito problémami. Kryt bloku DZ je vyrobený z hrubej (asi 20 mm) vysokopevnostnej pancierovej ocele. Pri náraze BPS generuje prúd vysokorýchlostných fragmentov, ktoré odpália náboj. Vplyv pohybujúceho sa hrubého krytu na BPS je dostatočný na zníženie jeho vlastností prieniku do panciera. Vplyv na kumulatívny prúd je tiež zvýšený v porovnaní s tenkou (3 mm) doskou Contact-1. Výsledkom je, že inštalácia DZ „Contact-5“na nádrže zvyšuje antikumulatívny odpor o 1, 5-1, 8-krát a poskytuje zvýšenie úrovne ochrany pred BPS o 1, 2-1, 5 krát.. Komplex Kontakt-5 je nainštalovaný na ruských sériových tankoch T-80U, T-80UD, T-72B (od roku 1988) a T-90.
Posledná generácia ruského DZ - komplex „Relikt“, vyvinutý aj odborníkmi Výskumného ústavu ocele. Vo vylepšenom EDZ bolo odstránených mnoho nevýhod, napríklad nedostatočná citlivosť pri iniciácii nízkorýchlostnými kinetickými projektilmi a niektorými druhmi kumulatívnej munície. Zvýšená účinnosť v ochrane pred kinetickou a kumulatívnou muníciou sa dosahuje použitím ďalších vrhacích dosiek a zahrnutím nekovových prvkov do ich zloženia. Výsledkom je zníženie penetrácie panciera podkaliberných striel o 20-60%a vďaka zvýšenému času expozície kumulatívnemu prúdovému lietadlu bolo možné dosiahnuť určitú účinnosť v kumulatívnych zbraniach s tandemovou hlavicou.
