От какво се състои бронята? Активна танкова броня
В епоха, когато партизанин, въоръжен с ръчен гранатомет, може да унищожи всичко - от основен боен танк до камион, пълен с пехота с един изстрел, думите на Уилям Шекспир "И оръжейниците сега са на голяма почит", не биха могли да бъдат по-подходящи. Технологиите за броня се разработват за защита на всички бойни единици, от танка до пехотинците.
Към традиционните заплахи, които винаги са стимулирали развитието на бронята за Превозно средство, включват високоскоростни кинетични снаряди, изстреляни от оръдията на вражески танкове, кумулативни бойни глави на ПТРК, безоткатни пушки и пехотни гранатомети. Въпреки това, бойният опит на антибунтовниците и мироопазващи операциипроведено от въоръжените сили показа, че бронебойните куршуми от пушки и картечници, заедно с повсеместното разпространение на импровизирани взривни устройства или крайпътни бомби, са се превърнали в основна заплаха за леките бойни превозни средства.
В резултат на това, докато много от настоящите разработки на бронята са насочени към защита на танкове и бронетранспортьори, има също нарастващ интерес към схемите на бронята за по-леки превозни средства, както и към подобрени видове бронежилетки за персонала.
Основният тип броня, с която са оборудвани бойните машини, е дебела ламарина, обикновено стомана. В основните бойни танкове (MBT) тя е под формата на ролкова хомогенна броня (RHA), въпреки че някои по-леки превозни средства, като M113 APC, използват алуминий.
Перфорираната стоманена броня се състои от плочи с група дупки, пробити перпендикулярно на предната повърхност и с диаметър, по-малък от половината от диаметъра на предвидения вражески снаряд. Дупките намаляват теглото на бронята, докато по отношение на способността да издържат на кинетични заплахи, намаляването на производителността на бронята в този случай е минимално.
Подобрена стомана
Търсене по-добър типрезервациите продължават. Подобрените стомани позволяват да се повиши сигурността, като се запази първоначалното тегло или, за по-леки листове, да се запазят съществуващите нива на защита.
Германската компания IBD Deisenroth Engineering работи със своите доставчици на стомана за разработването на нова високоякостна азотна стомана. При сравнителни тестове със съществуваща Armox500Z High Hard Armor стомана, той показа, че защитата срещу боеприпаси за малки оръжиякалибър 7.62x54R може да се постигне чрез използване на листове с дебелина около 70% от дебелината, необходима при използване на предишния материал.
През 2009 г. британската отбранителна научно-технологична лаборатория DSTL, в сътрудничество с Coras, обяви бронирана стомана. наречен Super Bainite. Произведен чрез процес, известен като изотермично втвърдяване, той не изисква скъпи добавки за предотвратяване на напукване по време на производствения процес. Новият материал се създава чрез нагряване на стомана до 1000°C, след което се охлажда до 250°C, след което се държи при тази температура в продължение на 8 часа, преди накрая да се охлади до стайна температура.
В случаите, когато врагът не разполага с бронебойни оръжия, дори търговска стоманена плоча може да служи добре. Например мексиканските наркобанди използват тежко бронирани камиони, оборудвани със стоманена плоча, за да ги предпазят от огън с малки оръжия. Въз основа на широкото му използване в конфликти с ниска интензивност в развиващ се святтака наречените "превозни средства", камиони, оборудвани с картечници или леки оръдия, би било изненадващо, ако армиите не се изправят лице в лице с такива бронирани "превозни средства" по време на бъдещи вълнения.
Композитна броня
Композитна броня, съставена от слоеве различни материали, като метали, пластмаси, керамика или въздушни междини, се оказаха по-ефективни от стоманената броня. Керамичните материали са крехки и когато се използват самостоятелно, осигуряват само ограничена защита, но когато се комбинират с други материали, те образуват композитна структура, която е доказала ефективна защитапревозни средства или отделни войници.
Първият композитен материал, който стана широко използван, беше материал, наречен Комбинация К. Съобщава се, че се състои от фибростъкло между вътрешни и външни листове от стомана; използван е на съветски танковеТ-64, който влезе в експлоатация в средата на 60-те години.
Британско проектираната броня Chobham първоначално е била инсталирана в британците експериментален резервоар FV 4211. Засега е класифициран, но по неофициални данни се състои от няколко еластични слоя и керамични плочки, затворени в метална матрица и залепени за основна плоча. Използван е на танковете Challenger I и II и на M1 Abrams.
Този клас технология може да не е необходима, освен ако нападателят не разполага със сложни бронебойни оръжия. През 2004 г. недоволен американски гражданин оборудва булдозер Komatsu D355A със собствена композитна броня, направена от бетон, поставен между стоманени листове. Бронята с дебелина 300 мм беше непроницаема за огъня от малки оръжия. Вероятно е само въпрос на време наркобандите и бунтовниците да оборудват автомобилите си по подобен начин.
Добавки
Вместо да оборудват превозните средства с все по-дебела и по-тежка стоманена или алуминиева броня, армиите започнаха да приемат различни форми на монтирана допълнителна защита.
Един добре известен пример за монтирана пасивна броня, базирана на композитни материали, е модулната разширяема бронирана система Mexas (Modular Expandable Armor System). Разработен от немската IBD Deisenroth Engineering, той е произведен от Chempro. Бяха произведени стотици комплекти броня за верижни и колесни бронирани бойни машини, както и колесни камиони. Системата е инсталирана на танк Leopard 2, бронетранспортьор M113 и колесни машини, като Renault 6 x 6 VAB и немската машина Fuchs.
Компанията разработи и започна да доставя следващата си система - Amap (Advanced Modular Armor Protection). Основава се на съвременни стоманени сплави, алуминиево-титанови сплави, нанометрични стомани, керамика и нанокерамични материали.
Учените от гореспоменатата лаборатория DSTL са разработили допълнителна керамична защитна система, която може да бъде окачена на автомобили. След като тази броня е разработена за масово производство от британската компания NP Aerospace и получава обозначението Camac EFP, тя е използвана в Афганистан.
Системата използва малки шестоъгълни керамични сегменти, чийто размер, геометрия и разположение в масива са изследвани от лабораторията DSTL. Отделните сегменти се държат заедно от лят полимер и са поставени в композитен материал с високи балистични характеристики.
Използването на шарнирни реактивни бронирани панели (реактивна броня) за защита на превозни средства е добре известно, но детонацията на такива панели може да повреди превозното средство и да представлява заплаха за намиращата се наблизо пехота. Както подсказва името му, Slera (самоограничаваща се експлозивна реактивна броня) ограничава разпространението на ефектите от експлозия, но плаща за това с леко намалена производителност. Използва материали, които могат да бъдат класифицирани като пасивни; те не са толкова ефективни, колкото напълно детониращи експлозиви. Slera обаче може да осигури защита срещу множество удари.
NERA (Безексплозивна реактивна броня) разширява тази концепция и, тъй като е пасивна, предлага същата защита като Slera, плюс добри характеристикизащита срещу повтарящи се щети срещу кумулативни бойни глави. Non-Energetic Reactive Armor (неенергийна активно-реактивна броня) има допълнително подобрени характеристики за борба с кумулативни бойни глави.
За всеки военна техникаима три основни характеристики - мобилност, огнева мощи защита. Днес ще говорим за отбраната, как съвременните основни бойни танкове могат уверено и успешно да противодействат на заплахите, които срещат на бойното поле. Да започнем с най-важното и важно нещо - бронята.
Когато черупката почти победи бронята
До 60-те години на миналия век основният материал за броня беше стомана със средна и висока твърдост. Трябва да подобрите защитата на резервоара си? Увеличаваме дебелината на стоманените листове, поставяме ги под рационални ъгли на наклон, правим по-твърди горните слоеве на бронята или създаваме такава схема на танка, че да можем да направим възможно най-дебелата броня в челото на бойната машина.
Въпреки това до средата на 50-те години на миналия век се появиха нови видове бронебойни кумулативни снаряди, характеризиращи се с изключително високи скорости на проникване. Толкова високо, че тези снаряди не се поддържаха от бронята нито на средни, нито на тежки танкове от онова време. Но по пътя имаше и противотанкови управляеми ракети (или накратко ПТРК), чието проникване достигаше 300-400 милиметра стомана. И конвенционалните бронебойни или подкалибрени снаряди не изостанаха - скоростта им на проникване бързо нарастваше.
Въпреки всичките си предимства, T-54 и T-55 нямаха достатъчно ниво на сигурност до края на 50-те и началото на 60-те години.
На пръв поглед решението на проблема изглеждаше просто - увеличете отново дебелината на бронята. Но, увеличавайки милиметрите стомана, Бойни машининатрупва тонове наднормено тегло. И това пряко влияе върху мобилността на резервоара, неговата надеждност, лекота на поддръжка и производствени разходи. Следователно въпросът за увеличаване на защитата на резервоара трябваше да се подходи от различен ъгъл.
Противоракетен сандвич
Разсъждавайки в този дух, дизайнерите стигнаха до логично заключение - те трябва да намерят определен материал или комбинация от материали, които да осигурят надеждна защита срещу кумулативна струя със сравнително малка маса.
Развитието в тази посока напредна най-далеч в Съветския съюз, където в края на 50-те години започнаха да експериментират с фибростъкло и леки сплави на базата на титан или алуминий. Използването на тези материали в комбинация със средно твърда стомана даде добро увеличение на теглото на бронята. Резултатите от всички тези изследвания бяха въплътени в първата основна боен танкс комбинирана броня - Т-64.
Горната му челна част беше „сандвич“, направен от 80-милиметров лист стомана, два листа фибростъкло с обща дебелина 105 mm и още един 20-милиметров лист стомана в долната част. Предна броняРезервоарът беше разположен под ъгъл от 68 °, което в крайна сметка даде още по-солидна дебелина на бронята. Кулата на Т-64 също беше идеално защитена за времето си - излята от стомана, тя имаше кухини в челото отдясно и отляво на оръдието, които бяха запълнени с алуминиева сплав.
Керамика срещу волфрам
След известно време дизайнерите откриха предимствата на керамиката. Притежавайки 2-3 пъти по-малка плътност от стоманата, керамиката отлично се съпротивлява на проникването както на кумулативна струя, така и на сърцевината на оребрен сабо снаряд.
В Съветския съюз комбинирана броняизползването на керамика се появи в началото на 70-те години на миналия век на основния боен танк T-64A, където вместо алуминиева сплав, корундови топки, пълни със стомана, бяха използвани като пълнител в купола.
Схема на брониране на купола Т-64А. Кръглите елементи са същите корундови топки, които запълваха нишите в челото на купола отляво и отдясно на оръдието.
Но не само Съветският съюз използва керамика. През 60-те години в Англия е създадена комбинираната броня Chobham, която представлява пакет от много слоеве стомана, керамика, полимери и свързващи вещества. Въпреки високата си цена, Chobham показа отлична устойчивост срещу кумулативни снаряди и задоволителна устойчивост срещу оребрени сабо снаряди с волфрамови сърцевини. Впоследствие бронята Chobham и нейните модификации бяха въведени на най-новите западни основни бойни танкове: американския M1 Abrams, немския Leopard 2 и британския Challenger.
Специално трябва да се спомене така наречената „уранова броня“ - по-нататъшно развитие на бронята Chobham, която беше подсилена с плочи от обеднен уран. Този материал се характеризира с много висока плътност и твърдост, по-високи от стоманата. Освен това обедненият уран, заедно с волфрамовите сплави, се използва за направата на сърцевините на съвременните бронебойни оребрени сабо снаряди. Освен това устойчивостта му срещу кумулативни и кинетични бронебойни снаряди на единица маса е по-висока от тази на валцована хомогенна стомана. Това е причината за използването на плочи от обеднен уран в челната броня на кулата на танковете M1 Abrams в модификацията M1A1NA (където HA е тежка броня).
Полуактивна броня
Друга интересна посока в развитието на комбинираната броня е използването на пакети от стоманени плочи и инертен пълнител. Как са построени? Представете си пакет, състоящ се от доста дебела стоманена плоча, слой инертен пълнител и друга по-тънка стоманена плоча. И има 20 такива пакета и те са поставени на известно разстояние един от друг. Точно така изглежда пълнителят за купола на танка Т-72Б, наречен пакет от „светлоотразителни листове“.
Как работи тази броня? Когато кумулативната струя пробие основната стоманена плоча, в инертния пълнител възниква високо налягане, той набъбва и избутва стоманените плочи пред и зад него настрани. Ръбовете на отворите, пробити от кумулативната струя в стоманените плочи, се огъват, деформират струята и предотвратяват по-нататъшното й преминаване напред.
Ниша за комбинираната броня на кулата Т-72Б, в която са разположени същите пакети от „отразителни листове“.
Друг вид полуактивна комбинирана броня е бронята с клетъчен пълнител. Състои се от блокове клетки, пълни с течно или квазитечно вещество. Кумулативна струя, пробивайки такава клетка, създава ударна вълна. Вълната, сблъсквайки се със стените на клетката, се отразява в обратната посока, принуждавайки течността или квазитечното вещество да противодейства на кумулативната струя, причинявайки нейното спиране и разрушаване. Подобен тип броня се използва на основния боен танк Т-80У.
На това, може би, можем да завършим разглеждането на основните видове комбинирана броня на съвременните бронирани превозни средства. Сега е време да поговорим за „втората кожа“ на основните бойни танкове - динамична защита.
Защита на резервоар с експлозиви
Първите експерименти с динамична защита започват в средата на ХХ век, но поради много причини този тип защита (съкратено DZ) е използван за първи път в битка много по-късно.
Как работи динамичната защита? Представете си контейнер, съдържащ един или повече експлозивни заряди и метални плочи за хвърляне. Пробивайки този контейнер, кумулативната струя предизвиква детонация на взривното вещество, което кара метателните пластини да се придвижват към снаряда. В този случай плочите пресичат траекторията на кумулативната струя, която е принудена да ги пробие отново и отново. Освен това, поради хвърлящите плочи, кумулативната струя придобива зигзагообразна форма, деформира се и се разрушава.
Първите модели на динамична защита работеха по описания по-горе принцип: израелският Blazer и съветският Kontakt-1. Такова устройство за дистанционно наблюдение обаче не можеше да издържи на оребрени подкалибрени снаряди - тези видове снаряди, преминавайки през експлозива, не предизвикаха неговата детонация. Ето защо най-добрите умове в конструкторските бюра за отбрана започнаха работа върху нов тип универсална динамична защита, която може да се справи еднакво добре както с кумулативни, така и с подкалибрени снаряди.
Т-64БВ, оборудван с динамична защита Контакт-1.
Пример за такава защита беше съветското дистанционно управление "Контакт-5". Характерното за него е, че капакът на контейнера за динамична защита е изработен от доста дебела стоманена ламарина. Прониквайки в него, оребреният подкалибрен снаряд създава голям брой фрагменти, които, движейки се с висока скорост, предизвикват детонацията на експлозива. И тогава всичко се случва по същия начин, както при първите образци на дистанционното наблюдение - експлозията и дебелата метателна плоча унищожават подкалибрения снаряд и значително намаляват неговото проникване.
Схематично устройство на универсална динамична защита.
Друг интересен пример за динамична защита е реактивната броня „Нож“. Състои се от контейнери, които съдържат много малки профилни заряди. Преминавайки през един от тези контейнери, струята с оформен заряд или сърцевината на оребрения сабо снаряд предизвиква детонация на зарядите, които създават множество малки струи с оформен заряд. Тези малки струи, действащи върху атакуващия кумулативен реактивен или оребрен сабо снаряд на врага, ги унищожават и ги разбиват на отделни фрагменти.
Най-добрата защита е нападението
„Защо не направим система, която да изстрелва снаряди, летящи към танк, докато все още се приближава?“ Вероятно точно така преди около 60 години в дълбините на конструкторските бюра се роди идеята за създаване на KAZ - комплекс за активна защита.
Комплексът за активна защита е комплект, състоящ се от средства за откриване, система за управление и система за унищожаване. Когато снаряд или ATGM се приближи до танк, той се открива с помощта на сензори или радарна система и се изстрелват специални боеприпаси, които, използвайки силата на експлозия, фрагменти или кумулативна струя, повреждат или напълно унищожават снаряда или противотанковата ракета.
Принцип на действие на комплекса за активна защита.
Съветският съюз беше най-активен в разработването на системи за активна защита. От 1958 г. са създадени няколко KAZ различни видове. Една от системите за активна защита обаче влезе в експлоатация едва през 1983 г. Това беше KAZ "Drozd", който беше инсталиран на T-55AD. Впоследствие е създаден комплексът за активна защита Arena за по-модерни основни бойни танкове. И сравнително наскоро руски дизайнери разработиха Afghanit KAZ, предназначен за най-новите танковеи тежки бойни машини на пехотата на платформата "Армата".
Подобни комплекси са създавани и се създават в чужбина. Например в Израел. Тъй като въпросът за защитата от ATGM и RPG е особено остър за танковете Merkava, именно Merkavas от западните MBT бяха първите, които бяха масово оборудвани със системи за активна защита Trophy. Израелците създадоха и KAZ Iron Fist, който е подходящ не само за танкове, но и за бронетранспортьори и други леки бронирани машини.
Димни завеси и системи за оптико-електронно противодействие
Ако комплексът за активна отбрана просто унищожава управляваните противотанкови ракети, приближаващи се до танка, то комплексът за оптико-електронно противодействие (накратко COEP) действа много по-фино. Пример за такъв КОЕП е "Щора", монтиран на Т-90, БМП-3 и най-новите модификации на Т-80. Как работи?
Значителна част от съвременните противотанкови управляеми ракети се управляват от лазерен лъч. И когато такава ракета е насочена към танк, сензорите COEP регистрират, че машината е облъчена с лазер и изпращат съответен сигнал на екипажа. Ако е необходимо, COEP може също така автоматично да изстреля димна граната в желаната посока, която ще скрие танка във видимия и инфрачервения спектър на електромагнитните вълни. Освен това, след като получи сигнал за лазерно облъчване, екипажът на танка може да натисне желания бутон - и самият COEP ще завърти купола на танка в посоката, от която е насочена ракетата с лазерно насочване. Всичко, което остава на стрелеца и командира на бойната машина, е да открият и унищожат заплахата.
Но в допълнение към лазерния лъч много противотанкови ракети използват за насочване трасиращо устройство. Тоест в задната част на самата ракета има източник на ярка светлина с определена честота. Тази светлина се улавя от системата за насочване на ATGM и коригира полета на ракетата така, че да уцели целта. И тук влизат в действие прожекторните инсталации KOEP (в играта те могат да се видят на T-90). Те могат да излъчват светлина със същата честота като индикатора противотанкова ракета, като по този начин „залъгва“ системата за насочване и отдалечава ракетата от танка.
Тези „червени очи“ на Т-90 са прожекторите на КОЕП „Щора“.
Паравани и решетки
И последният елемент на защита на съвременните бронирани превозни средства, за които ще говорим днес, са всички видове антикумулативни екрани, решетки и допълнителни модули за броня.
Противокумулативният щит е проектиран доста просто - това е преграда от стомана, гума или друг материал, монтирана на определено разстояние от основната броня на танк или бронирана бойна машина. Такива екрани могат да се видят както на танкове от Втората световна война, така и на по-модерна бронирана техника. Принципът на тяхното действие е прост: когато кумулативен снаряд попадне в екрана, той се изстрелва преждевременно, а кумулативната струя изминава известно разстояние във въздуха и достига основната броня на танка, значително отслабена.
Антикумулативните решетки работят малко по-различно. Изработени са под формата на плочи, като ръбовете им са обърнати към посоката, от която може да дойде заплаха за танка. Когато кумулативен снаряд се сблъска с елементи на решетката, последните деформират тялото на снаряда, фунията на кумулативната бойна глава и/или взривателя, като по този начин предотвратяват изстрелването на снаряда и появата на кумулативната струя.
Антикумулативните решетки са особено често монтирани на леки бронирани превозни средства - бронетранспортьори, бойни машини на пехотата или разрушители на танкове.
И в заключение, няколко думи за монтираната модулна броня. Самата идея не е нова - преди 70 или повече години екипажите добавяха малко защита там, където липсваше. Преди това за това са използвани дъски, чували с пясък, бронирани листове от унищожени вражески танкове или дори бетон. Днес се използват съвременни полимери, керамика и други материали, които показват високо ниво на защита при ниско тегло. В допълнение, модерната модулна броня е проектирана и произведена така, че нейното инсталиране и демонтиране да става възможно най-бързо. Един пример за такава защита е монтираната броня MEXAS, използвана на танковете Leopard-1 и Leopard-2, бронетранспортьорите M113 и M1126 Stryker и много други видове военна техника.
Това е всичко.
Използвайте бронята правилно, не излагайте слабите места на вашите танкове на вражески снаряди и успех в битката!
Много често можете да чуете как бронята се сравнява в съответствие с дебелината на стоманените плочи от 1000, 800 мм. Или, например, че определен снаряд може да пробие някакъв брой „n“ mm броня. Факт е, че сега тези изчисления не са обективни. Съвременната броня не може да бъде описана като еквивалентна на която и да е дебелина на хомогенна стомана. В момента има два вида заплахи: кинетична енергия на снаряда и химическа енергия. Под кинетична заплаха се разбира бронебоен снаряд или, по-просто, заготовка с висока кинетична енергия. В този случай е невъзможно да се изчислят защитните свойства на бронята въз основа на дебелината на стоманената плоча. Така снарядите с обеднен уран или волфрамов карбид минават през стомана като нож през масло и дебелината на всяка съвременна броня, ако беше хомогенна стомана, не би издържала на такива снаряди. Няма броня с дебелина 300 мм, което е еквивалентно на 1200 мм стомана, и следователно способна да спре снаряд, който би заседнал и стърчал в дебелината на бронираната плоча. Успехът на защитата срещу бронебойни снаряди се крие в промяната на вектора на нейното въздействие върху повърхността на бронята. Ако имате късмет, ударът ще направи само малка вдлъбнатина, но ако нямате късмет, черупката ще пробие цялата броня, независимо колко дебела или тънка е тя. Казано по-просто, бронираните плочи са сравнително тънки и твърди и поражаващият ефект зависи до голяма степен от естеството на взаимодействието със снаряда. IN американска армияЗа да се увеличи твърдостта на бронята, се използва обеднен уран, в други страни - волфрамов карбид, който всъщност е по-твърд. Около 80% от способността на бронята на танка да спира халосни снаряди се среща в първите 10-20 мм на съвременната броня. Сега нека да разгледаме химическите ефекти на бойните глави. Химическата енергия се предлага в два вида: HESH (високо експлозивно пробиване на броня срещу танкове) и HEAT (HEAT). ТОПЛИНА - по-често срещана днес и няма нищо общо високи температури. HEAT използва принципа на фокусиране на енергията на експлозия в много тясна струя. Струя се образува, когато геометрично правилен конус е облицован с експлозиви отвън. По време на детонация 1/3 от енергията на експлозията се използва за образуване на струя. Благодарение на високото налягане (не температура), той прониква през бронята. Най-простата защита срещу този вид енергия е слой броня, поставен на половин метър от тялото, който разсейва енергията на струята. Тази техника е използвана по време на Втората световна война, когато руски войници облицоваха корпуса на танк с верижна мрежа от легла. Сега израелците правят същото с танка Меркава, те използват стоманени топки, окачени на вериги, за да предпазят задната част от ПТУР и РПГ гранати. За същите цели на кулата е монтирана голяма задна ниша, към която са прикрепени. Друг метод за защита е използването на динамична или реактивна броня. Също така е възможно да се използва комбинирана динамична и керамична броня (като Chobham). Когато струя разтопен метал влезе в контакт с реактивна броня, последната детонира и получената ударна вълна разфокусира струята, елиминирайки нейния увреждащ ефект. Бронята Chobham работи по подобен начин, но в този случай в момента на експлозията парчета керамика излитат, превръщайки се в облак от плътен прах, който напълно неутрализира енергията на кумулативната струя. HESH (High Explosive Anti-Armor Piercing) - бойната глава работи по следния начин: след експлозията тя тече около бронята като глина и предава огромен импулс през метала. Освен това, като билярдни топки, частиците на бронята се сблъскват една с друга и по този начин защитните плочи се унищожават. Бронята може, когато се разпръсне на малки шрапнели, да нарани екипажа. Защитата срещу такава броня е подобна на описаната по-горе за HEAT. Обобщавайки горното, бих искал да отбележа, че защитата от кинетичния удар на снаряда се свежда до няколко сантиметра метализирана броня, докато защитата от HEAT и HESH се състои от създаване на отделна броня, динамична защита, а също и някои материали (керамика) .
След появата на бронираните превозни средства, вековната битка между снаряд и броня се засили. Някои дизайнери се стремяха да увеличат проникващата способност на снарядите, докато други увеличиха издръжливостта на бронята. Борбата продължава и днес. Професор от Московския държавен технически университет разказа на Popular Mechanics за това как работи съвременната танкова броня. Н.Е. Бауман, научен директор на Института за изследване на стоманата Валери Григорян
Първоначално атаката на бронята беше извършена челно: докато основният тип удар беше бронебоен снаряд с кинетично действие, дуелът на дизайнерите се свеждаше до увеличаване на калибъра на пистолета, дебелината и ъглите на бронята. Тази еволюция е ясно видима в развитието на танковите оръжия и бронята през Втората световна война. Конструктивните решения от онова време са съвсем очевидни: ще направим бариерата по-дебела; ако го наклоните, снарядът ще трябва да измине по-дълго разстояние през дебелината на метала и вероятността от отскок ще се увеличи. Дори след появата на танк и противотанкови оръдиябронебойни снаряди с твърдо, неразрушимо ядро, малко се е променило.
Елементи за динамична защита (EDP)
Представляват "сандвичи" от две метални пластини и експлозив. EDS се поставят в контейнери, чиито капаци ги предпазват от външни влиянияи в същото време представляват хвърляеми елементи
Смъртоносна плюнка
Но още в началото на Втората световна война настъпи революция в разрушителните свойства на боеприпасите: появиха се кумулативни снаряди. През 1941 г. Hohlladungsgeschoss („снаряд с прорез в заряда“) започва да се използва от немски артилеристи, а през 1942 г. СССР приема 76-мм снаряд BP-350A, разработен след проучване на заловени образци. Така са проектирани известните патрони Faust. Възникна проблем, който не можеше да бъде разрешен с традиционните методи поради неприемливото увеличаване на масата на резервоара.
В челната част на кумулативния боеприпас има конусовидна вдлъбнатина под формата на фуния, облицована с тънък слой метал (като камбаната е обърната напред). Детонацията на експлозива започва от страната, която е най-близо до върха на кратера. Детонационната вълна „свива“ фунията към оста на снаряда и тъй като налягането на продуктите от експлозията (почти половин милион атмосфери) надвишава границата на пластична деформация на облицовката, последната започва да се държи като квазитечност . Този процес няма нищо общо с топенето, а именно „студения“ поток на материала. От срутващата се фуния се изстисква тънка (сравнима с дебелината на обвивката) кумулативна струя, която се ускорява до скорост от порядъка на скоростта на експлозивна детонация (а понякога и по-висока), тоест около 10 km/s или повече. Скоростта на кумулативната струя значително надвишава скоростта на разпространение на звука в материала на бронята (около 4 km/s). Следователно взаимодействието на струята и бронята се извършва според законите на хидродинамиката, тоест те се държат като течности: струята изобщо не изгаря бронята (това е широко разпространено погрешно схващане), а прониква в нея, точно както струя вода под налягане разяжда пясък.
Слоеста защита
Първата защита срещу кумулативни боеприпаси беше използването на екрани (двойна бариера). Кумулативната струя не се образува мигновено, за нейната максимална ефективност е важно да се детонира зарядът на оптималното разстояние от бронята (фокусно разстояние). Ако пред основната броня се постави екран от допълнителни метални листове, детонацията ще настъпи по-рано и ефективността на удара ще намалее. По време на Втората световна война екипажите на танковете прикрепиха тънки метални листове и мрежести екрани към превозните си средства, за да ги предпазят от фауст патрони (има широко разпространена история за използването на бронирани легла за тази цел, въпреки че в действителност са използвани специални мрежи). Но това решение не беше много ефективно - увеличението на издръжливостта беше средно само 9–18%.
Затова при разработването на ново поколение танкове (Т-64, Т-72, Т-80) конструкторите са използвали друго решение - многослойна броня. Състоеше се от два слоя стомана, между които беше поставен слой пълнител с ниска плътност - фибростъкло или керамика. Такъв „пай“ даде печалба до 30% в сравнение с монолитна стоманена броня. Този метод обаче не беше приложим за кулата: за тези модели тя е лята и поставянето на фибростъкло вътре е трудно от технологична гледна точка. Конструкторите на VNII-100 (сега VNII Transmash) предложиха да се топят ултрапорцеланови топки в бронята на кулата, чиято специфична способност за амортизиране на струята е 2–2,5 пъти по-висока от тази на броневата стомана. Специалистите от Института за изследване на стоманата избраха друг вариант: между външния и вътрешния слой на бронята бяха поставени пакети от високоякостна твърда стомана. Те поеха въздействието на отслабена кумулативна струя при скорости, когато взаимодействието вече не се извършва според законите на хидродинамиката, а в зависимост от твърдостта на материала.
Полуактивна броня
Въпреки че е доста трудно да се забави кумулативна струя, тя е уязвима в напречна посока и лесно може да бъде унищожена дори от слаб страничен удар. Следователно по-нататъшното развитие на технологията се състоеше във факта, че комбинираната броня на предната и страничните части на лятата кула се формира поради отворена отгоре кухина, пълна със сложен пълнител; Кухината беше затворена отгоре със заварени тапи. Кули с този дизайн са използвани при по-късни модификации на танкове - Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принципът на работа на вложките беше различен, но използваше споменатата „странична уязвимост“ на кумулативната струя. Такава броня обикновено се класифицира като "полуактивни" защитни системи, тъй като те използват енергията на самото оръжие.
Един от вариантите за такива системи е клетъчната броня, чийто принцип на работа е предложен от служители на Института по хидродинамика на Сибирския клон на Академията на науките на СССР. Бронята се състои от набор от кухини, пълни с квазитечно вещество (полиуретан, полиетилен). Кумулативна струя, навлизайки в такъв обем, ограничен от метални стени, генерира ударна вълна в квазитечността, която, отразена от стените, се връща към оста на струята и свива кухината, причинявайки забавяне и разрушаване на струята . Този тип броня осигурява увеличение на антикумулативната устойчивост до 30–40%.
Друг вариант е броня със светлоотразителни листове. Това е трислойна преграда, състояща се от плоча, дистанционер и тънка плоча. Струята, проникваща в плочата, създава напрежения, водещи първо до локално издуване на задната повърхност и след това до нейното разрушаване. В този случай се получава значително подуване на уплътнението и тънкия лист. Когато струята проникне през уплътнението и тънката плоча, последната вече е започнала да се отдалечава от задната повърхност на плочата. Тъй като има определен ъгъл между посоките на движение на струята и тънката плоча, в даден момент плочата започва да се влива в струята, разрушавайки я. В сравнение с монолитна броня със същата маса, ефектът от използването на „отразяващи“ листове може да достигне 40%.
Следващото подобрение на дизайна беше преходът към кули със заварена основа. Стана ясно, че разработките за увеличаване на здравината на валцованата броня са по-обещаващи. По-специално, през 80-те години на миналия век бяха разработени и готови за масово производство нови стомани с повишена твърдост: SK-2Sh, SK-3Sh. Използването на кули с валцована основа направи възможно увеличаването на защитния еквивалент на основата на кулата. В резултат на това купола за танка Т-72Б с основа от валцована стомана има увеличен вътрешен обем, увеличението на теглото е 400 кг в сравнение със серийната лята кула на танка Т-72Б. Пакетът за пълнене на кулата е направен от керамични материали и стомана с висока твърдост или от пакет, базиран на стоманени плочи с „отразяващи“ листове. Еквивалентната устойчивост на бронята стана равна на 500–550 mm хомогенна стомана.
Когато кумулативна струя проникне през DZ елемент, експлозивът, съдържащ се в него, детонира и металните пластини на тялото започват да се разлитат. В същото време те пресичат траекторията на струята под ъгъл, като постоянно заместват нови области под нея. Част от енергията се изразходва за пробиване на плочите, а страничният импулс от сблъсъка дестабилизира струята. DZ намалява бронебойните характеристики на кумулативните оръжия с 50–80%. В същото време, което е много важно, устройството за дистанционно наблюдение не детонира при изстрел от стрелково оръжие. Използването на дистанционно наблюдение се превърна в революция в защитата на бронираните превозни средства. Има реална възможност да се повлияе на проникващото разрушително оръжие толкова активно, колкото преди е засягало пасивната броня
Експлозия към
Междувременно технологията в областта на кумулативните боеприпаси продължи да се подобрява. Ако по време на Втората световна война бронепробивността на кумулативните снаряди не надвишава 4-5 калибъра, то по-късно тя се увеличава значително. Така че, с калибър 100–105 mm, той вече беше 6–7 калибра (в стоманен еквивалент 600–700 mm); с калибър 120–152 mm, проникването на броня беше увеличено до 8–10 калибра (900–1200 mm хомогенна стомана). За защита от тези боеприпаси беше необходимо качествено ново решение.
Работата по антикумулативна или „динамична“ броня, базирана на принципа на контра-експлозията, се извършва в СССР от 50-те години на миналия век. През 70-те години неговият дизайн вече е разработен във Всеруския научноизследователски институт по стомана, но психологическата неподготвеност на високопоставени представители на армията и индустрията не позволява да бъде приет. Само успешното използване от израелските танкови екипажи на подобна броня на танковете M48 и M60 по време на арабско-израелската война от 1982 г. им помогна да бъдат убедени. Тъй като техническите, дизайнерските и технологичните решения бяха напълно подготвени, основният танков флот съветски съюзбеше оборудван с антикумулативна динамична защита (ДЗ) "Контакт-1" в рекордно кратки срокове - само за година. Инсталирането на дистанционна защита на танковете T-64A, T-72A, T-80B, които вече имаха доста мощна броня, почти моментално обезцени съществуващите арсенали от противотанкови управлявани оръжия на потенциални врагове.
Има трикове срещу скрап
Кумулативният снаряд не е единственото средство за унищожаване на бронирани превозни средства. Много повече опасни противнициброня – бронебойни подкалиберни снаряди (APS). Конструкцията на такъв снаряд е проста - това е дълъг лост (ядро), изработен от тежък и високоякостен материал (обикновено волфрамов карбид или обеднен уран) с перки за стабилизиране по време на полет. Диаметърът на сърцевината е много по-малък от калибъра на цевта - оттук и името "подкалибър". „Стреличка“ с тегло няколко килограма, летяща със скорост 1,5–1,6 km/s, има такава кинетична енергия, че при удар е в състояние да пробие повече от 650 mm хомогенна стомана. Освен това описаните по-горе методи за подобряване на противокумулативната защита практически нямат ефект върху подкалибрените снаряди. Противно на здравия разум, наклонът на бронираните плочи не само не предизвиква рикошет на подкалибрен снаряд, но дори отслабва степента на защита срещу тях! Съвременните „задействани“ сърцевини не рикошират: при контакт с бронята в предния край на сърцевината се образува гъбообразна глава, която играе ролята на шарнир, а снарядът се завърта към перпендикуляра на бронята, скъсявайки път в неговата дебелина.
Следващото поколение дистанционно наблюдение беше системата Контакт-5. Специалистите от Изследователския институт по стомана свършиха страхотна работа, решавайки много противоречиви проблеми: запалването на експлозива трябваше да даде мощен страничен импулс, позволяващ да дестабилизира или унищожи сърцевината на BOPS, експлозивът трябваше надеждно да детонира от ниска скорост ( в сравнение с кумулативната струя) сърцевината на BOPS, но в същото време детонацията от удари от куршуми и фрагменти от черупки бяха изключени. Дизайнът на блоковете помогна за преодоляването на тези проблеми. Капакът на блока DZ е изработен от дебела (около 20 мм) високоякостна бронирана стомана. Когато удари, BPS генерира поток от високоскоростни фрагменти, които детонират заряда. Въздействието на движещия се дебел капак върху BPS е достатъчно, за да намали неговите бронебойни характеристики. Въздействието върху кумулативната струя също се увеличава в сравнение с тънката (3 мм) пластина Contact-1. В резултат на това инсталирането на Contact-5 ERA на резервоари увеличава антикумулативната устойчивост с 1,5–1,8 пъти и осигурява повишаване на нивото на защита срещу BPS с 1,2–1,5 пъти. Комплексът Контакт-5 се монтира на руски серийни танкове Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (от 1988 г.) и Т-90.
Последното поколение руско дистанционно наблюдение е комплексът „Реликт“, също разработен от специалисти от Научноизследователския институт по стомана. В подобрената EDS много недостатъци бяха елиминирани, например недостатъчна чувствителност при иницииране от кинетични снаряди с ниска скорост и някои видове кумулативни боеприпаси. Повишена ефективност при защита срещу кинетични и кумулативни боеприпаси се постига чрез използването на допълнителни метателни пластини и включването на неметални елементи в състава им. В резултат на това проникването на броня от подкалибрени снаряди намалява с 20–60% и благодарение на увеличеното време на излагане на кумулативната струя беше възможно да се постигне определена ефективност в кумулативните оръжия с тандемна бойна глава.
Резервация на модерни битови танкове
А. Тарасенко
Многослойна комбинирана броня
През 50-те години става ясно, че по-нататъшното подобряване на защитата на танковете не е възможно само чрез подобряване на характеристиките на бронираните стоманени сплави. Това важи особено за защитата срещу кумулативни боеприпаси. Идеята за използване на пълнители с ниска плътност за защита срещу кумулативни боеприпаси възниква по време на Великата отечествена война; проникващият ефект на кумулативната струя е сравнително малък в почвите, това е особено вярно за пясъка. Следователно стоманената броня може да бъде заменена със слой пясък, поставен между два тънки листа желязо.
През 1957 г. VNII-100 провежда изследвания за оценка на антикумулативната устойчивост на всички вътрешни танкове, както серийно производство, така и прототипи. Оценката на защитата на резервоара беше извършена въз основа на изчислението на тяхното изстрелване от домашен невъртящ се кумулативен 85-милиметров снаряд (по своята бронепробивност той превъзхождаше чуждестранните кумулативни снаряди с калибър 90 mm) при различни ъгли на насочване, предвидени от действащите по това време ТТТ. Резултатите от това изследване формират основата за разработването на ТТТ за защита на танкове от кумулативни оръжия. Изчисленията, извършени в центъра за изследване и развитие, показаха, че най-мощната защита на бронята е притежавана от опитни тежък танк"Обект 279" и среден танк "Обект 907".
Тяхната защита осигурява непробиване от кумулативен 85-мм снаряд със стоманена фуния в рамките на ъглите на курса: по корпуса ±60", купол - + 90". За да се осигури защита от този тип снаряд за останалите танкове, беше необходимо удебеляване на бронята, което доведе до значително увеличаване на бойното им тегло: Т-55 с 7700 кг, "Обект 430" с 3680 кг, Т -10 на 8300 кг и "Обект 770" за 3500 кг.
Увеличаването на дебелината на бронята, за да се осигури антикумулативната устойчивост на танковете и съответно тяхната маса с горните стойности, беше неприемливо. Специалистите от филиала на ВНИИ-100 видяха решение на проблема с намаляването на теглото на бронята в използването на фибростъкло и леки сплави на базата на алуминий и титан в бронята, както и в комбинацията им със стоманена броня.
Като част от комбинираната броня, алуминиеви и титанови сплави бяха използвани за първи път при проектирането на защита на бронята за купол на танк, в който специално проектирана вътрешна кухина беше запълнена с алуминиева сплав. За тази цел е разработена специална алуминиева леярска сплав ABK11, която не се подлага на термична обработка след леене (поради невъзможността да се осигури критична скорост на охлаждане при закаляване на алуминиевата сплав в комбинирана система със стомана). Опцията „стомана + алуминий“ осигурява, с еднаква антикумулативна устойчивост, намаляване на теглото на бронята наполовина в сравнение с конвенционалната стомана.
През 1959 г. носът на корпуса и кулата с двуслойна защита от броня „стомана + алуминиева сплав“ са проектирани за танка Т-55. Въпреки това, в процеса на тестване на такива комбинирани бариери се оказа, че двуслойната броня няма достатъчна жизнеспособност в случай на многократни удари от бронебойни подкалибрени снаряди - взаимната опора на слоевете е загубена. Следователно в бъдеще бяха проведени тестове на трислойни бронирани бариери „стомана + алуминий + стомана“, „титан + алуминий + титан“. Увеличението на теглото намаля донякъде, но все още остана доста значително: комбинираната броня „титан + алуминий + титан“ в сравнение с монолитна стоманена броня със същото ниво на защита на бронята при изстрел с 115-mm кумулативни и подкалибрени снаряди осигури намаляване на теглото с 40%, комбинацията от „стомана+алуминий+стомана“ дава 33% спестяване на тегло.
Т-64
В техническия проект (април 1961 г.) на резервоара „продукт 432“ първоначално бяха разгледани две опции за пълнене:
· Стоманена броня отливка с ултравиолетови вложки с начална базова хоризонтална дебелина 420 mm с еквивалентна противокумулативна защита 450 mm;
· лята кула, състояща се от основа от стоманена броня, алуминиева антикумулативна обвивка (излята след отливането на стоманения корпус) и външна стоманена броня и алуминий. Общата максимална дебелина на стената на тази кула е ~500 mm и е еквивалентна на антикумулативна защита от ~460 mm.
И двата варианта на купола осигуряват повече от един тон спестяване на тегло в сравнение с изцяло стоманен купол с еднаква здравина. Производствените танкове Т-64 бяха оборудвани с купол, пълен с алуминий.
И двата варианта на купола осигуряват повече от един тон спестяване на тегло в сравнение с изцяло стоманен купол с еднаква здравина. Серийните танкове „продукт 432“ бяха оборудвани с купол, пълен с алуминий. С натрупването на опит бяха разкрити редица недостатъци на купола, свързани главно с големите размери и дебелината на челната броня. Впоследствие стоманени вложки са използвани при проектирането на бронезащитата на кулата на танка Т-64А в периода 1967-1970 г., след което най-накрая се стига до първоначално разглеждания вариант на кулата с ултрафорекс вложки (топки), осигуряващи определената издръжливост с по-малък общ размер. През 1961-1962г Основната работа по създаването на комбинирана броня се проведе в металургичния завод Ждановски (Мариупол), където беше отстранена технологията на двуслойните отливки и бяха тествани различни варианти на бронирани бариери. Проби („сектори“) бяха отлети и тествани с 85-mm кумулативни и 100-mm бронебойни снаряди
комбинирана броня „стомана+алуминий+стомана”. За да се елиминира „изстискването“ на алуминиеви вложки от тялото на купола, беше необходимо да се използват специални джъмпери, които предотвратяваха „изстискването“ на алуминия от кухините на стоманената кула.Танкът T-64 беше първият в Светът сериен танк, имащи принципно нова защита, адекватна на новите средства за поразяване. Преди появата на танка Обект 432 всички бронирани превозни средства са имали монолитна или композитна броня.
Фрагмент от чертеж на обект 434 на купола на танка, показващ дебелината на стоманените прегради и пълнителя
Прочетете повече за броневата защита на Т-64 в материала - Защита на танкове от второто следвоенно поколение Т-64 (Т-64А), Chieftain Mk5R и M60
Използването на алуминиева сплав ABK11 при проектирането на защита на бронята за горната челна част на корпуса (A) и предната част на купола (B)
експериментален среден танк "Обект 432". Бронираният дизайн осигурява защита от въздействието на кумулативни боеприпаси.
Горният челен лист на тялото на "продукт 432" е монтиран под ъгъл 68 ° спрямо вертикалата, комбиниран, с обща дебелина 220 mm. Състои се от външна броня с дебелина 80 мм и вътрешен лист от фибростъкло с дебелина 140 мм. В резултат на това изчислената устойчивост на кумулативни боеприпаси е 450 mm. Предният покрив на корпуса беше направен от броня с дебелина 45 mm и имаше клапи - „скули“, разположени под ъгъл 78 ° 30 спрямо вертикалата. Използването на фибростъкло с избраната дебелина също осигурява надеждна (надвишаваща TTT) антирадиационна защита. Отсъствието на задна плоча след слоя от фибростъкло в техническия проект показва сложното търсене на правилните технически решения за създаване на оптимална трибариерна бариера, развило се по-късно.
По-късно този дизайн беше изоставен в полза на по-опростен дизайн без "chines", който имаше по-голяма устойчивост на кумулативни боеприпаси. Използването на комбинирана броня на танка T-64A за горната челна част (80 mm стомана + 105 mm фибростъкло + 20 mm стомана) и купола със стоманени вложки (1967-1970), а по-късно с пълнител от керамични топки ( хоризонтална дебелина 450 mm) направи възможно осигуряването на защита от BPS (с проникване на броня 120 mm/60 ° от обхват 2 km) на разстояние 0,5 km и от KS (пробиване 450 mm) с увеличаване на теглото на бронята с 2 тона спрямо танка Т-62.
Схема на технологичния процес на леене на кулата на "обект 432" с кухини за алуминиев пълнеж. При изстрел кулата с комбинирана броня осигурява пълна защита от 85-mm и 100-mm кумулативни снаряди, 100-mm бронебойни снаряди с тъпа глава и 115-mm субкапуларни снаряди при ъгли на изстрел ±40°, както и защита от 115 mm на кумулативен снаряд при насочващ ъгъл ±35°.
Като пълнители бяха тествани бетон с висока якост, стъкло, диабаз, керамика (порцелан, ултрапорцелан, уралит) и различни пластмаси от фибростъкло. От тестваните материали най-добрите характеристики са открити в облицовките, изработени от ултрапорцелан с висока якост (специфичната пожарогасителна способност е 2-2,5 пъти по-висока от тази на бронираната стомана) и фибростъкло AG-4S. Тези материали бяха препоръчани за използване като пълнители в комбинирани бронирани бариери. Увеличението на теглото при използване на комбинирани бронирани бариери в сравнение с монолитни стоманени е 20-25%.
Т-64А
В процеса на подобряване на комбинираната защита на кулата с помощта на алуминиев пълнител, те я изоставиха. Едновременно с разработването на дизайна на кулата с ултрапорцеланов пълнител във клона VNII-100, по предложение на V.V. Jerusalemsky разработи дизайн на кула, използвайки вложки от високотвърда стомана, предназначени за производството на снаряди. Тези вложки, подложени на топлинна обработка по метода на диференциално изотермично втвърдяване, имаха особено твърда сърцевина и относително по-малко твърди, но по-пластични външни повърхностни слоеве. Произведената експериментална кула с вложки с висока твърдост показа дори по-добри резултати за устойчивост по време на обстрел, отколкото с напълнени керамични топки.
Недостатъкът на кула с вложки с висока твърдост беше недостатъчната устойчивост на заварената връзка между опорния лист и опората на кулата, която при удар с бронебоен изхвърлящ снаряд беше унищожена без проникване.
В процеса на производство на пилотна партида кули с вложки с висока твърдост се оказа, че е невъзможно да се осигури минималната необходима якост на удар (вложките с висока твърдост от произведената партида доведоха до повишена крехкост на счупване и проникване по време на обстрел от снаряди) . По-нататъшната работа в тази посока беше изоставена.
(1967-1970)
През 1975 г. е приета за въоръжение кула с корундов пълнител, разработена от VNIITM (в производство от 1970 г.). Кулата е бронирана с броня от лята стомана 115, 140 mm ултрапорцеланови топки и задна стена от 135 mm стомана с ъгъл на наклон 30 градуса. Технология на леене кули с керамичен пълнеже разработен в резултат на съвместната работа на ВНИИ-100, Харковски завод № 75, Южно-Уралски радиокерамичен завод, ВПТИ-12 и НИИБТ. Използвайки опита от работата по комбинираната броня на корпуса на този танк през 1961-1964 г. Конструкторските бюра на заводите LKZ и ChTZ, съвместно с VNII-100 и неговия московски клон, разработиха варианти на корпуса с комбинирана броня за танкове с управляеми ракетни оръжия: „Обект 287“, „Обект 288“, „Обект 772“ и „Обект 775".
Корундова топка
Кула с корундови топки. Размери на предната защита 400…475 mm. Задна кула -70 мм.
Впоследствие защитата на бронята на танковете Харков беше подобрена, включително в посока на използване на по-съвременни бариерни материали, така че от края на 70-те години на T-64B се използват стомани тип BTK-1Sh, направени чрез електрошлаково претопяване. Средно издръжливостта на лист с еднаква дебелина, получен чрез ESR, е с 10...15% по-голяма от тази на бронираните стомани с повишена твърдост. По време на масовото производство до 1987 г. кулата също е подобрена.
Т-72 "Урал"
Бронята на T-72 Ural VLD беше подобна на тази на T-64. Първата серия на танка използва кули, директно конвертирани от кули на Т-64. Впоследствие е използвана монолитна кула от лята бронестомана с размери 400-410 mm. Монолитните кули осигуряват задоволителна устойчивост срещу 100-105 mm бронебойни подкалибрени снаряди(BPS) , но антикумулативната устойчивост на тези кули по отношение на защитата срещу снаряди от същия калибър беше по-ниска от кулите с комбиниран пълнител.
Монолитна кула от лята бронестомана Т-72,
използва се и при експортната версия на танка Т-72М
Т-72А
Бронята на челната част на корпуса беше подсилена. Това беше постигнато чрез преразпределяне на дебелината на стоманените бронирани плочи, за да се увеличи дебелината на задната плоча. Така дебелината на VLD е 60 mm стомана, 105 mm STB и заден лист с дебелина 50 mm. Размерът на резервацията обаче остава същият.
Бронята на кулата е претърпяла големи промени. В масовото производство като пълнител се използват пръти, изработени от неметални формовъчни материали, закрепени преди изливане с метална армировка (така наречените пясъчни пръти).
T-72A купол с пясъчни пръти,
Използва се и при експортни версии на танка Т-72М1
снимка http://www.tank-net.com
През 1976 г. в UVZ имаше опити да се произвеждат кули, използвани на T-64A с облицовани корундови топки, но те не успяха да овладеят такава технология. Това изискваше нови производствени мощности и разработване на нови технологии, които не бяха създадени. Причината за това беше желанието да се намалят разходите за Т-72А, които също бяха масово доставени в чужбина. По този начин съпротивлението на купола от BPS на танка Т-64А превишава това на Т-72 с 10%, а противокумулативната устойчивост е по-висока с 15...20%.
Челна част на Т-72А с преразпределение на дебелините
и повишен защитен заден слой.
С увеличаване на дебелината на задния лист се увеличава устойчивостта на трислойната преграда.
Това е следствие от факта, че деформиран снаряд действа върху задната броня, частично разрушена в първия стоманен слой
и загуби не само скоростта, но и оригиналната форма на частта на главата.
Теглото на трислойната броня, необходимо за постигане на ниво на устойчивост, еквивалентно на теглото на стоманена броня, намалява с намаляване на дебелината
преден броневи лист до 100-130 мм (по посока на огъня) и съответно увеличаване на дебелината на задната броня.
Средният слой от фибростъкло има малък ефект върху антибалистичната устойчивост на трислойна бариера (И.И. Терехин, Изследователски институт по стомана) .
Челна част PT-91M (подобно на T-72A)
Т-80Б
Укрепването на защитата на T-80B беше извършено чрез използването на валцована броня с повишена твърдост от типа BTK-1 за частите на корпуса. Предната част на корпуса имаше оптимално съотношение на дебелина на трипреградна броня, подобно на това, предложено за T-72A.
През 1969 г. екип от автори от три предприятия предложи нова антибалистична броня на марката BTK-1 с повишена твърдост (точка = 3,05-3,25 mm), съдържаща 4,5% никел и добавки от мед, молибден и ванадий. През 70-те години на стоманата BTK-1 беше извършена комплексна научноизследователска и производствена работа, което даде възможност да започне въвеждането й в производството на резервоари.
Резултатите от изпитването на щамповани страни с дебелина 80 mm, изработени от стомана BTK-1, показаха, че те са еквивалентни по издръжливост на серийните страни с дебелина 85 mm. Този тип стоманена броня е използвана при производството на корпусите на танковете Т-80Б и Т-64А(Б). БТК-1 се използва и при проектирането на пълнежния пакет в купола на танковете Т-80У (УД), Т-72Б. Бронята BTK-1 има повишена устойчивост на снаряди срещу подкалибрени снаряди при ъгли на стрелба 68-70 (5-10% повече в сравнение със серийната броня). С увеличаване на дебелината разликата между устойчивостта на бронята BTK-1 и серийната броня със средна твърдост, като правило, се увеличава.
По време на разработването на резервоара имаше опити да се създаде лята кула от стомана с висока твърдост, които бяха неуспешни. В резултат на това беше избран дизайн на кулата от лята броня със средна твърдост с пясъчна сърцевина, подобна на кулата на танка T-72A, докато дебелината на бронята на кулата на T-80B беше увеличена; такива кули бяха приети за масово производство през 1977 г.
По-нататъшно укрепване на бронята на танка T-80B е постигнато в T-80BV, който е пуснат на въоръжение през 1985 г. Броневата защита на челната част на корпуса и купола на този танк е принципно същата като на T -80B резервоар, но се състои от подсилена комбинирана броня и монтирана динамична защита "Контакт-1". По време на прехода към масово производство на танк Т-80У, някои танкове Т-80БВ от най-новата серия (обект 219РБ) бяха оборудвани с кули, подобни на типа Т-80У, но със старата система за управление на огъня и управляемото оръжие "Кобра". система.
Танкове Т-64, Т-64А, Т-72А и Т-80Б Въз основа на критериите за производствена технология и ниво на издръжливост, тя може условно да се класифицира като първото поколение комбинирана броня за домашни танкове. Този период варира от средата на 60-те до началото на 80-те години. Бронята на споменатите по-горе танкове като цяло осигурява висока устойчивост срещу най-разпространените противотанкови оръжия (ATW) от посочения период. По-специално, устойчивост срещу бронебойни снаряди от типа (BPS) и оперени бронебойни подкалибрени снаряди с композитно ядро от типа (OBPS). Пример за това са снарядите тип BPS L28A1, L52A1, L15A4 и тип OBPS M735 и BM22. Освен това, разработването на защитата на домашните танкове е извършено точно като се вземе предвид осигуряването на устойчивост от OBPS с неразделната активна част на BM22.
Но корекциите на тази ситуация бяха направени от данни, получени в резултат на обстрела на тези танкове, получени като трофеи по време на арабско-израелската война от 1982 г., OBPS тип M111 с моноблоково ядро от волфрамов карбид и високоефективен амортизиращ балистичен връх.
Едно от заключенията на специалната комисия за определяне на устойчивостта на снаряди на домашни танкове беше, че M111 има предимства пред домашния 125 mm снаряд BM22 по отношение на обхвата на проникване под ъгъл от 68°.° комбинирана VLD броня на серийни домашни танкове. Това дава основание да се смята, че снарядът M111 е тестван предимно за унищожаване на VLD на танк T72, като се вземат предвид неговите конструктивни характеристики, докато снарядът BM22 е тестван срещу монолитна броня под ъгъл от 60 градуса.
В отговор на това, след завършване на работата по разработването на „Отражение“ на танкове от горните типове, по време на основен ремонт в ремонтните заводи на Министерството на отбраната на СССР, от 1984 г. на танковете е извършено допълнително усилване на горната челна част. . По-специално, на Т-72А е монтирана допълнителна плоча с дебелина 16 mm, която осигурява еквивалентно съпротивление от 405 mm от M111 OBPS при ограничение на скоростта от 1428 m/s.
Не по-малко въздействащи борбапрез 1982 г. в Близкия изток и за защита срещу натрупване на резервоари. От юни 1982 г. до януари 1983 г. По време на изпълнението на работата по разработването на Контакт-1 под ръководството на D.A. Рототаев (Институт за изследване на стоманата) извърши работа по инсталиране на динамична защита (RA) на домашни резервоари. Стимулът за това беше демонстрираната по време на бойни действия ефективност на израелската система за дистанционно наблюдение тип Blazer. Струва си да припомним, че дистанционното наблюдение е разработено в СССР още през 50-те години, но по редица причини не е инсталирано на танкове. Тези въпроси са разгледани по-подробно в статията ДИНАМИЧНА ЗАЩИТА. ИЗРАЕЛСКИЯТ ЩИТ Е КОВАН В...СССР? .
По този начин, от 1984 г., за подобряване на защитата на резервоараМерките за T-64A, T-72A и T-80B бяха взети в рамките на OCR „Отражение“ и „Контакт-1“, което гарантира тяхната защита от най-често срещаните PTS на чужди държави. По време на масовото производство танковете T-80BV и T-64BV вече са взели предвид тези решения и не са оборудвани с допълнителни заварени плочи.
Нивото на трибариерна (стомана + фибростъкло + стомана) защита на бронята на танковете T-64A, T-72A и T-80B беше осигурено чрез избора на оптимални дебелини и твърдост на материалите на предните и задните стоманени бариери. Например, увеличаването на твърдостта на стоманения лицев слой води до намаляване на антикумулативната устойчивост на комбинирани бариери, монтирани при големи проектни ъгли (68 °). Това се дължи на намаляване на потреблението на кумулативната струя за проникване в предния слой и следователно увеличаване на дела му, участващ в задълбочаването на кухината.
Но определени меркибяха само модернизационни решения; в танковете, чието производство започна през 1985 г., като Т-80У, Т-72Б и Т-80УД, бяха приложени нови решения, които условно могат да ги класифицират като второ поколение комбинирана броня. Дизайнът на VLD започна да използва дизайн с допълнителен вътрешен слой (или слоеве) между неметален пълнител. Освен това вътрешният слой е направен от стомана с повишена твърдост.Увеличаването на твърдостта на вътрешния слой на стоманените композитни бариери, разположени под големи ъгли, води до увеличаване на антикумулативната устойчивост на бариерите. При малки ъгли твърдостта на средния слой не оказва значително влияние.
(стомана+STB+стомана+STB+стомана).
На новите танкове T-64BV не е монтирана допълнителна броня VLD на корпуса, тъй като новият дизайн вече е налице
пригоден за защита от ново поколение BPS - три слоя стоманена броня, между които са поставени два слоя фибростъкло, с обща дебелина 205 мм (60+35+30+35+45).
С по-малка обща дебелина, VLD на новия дизайн беше по-добър по устойчивост (без да се взема предвид повредата от експлозия) срещу BPS спрямо VLD на стария дизайн с допълнителен 30 mm лист.
Подобна VLD структура е използвана на T-80BV.
Имаше две посоки в създаването на нови комбинирани бариери.
Първият разработен в Сибирския клон на Академията на науките на СССР (Институт по хидродинамика на Лаврентиев, В. В. Рубцов, И. И. Терехин). Тази посока беше с форма на кутия (плочи тип кутия, пълни с полиуретанова пяна) или клетъчна структура. Клетъчната бариера има повишени анти-кумулативни свойства. Неговият принцип на противодействие е, че поради явления, възникващи на границата между две среди, част от кинетичната енергия на кумулативната струя, която първоначално се е превърнала в главата на ударната вълна, се трансформира в кинетичната енергия на средата, която отново взаимодейства с кумулативната струя.
Вторият предложен от Института за изследване на стоманата (L.N. Anikina, M.I. Maresev, I.I. Terekhin). Когато кумулативна струя проникне през комбинирана преграда (стоманена плоча - пълнител - тънка стоманена плоча), се получава куполообразно издуване на тънката плоча, горната част на изпъкналостта се премества в посока, нормална към задната повърхност на стоманената плоча. Посоченото движение продължава и след пробиване на тънката пластина през цялото време на преминаване на струята зад композитната преграда. При оптимално подбрани геометрични параметри на тези композитни прегради, след пробиването им от главата на кумулативната струя се получават допълнителни сблъсъци на нейните частици с ръба на отвора в тънката пластина, което води до намаляване на проникващата способност на струята. . Като пълнители са изследвани каучук, полиуретан и керамика.
Този тип броня е подобен по своите принципи на британската броня "Бърлингтън", който е бил използван на западни танкове в началото на 80-те години.
По-нататъшното развитие на дизайна и технологията на производство на ляти кули се състоеше във факта, че комбинираната броня на предната и страничните части на кулата се формира благодарение на кухина, отворена отгоре, в която е монтиран сложен пълнител, затворен отгоре със заварени капаци (тапи). Кули с този дизайн се използват на по-късни модификации на танковете Т-72 и Т-80 (Т-72Б, Т-80У и Т-80УД).
T-72B използва кули, пълни с плоскопаралелни плочи (отразяващи листове) и вложки, изработени от стомана с висока твърдост.
На T-80U с пълнител от клетъчни отливки (клетъчни отливки), напълнени с полимер (полиетеруретан) и стоманени вложки.
Т-72Б
Бронята на купола на танк Т-72 е от "полуактивен" тип.В предната част на кулата има две кухини, разположени под ъгъл 54-55 градуса спрямо надлъжната ос на оръдието. Всяка кухина съдържа пакет от 20 30 mm блока, всеки от които се състои от 3 слоя, залепени заедно. Блокови слоеве: 21 mm бронирана плоча, 6 mm гумен слой, 3 mm метална плоча. Към бронираната плоча на всеки блок са заварени 3 тънки метални пластини, осигуряващи разстояние между блоковете 22 мм. И двете кухини имат 45 mm бронирана плоча, разположена между опаковката и вътрешната стена на кухината. Общо теглосъдържание на две кухини 781 кг.
Външен изглед на пакет броня на танк Т-72 със светлоотразителни листове
И вложки от стоманена броня BTK-1
Снимка на опаковката Дж. Уорфорд. Вестник на военния ред.май 2002 г
Принцип на действие на чанти със светлоотразителни листове
VLD бронята на корпуса на T-72B от първите модификации се състои от композитна броня, изработена от стомана със средна и висока твърдост; увеличаването на издръжливостта и еквивалентното намаляване на бронебойния ефект на боеприпасите се осигурява от потока на струя при разделянето на медиите. Стоманената инкрустирана бариера е едно от най-простите дизайнерски решения за устройство за защита от снаряди. Такава комбинирана броня от няколко стоманени плочи осигурява 20% увеличение на теглото в сравнение с хомогенна броня със същите общи размери.
Впоследствие беше използвана по-сложна версия на резервацията, използваща "отразителни листове" на принципа на действие, подобен на пакета, използван в купола на танка.
Устройството за дистанционно наблюдение Контакт-1 е монтирано на купола и корпуса на Т-72Б. Освен това контейнерите се монтират директно върху кулата, без да им се дава ъгъл, който осигурява максимум ефективна работаДЗ.В резултат на това ефективността на системата за дистанционно наблюдение, инсталирана на кулата, беше значително намалена. Възможно обяснение е, че по време на държавните изпитания на Т-72АВ през 1983 г. тестваният танк е ударенпоради наличието на зони, непокрити от контейнери, DZ и дизайнерите се опитаха да постигнат по-добро покритие на кулата.
От 1988 г. VLD и кулата са подсилени с Contact-V» осигуряване на защита не само от кумулативни PTS, но и от OBPS.
Конструкцията на бронята с отразяващи листове е бариера, състояща се от 3 слоя: плоча, дистанционер и тънка плоча.
Проникване на кумулативна струя в броня с "отразителни" листове
Рентгеновото изображение показва странични измествания на частиците на струята
И естеството на деформацията на плочата
Струята, проникваща в плочата, създава напрежения, водещи първо до локално издуване на задната повърхност (а), а след това до нейното разрушаване (б). В този случай се получава значително подуване на уплътнението и тънкия лист. Когато струята пробие уплътнението и тънката плоча, последната вече е започнала да се отдалечава от задната повърхност на плочата (c). Тъй като има определен ъгъл между посоката на движение на струята и тънката плоча, в даден момент плочата започва да се влива в струята, разрушавайки я. Ефектът от използването на „отразяващи“ листове може да достигне 40% в сравнение с монолитна броня със същата маса.
Т-80У, Т-80УД
При подобряване на бронезащитата на танкове 219M (A) и 476, 478 бяха разгледани различни варианти на бариери, чиято особеност беше използването на енергията на самата кумулативна струя за нейното унищожаване. Това бяха кутийни и клетъчни пълнители.
В приетата версия се състои от клетъчни ляти блокове, пълни с полимер, със стоманени вложки. Бронята на корпуса е осигурена от оптимално съотношението на дебелините на пълнителя от фибростъкло и стоманените плочи с висока твърдост.
Кулата Т-80У (Т-80УД) има дебелина на външната стена 85...60 mm, дебелина на задната стена до 190 mm. В кухините, отворени отгоре, беше монтиран сложен пълнител, който се състоеше от клетъчни отлети блокове, пълни с полимер (PUM), монтирани в два реда и разделени от 20 mm стоманена плоча. Зад опаковката има плоча BTK-1 с дебелина 80 мм.На външната повърхност на челото на кулата в рамките на ъгъла на посоката + 35 инсталиранитвърдо V -образни динамични защитни блокове "Контакт-5". Ранните версии на Т-80УД и Т-80У бяха оборудвани с Контакт-1 НКДЗ.
За повече информация относно историята на създаването на танка Т-80У вижте филма -Видео за танка Т-80У (обект 219А)
Резервацията на VLD е многопрепятствена. От началото на 80-те години са тествани няколко варианта на дизайн.
Принципът на работа на пакетите с "клетъчен пълнител"
Този тип броня прилага метода на така наречените „полуактивни“ системи за защита, при които енергията на самото оръжие се използва за защита.
Методът е предложен от Института по хидродинамика на Сибирския клон на Академията на науките на СССР и е както следва.
Схема на работа на клетъчната антикумулативна защита:
1 - кумулативна струя; 2- течност; 3 - метална стена; 4 - компресионна ударна вълна;
5 - вторична компресионна вълна; 6 - колапс на кухината
Схема на единични клетки: а - цилиндрична, б - сферична
Стоманена броня с полиуретан (полиестер уретан) пълнител
Резултатите от изследванията на проби от клетъчни бариери в различни дизайнерски и технологични конструкции бяха потвърдени от пълномащабни тестове при изстрел с кумулативни снаряди. Резултатите показват, че използването на клетъчен слой вместо фибростъкло позволява да се намалят общите размери на преградата с 15% и теглото с 30%. В сравнение с монолитната стомана, може да се постигне намаляване на масата на слоя до 60%, като същевременно се поддържа подобен размер.
Принципът на действие на бронята тип "spall".
В задната част на клетъчните блокове също има кухини, запълнени с полимерен материал. Принципът на действие на този тип броня е приблизително същият като клетъчната броня. Тук енергията на кумулативната струя също се използва за защита. Когато кумулативната струя, движейки се, достигне свободната задна повърхност на препятствието, елементите на препятствието на свободната задна повърхност са под въздействието ударна вълназапочнете да се движите по посока на струята. Ако се създадат условия, при които материалът на препятствието се движи към струята, тогава енергията на елементите на препятствието, летящи от свободната повърхност, ще се изразходва за унищожаване на самата струя. И такива условия могат да бъдат създадени чрез изработване на полусферични или параболични кухини на задната повърхност на преградата.
Някои опции за горната челна част на танка Т-64А, Т-80, вариант на Т-80УД (Т-80У), Т-84 и разработването на нов модулен VLD Т-80У (КБТМ)
T-64A пълнител на кулата с керамични топки и опции за пакет T-80UD -
клетъчна отливка (пълнител от клетъчни отлети блокове, напълнени с полимер)
и металокерамичен пакет
По-нататъшно подобряване на дизайна беше свързано с прехода към кули със заварена основа. Разработките, насочени към повишаване на характеристиките на динамичната якост на стоманите за лята броня, за да се увеличи устойчивостта на снаряди, са дали значително по-малък ефект от подобни разработки върху валцована броня. По-специално, през 80-те години бяха разработени и готови за масово производство нови стомани с повишена твърдост: SK-2Sh, SK-3Sh. По този начин използването на кули с валцована основа направи възможно увеличаването на защитния еквивалент на основата на кулата без увеличаване на масата. Такива разработки бяха предприети от Научноизследователския институт по стомана съвместно с конструкторски бюра; кулата с валцована основа за танка Т-72Б имаше леко увеличен (със 180 литра) вътрешен обем, увеличението на теглото е до 400 kg в сравнение със серийната лята кула на танка T-72B.
Вар и купол на подобрения Т-72, Т-80УД със заварена основа
и металокерамичен пакет, не се използва стандартно
Пакетът за пълнене на кулата е направен от керамични материали и стомана с висока твърдост или от пакет, базиран на стоманени плочи с „отразяващи“ листове. Проучваха се варианти за кули със сменяема модулна броня за предната и страничните части.
Т-90С/А
По отношение на танковите кули, един от значителните резерви за подобряване на тяхната антибалистична защита или намаляване на масата на стоманената основа на купола при запазване на съществуващото ниво на антибалистична защита е увеличаването на издръжливостта на стоманената броня, използвана за кулите. Произведена е основата на купола Т-90С/А изработен от средно твърда стоманена броня, което значително (с 10-15%) надвишава средната твърда лята броня по отношение на устойчивостта на снаряди.
По този начин, със същата маса, кула, изработена от валцована броня, може да има по-висока устойчивост на снаряди от кула, изработена от лята броня, и освен това, ако се използва валцована броня за кула, нейната устойчивост на снаряди може да бъде допълнително увеличена.
Допълнително предимство на валцованата кула е способността да се осигури по-висока точност при нейното производство, тъй като при производството на лятата броня на основата на кулата по правило се постига необходимото качество на отливането и точността на отливането по отношение на геометричните размери и тегло не е осигурено, което налага трудоемка и немеханизирана работа за отстраняване на дефекти на отливката, регулиране на размерите и теглото на отливката, включително регулиране на кухини за пълнители. Реализирането на предимствата на конструкцията на валцована кула в сравнение с лята кула е възможно само когато нейната антибалистична устойчивост и жизнеспособност в местата на фугите на части, изработени от валцована броня, са адекватни Общи изискванияпо отношение на устойчивостта на снаряди и жизнеспособността на кулата като цяло. Заварените съединения на купола T-90S/A се извършват с пълно или частично припокриване на съединенията на части и заварки от страната на снарядния огън.
Дебелината на бронята на страничните стени е 70 mm, стените на челната броня са с дебелина 65-150 mm, а покривът на кулата е заварен от отделни части, което намалява твърдостта на конструкцията по време на експлозивна експозиция.Монтира се на външната повърхност на челото на кулата V -образни динамични защитни блокове.
Опции за кули със заварена основа T-90A и T-80UD (с модулна броня)
Други материали на бронята:
Използвани материали:
Домашни бронирани превозни средства. XX век: Научна публикация: / Солянкин А.Г., Желтов И.Г., Кудряшов К.Н. /
Том 3. Домашна бронирана техника. 1946-1965 - М .: ООО Издателство „Цейхгауз“, 2010 г.
М.В. Павлова и И.В. Павлова „Вътрешни бронирани машини 1945-1965 г.“ - ТВ № 3 2009 г.
Теория и конструкция на резервоара. - Т. 10. Кн. 2. Комплексна защита / Изд. д-р на техническите науки, проф. П. П . Исакова. - М.: Машиностроене, 1990.
Дж. Уорфорд. Първият поглед върху съветската специална броня. Вестник на военния ред. май 2002 г.
