Реактивная броня. Динамическая защита

Динамическая защита танков ( CCC Р, РФ)

А. Тарасенко

История создания

С ростом могущества противотанковых средств (ПТС) стало ясно, что пассивными методами обеспечить защиту бронемашин практически невозможно. Поэтому для этой цели необходимо использовать внешние источники энергии. Такими источниками могут служить взрывчатые вещества (ВВ), электрическая энергия, энергия, вырабатываемая в ходе реакций химически активных веществ. Существует много различных видов устройств, реализующий принцип динамического воздействия на ПТС, отличающиеся вариантами исполнения, используемыми источниками энергии и способам реализации.

Впервые в мире использование динамической защиты было предложено в СССР. Возможность разрушающего воздействия продуктов взрва заряда ВВ на кумулятивную струю приводящая к снижению проникания кумулятивной струи в преграду была обнаружена еще в годы Великой Отечественной, когда отмечались случаи непоражения танков кумулятивными ПТС в случае попадания по перевозившимся на их броне боеприпасам или ВВ. Был проведен ряд исследований и испытаний в этой области.

Однако, существенное уменьшения глубины проникания кумулятивной струи в преграду требует значительное количество ВВ, что влечет существенные проблемы из-за воздействия на защищаемый объект. По этой причине первые образцы защитных устройств реализующих этот принцип не имели поддержки в военных верхах. Исследования в данном направлении, продолжились, когда в конце 50-х годов были обоснованы более эффективные способы воздействия на ПТС при помощи метаемых металлических пластин, в данном варианте заряд ВВ играл не основную, а вспомогательную роль источника энергии для пластин, которые непосредственно воздействовали на кумулятивную струю.

Первые образцы универсальной (встроенной) ДЗ были также разработаны в период середины 60-х годов, однако, это история, которой еще предстоит быть рассказанной.

Параллельно разработки велась и в Германии профессором М. Хельдом, где к концу 60 годов также появились первые образцы, успешно прошедшие полигонные испытания.


Комплекс навесной ДЗ

«Контакт» (ЭДЗ 4С20)

Комплекс первого поколения «Контакт-1» были реализован в навесном варианте. Установка ЗУДТ была осуществлена по двухрядной плосконаправленной схеме, таким образом, чтобы добиться больших углов, при которых взаимодействие пластин с кумулятивной струей будет наиболее эффективным. Это объясняется тем, что эффективность воздействия на кумулятивную струю ЗУДТ с использованием метаемых платин зависит от угла соударения кумулятивной струи с ними. При углах встречи (угол отсчитывается от нормали к поверхности контейнера) 50-70 град. достигается наибольшая эффективность воздействия движения металлических пластин контейнера на кумулятивную струю. При углах встречи около 30-45 град. воздействие реактивного контейнера все еще заметно снижает бронепробивную способность кумулятивной струи, хотя и снижается на 60 и более процентов от оптимального. При углах встречи, близких к нормали к поверхности контейнера, устройство теряет большую часть своей эффективности и, как правило, не может обеспечить защиты основной броневой преграды от кумулятивной струи.

При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей, ВВ, находящееся в нем, детонирует, и металлические пластины корпуса ЭДЗ начинают разлетаться в противоположные стороны. При этом они пересекают траекторию струи, постоянно воздействуя на нее. Часть струи расходуется на пробитие этих пластин, а боковой импульс от соударения дестабилизирует струю.

В результате воздействия ДЗ бронепробивные характеристики кумулятивных средств могут снижаться на 50-80%. На снижение бронепробивных характеристик бронебойных подкалиберных снарядов ДЗ типа "Контакт" влияния практически не оказывает.

Контейнеры комплексов ДЗ навесного типа «Контакт-1»


КнДЗ «Контакт-1» обеспечивает:

Комплекс обеспечивает выигрыш по массе в 10...20 раз (по сравнению с катаной стальной броней) при защите от кумулятивных противотанковых средств. Монтаж и обслуживания осуществляются только силами экипажа, время установки на подготовленный танк силами экипажа составляет (в среднем) 2 часа.

Обеспечено несрабатывание ЭДЗ при обстреле из стрелкового оружия, воздействии напалма и горючих жидкостей. Ремонтопригодность, в т.ч. с применением электро-и газосварки.

Гарантийный срок эксплуатации - 10 лет.

Вес контейнера КнДЗ снаряженного двумя элементами 4С20 - 5, 3 кг (без креплений). Масса комплекса различается от количества контейнеров, установленных на танке (например, 165 на Т-72С, 227 на Т-72Б и 265 на Т-64БВ). В среднем около 1200- 1500 кг.

Комплекс «Контакт-1» устанавливается на ОБТ Т-64БВ, Т-64АВ, Т-72Б, Т-72АВ, Т-80БВ средние танки Т-55АМВ, Т-62МВ и ряд других.

При установки КнДЗ «Контакт-1» к индексу базовой модификации модернизированного танка добавлялось обозначение «В». На танки, установка ДЗ на которые предполагалась изначально (Т-72Б, первые серии Т-80УД и Т-80У и пр.) дополнительных обозначений не применялось.

При установке применялись 3 типа контейнеров, все они снаряжались двумя ЭДЗ 2С20 и отличались только по форме.


Установка ЭДЗ 4С20 (и других, например, 4С24) возможна и в специальные гибкие защитные экраны, устанавливаемые на бортовые проекции танка в случае угрозы применения ПТС ближнего боя (РПГ). Экран состоит из тканевого чехла с карманами, в которые вставлены ЭДЗ. С помощью ремней защитный модуль крепится к креплениям на защищаемой проекции танка.

Модуль обеспечивает защиту от кумулятивных средств стали при стрельбе в нормаль к борту. Применение модулей целесообразно в случае действий танков в условиях городской местности. Установка экранов входит в штатный комплект защиты БМПТ «Рамка-99», а также может устанавливаться на любые другие танки.

Установка гибких защитных экранов на БМПТ «Рамка-99». Танк Т-55АМ с гибкими защитными экранами.

Комплекс универсальной встроенной ДЗ

"КОНТАКТ-V" (ЭДЗ 4С22)

Этот комплекс обеспечивает защиту как против кумулятивных средств (КС), так и против бронебойных подкалиберных снарядов (БПС). Крышка блока ДЗ из толстой высокопрочной стали при ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют ЭДЗ. Воздействие движущейся толстой крышки и пластин ЭДЗ оказывается достаточным, чтобы снизить бронепробивные характеристики, как кумулятивных средств, так и БПС.

Серийный комплекс универсальной ДЗ «Контакт-V», был принят в середине 80-х годов. Данным комплексом оснащались танки Т-72Б поздних серий, танк Т-80У и Т-80УД, в последствии Т-90.

Рассматривая конкретный вариант установки комплекса «Контакт-5» - танк Т-72Б/90 видно, что на башне танка Т-90 установлено 7 блоков и один контейнер динамической защиты (8 блоков на Т-72Б), которые перекрывают примерно 50% лобовой проекции башни при курсовых углах обстрела 0°, в блоках размещено до шести ЭДЗ типа 4С22, установленных двумя рядами.

На верхней лобовой детали (ВЛД) корпуса танка Т-90 установлены секции в которых размещены ЭДЗ (по четыре и шесть устройств 4С22 установленных в два ряда).


Общая масса комплекса ДЗ - 1,5 т. (из них вес ЭДЗ менее 500 кг.)
Общее количество секций ДЗ - 26 шт.
Общее количество ЭДЗ 4С22 - 360 шт.
на башне - 8 шт;
на ВЛД -12 шт;
на бортовых экранах - 6 шт.

при курсовом угле 0° >55%;
при курсовых углах ±20°(корпус) >45%;
при курсовых углах ±35°(башня) >45%.
Повышение защиты танка:
от КСП в 1,9...2,0 раза;
от БПС в 1,2 раза.

ЭДЗ не детонирует при попадании пуль 7,62 мм и 12,7 мм, осколков и 30-мм снарядов. ВДЗ обладает более высокой стойкостью от фугасного воздействия, по сравнению с КнДЗ.

Исключена детонация элементов ДЗ при воздействии огнесмесей типа "Напалм".

Масса ЭДЗ 4С22 - 1,37 кг, габаритные размеры 251,9х131,9х13 мм.

Таким образом, общая масса ЭДЗ в данном исполнении комплекса составляет 493 кг. Остальную массу составляет конструкция секций и блоков для размещения элементов.

По поводу длины элементов ДЗ стоит заметить, что действительно, отечественные ЭДЗ имеют длину 251,9 мм. Но их укладывают по несколько штук в один контейнер.

Два 4С22 образуют те самые 500 мм, которые не раз упоминаются в критических статьях М. Растопшина.

Слева - вариант размещения ЭДЗ в секциях на ВЛД корпуса танка. УДЗ 4С22 установлены в секциях образуя по высоте рабочую поверхность длиной 500 мм.

На рисунке: 1 - секция ДЗ снабженная съемной крышкой (2) для установки ЭДЗ.

Встроенная динамическая защита с ЭДЗ 4С22 устанавливается на следующие серийные танки - Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года), Т-90.


Установка универсальной ВДЗ «Контакт-V» на башне и ВЛД корпуса Т-80У.


На фото - кассеты для ЭДЗ башенных блоков, секции ВДЗ на ВЛД корпуса.


Лобовая броня танков Т-80У и Т-72Б была на протяжении долгого времени непоражаема современными им БПС и ПТУР, справится с ним под силу только новейшим БПС и ПТУР появившимся в последние годы.

В случае, если на данные танки будет установлены современные образцы динамической защиты они смогут обеспечить превосходство и над наиболее современными противотанковыми средствами.

На фото - Т-80УД после обстрела борта корпуса и башни 125 мм кумулятивными снарядами.


Силовые экраны корпуса, сверху по типу Т-72Б/Т-90, снизу Т-80У.

На рис. слева - экраны корпуса, сверху по типу Т-80У (слева) Т-72Б/90 (справа). Силовые экраны корпуса Т-72Б/Т-90 выполнены из цельных стальных плит, подобные экраны обладают существенным недостатком - значительно меньшим перекрываемым ими участком бортовой проекции. Силовые экраны корпуса Т-80У/УД (Т-84, Т-64БМ) выполнены разрезными, перекрываемая ими площадь значительно больше, чем у экранов Т-90, однако защита от БПС, обеспечиваемая ими несколько меньше чем у экранов Т-72Б/Т-90.

Особенности размещения ВДЗ «Контакт- V » на ОБТ Т-72Б/Т-90 и Т-80У/Т-80УД

Как видно из чертежей и фото установка ВДЗ на танках Т-80У/УД и Т-72Б/90 отличается.

Т-80УД, Т-80У, Т-90.

На Т-80У/УД ЭДЗ установлены в блоки на несущие элементы, приваренные к лобовой проекции башни.

В каждой полости блока содержится до 4 ЭДЗ. Далее на чертежах видно, что есть ряд контейнеров, которые, в зависимости от их размещения отличаются по форме и снаряжению ЭДЗ.

Установка ДЗ обеспечивает равномерное перекрытие лобовой проекции и отсутствие ослабленных зон между трапециидальными блоками ДЗ.

На Т-72Б/Т-90 блоки с ЭДЗ установлены при помощи креплений на болтовых узлах. Блок содержит две полости с кассетами для размещения ЭДЗ. В каждой полости блока содержится до 6 ЭДЗ (6 в верхней и 4 в нижней). Угол наклона контейнеров аналогичен углу наклона ВЛД танка и составляет 68 градусов, обеспеченное таким образом соотношение массы и скорости материала, который воздействует на ПТС является наиболее оптимальным для значительного снижения их пробивного действия. Установка ВДЗ на лобовых укатках башни Т-72Б/Т-90 обеспечивает несколько более высокий уровень стойкости от ПТС в ряде участков (верхние контейнеры блоков), при меньшей перекрываемой проекции башни комплексом в целом.

Как видно из фото и рисунков основные танки Т-80У/УД и Т-72Б, серийное производство которых происходило в одно и то же время не были полностью унифицированы по элементам комплекса ВДЗ. Это можно отнести к недостатку, который очередной раз подтверждал проблему отсутствия унификации отечественных ОБТ. На данный момент в России принимаются меры по унификации комплексов ДЗ танков, состоящих на вооружении Т-72Б(Т-90) и Т-80Б. Защита модернизируемых ОБТ производится по единой модульной схеме - «Реликт».


На рисунке схема установки ДЗ на танк 478БЭ (Т-80УД со сварной башней).

320 таких танков были поставлены в Пакистан.


С появлением большого количества боеприпасов атакующих танк сверху и на пролете к защите крыши башни выдвигаются все большие требования. Защита крыши башен как отечественных, так и зарубежных танков на данном этапе обусловлено их классической компоновкой и не обеспечивает защиты от атакующих сверху боеприпасов. Тем не менее, тут отечественные танки выгодно отличаются от зарубежных, так как защита крыши усилена динамической защитой, а также слоями подбоя и надбоя из полимерного материала, предназначенного для защиты от радиации, а так же выполняющий роль дополнительной защиты, что сводит до минимума угол разлета вторичных осколков.

Динамическая защита, установленная на крыше башни отечественных танков (например, Т-80УД, Т-90, БМ Булат и пр.) обеспечивает защиту от современных кумулятивных и кинетических средств поражения. Динамической защитой перекрыта основная часть площади крыши башни кроме люков и прицельных приспособлений.


На рисунке - схема установки ДЗ на крышу башни танка (вариант исполнения).

Последовательное действие ЭДЗ и упругого элемента, размещенного между ними, который дополнительно воздействует на кумулятивную струю или кинетический боеприпас (упругий элемент увеличивает время функционирования устройства, за счет динамического обжатия его материала), а затем и воздействия второго ЭДЗ приводит к значительному снижению бронепробития атакующих боеприпасов. Кроме упругих элементов между ЭДЗ в контейнере могут располагаться дополнительные пластины из стали высокой твердости.


Комплекс универсальной ДЗ модульного типа

«Реликт» (ЭДЗ 4С23)

Повышение эксплуатационных характеристик было достигнуто за счет перехода от встроенного к модульному исполнению комплекса, что обеспечивает ряд преимуществ, такие как легкость в обслуживании, в том числе возможность замены поврежденных модулей в полевых условиях, возможность модернизации существующего танкового парка силами предприятий министерства обороны в ходе их планового ремонта.

Комплекс состоит из модуля ДЗ верхней лобовой детали корпуса, быстросъемных контейнеров ДЗ, устанавливаемых на крыше и боковых проекциях башни, а также на бортах корпуса.

Установка универсальной ДЗ «Реликт» на башне и ВЛД корпуса танков Т-72Б «Рогатка».

В усовершенствованных устройствах 4С23 удалось устранить некоторые недостатки 4С22, такие как недостаточная чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Повышая эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин, включением в состав неметаллических элементов, воздействующих на атакующий боеприпас, а также более длительного времени взаимодействия. В результате данных мероприятий разработчикам удалось добиться снижения бронепробиваемости БОПС в зависимости от типа боеприпаса в пределах 20-60%. Благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю, удалось добиться также и определенной эффективности по кумулятивным ПТС с тандемной БЧ.

4С23 подробнее в патенте ЕАПО

Общая масса комплекса ДЗ - 2,3 т. (при комплектации совместно с РЭ - до 3 т.)
Общее количество секций ДЗ - 27 шт.
Общее количество ЭДЗ 4С22 - 394 шт.
Количество секций на основных деталях танка:
на башне - 9 шт;
на ВЛД -12 шт;
на бортовых экранах - 6 шт.
Площадь лобовой проекции танка, перекрытая комплексом ДЗ:
при курсовом угле 0° >60%;
при курсовых углах ±20°(корпус) >45%;
при курсовых углах ±35°(башня) >55%.
Повышение защиты танка:
от КСП в 2 раза;
от БПС в 1,5 раза.

Модернизированные ОБТ Т-72Б и Т-80Б и БМПТ «Рамка-99» с ВДЗ «Реликт».


Комплексы защиты Т-72Б, Т-80Б и БМПТ унифицированы.

Основные характеристики ряда распространенных серийных типов динамической защиты ББМ

Название

«Контакт-1»

ВДЗ «Контакт-5»

«Реликт»

«НОЖ»

Страна/фирма изготовитель

СССР/НИИ Стали

Россия/НИИ Стали

Россия/НИИ Стали

Украина/ БЦКТ

Тип защиты

противокумулятивная

универсальная

универсальная

универсальная

Противодействие тандемным БЧ

Не обеспечено

Не обеспечено

Обеспечено

Обеспечено

Принцип действия

Воздействие метаемыми пластинами

Воздействие метаемыми пластинами/ крышкой

Направленное последовательное воздействие кумулятивной струи и продуктов взрыва

Снижение характеристик кумулятивных средств поражения

50-80%

(до 500 мм)

50-80%

До 90%

До 90%

Снижение характеристик БОПС

Не обеспечена

Не менее 20%

До 50%

До 90%

Принцип размещения

Отдельные контейнеры

Секционный

Модульный

Модульный

Установлена на:

Т-72Б, Т-90

Т-72Б, Т-90

Т-72БМ

Т-64, Т-80УД, Т-84, Т-72 и пр.

По заявлениям разработчиков комплекса, он обеспечит танкам типа Т-72Б и Т-80Б эффективную защиту от наиболее распространенных на данный момент подкалиберных снарядов типа М829А2, ДМ-53 и других с аналогичными характеристиками, а также ПТУР с тандемной БЧ типа TOW -2 A и их аналогов. Новая ДЗ также лишена некоторых недостатков своих предшественников.


Комплекс ДЗ для ЛБМ

(ЭДЗ 4С24)

Как известно, бронирование ЛБМ (БТР, БМП) намного слабее, чем у танков, в случае срабатывания ЭДЗ и ПТС на их броне при таком совместном взрыве защищае-мый объект может получить серьезные повреж-дения. Как показывают имеющиеся результаты испытаний, в указанных условиях могут возни-кать проломы и значительные остаточные деформации броневых деталей, тре-щины сварных швов корпусов и башен защи-щаемого объекта. Кроме того, при этом во внут-реннем объеме защищаемого объекта возникает сложная суперпозиция из нескольких ударных волн с амплитудой и временем действия, доста-точным для причинения ущерба членам экипа-жа (разрыв барабанных перепонок и т.д.).

Для исключения вышеуказанных проблем ЭДЗ размещены слоями наполнителя из вспененного полимерного материала, который обеспечивает плавное тормо-жение разбрасываемых взрывом металлических пластин, что, с одной стороны, позволяет им наносить повреж-дения проникающей кумулятивной струе, тра-екторию движения которой они пересекают; с другой стороны, торможение пластин в указан-ном наполнителе снижает скорость их удара по соседним взрывным реактивным элементам до безопасной величины.



(в сравнении со старым блоком ДЗ с ЭДЗ 4С20).

Не детонирует и не горит при попадании зажигательных пуль. Блоки обеспечивают защиту лобовых и бортовых проекций от ПТС с пробиваемостью до 600 мм (РПГ-7ВМ/ВЛ/ВС/В и пр.). В местах установки блоков ДЗ (в случае БМП-3) повышена противопульная стойкость (обеспечена стойкость борта от бронебойных пуль Б-32 калибра 14,5 мм с дальности 50 м и выше, стойкость от 23 мм снарядов обеспечена на дистанции 550 м и выше). Масса ЭДЗ 4С22 - 1,37 кг, габаритные размеры 250х130,9х10 мм. Общая масса комплекса ДЗ - 4,15 т.

С момента появления бронетехники извечное сражение между снарядом и броней обострилось. Одни конструкторы стремились увеличить пробивную способность снарядов, другие повышали стойкость брони. Борьба продолжается и сейчас. О том, как устроена современная танковая броня, рассказал профессор МГТУ им. Н.Э.Баумана, директор по науке НИИ стали Валерий Григорян.

Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони . Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой войне. Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить – снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.


Элементы динамической защиты (ЭДЗ)
Представляют собой «сэндвичи» из двух металлических пластин и взрывчатого вещества. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних воздействий и одновременно представляют собой метаемые элементы

Смертельный плевок

Однако уже в начале Второй мировой в поражающих свойствах боеприпасов произошла революция: появились кумулятивные снаряды . В 1941 году Hohlladungsgeschoss («снаряд с выемкой в заряде») начали применять немецкие артиллеристы, а в 1942-м и в СССР был принят на вооружение 76-мм снаряд БП-350А, разработанный после изучения трофейных образцов. Так были устроены и знаменитые фауст-патроны. Возникла проблема, не разрешимая традиционными способами из-за неприемлемого увеличения массы танка.

В головной части кумулятивного боеприпаса сделана коническая выемка в виде облицованной тонким слоем металла воронки (раструбом вперед). Детонация взрывчатого вещества начинается со стороны, ближайшей к вершине воронки. Детонационная волна «схлопывает» воронку к оси снаряда, а поскольку давление продуктов взрыва (почти полмиллиона атмосфер) превышает предел пластической деформации обкладки, последняя начинает вести себя как квазижидкость. Такой процесс не имеет ничего общего с плавлением, это именно «холодное» течение материала.

Из схлопывающейся воронки выдавливается тонкая (сравнимая с толщиной оболочки) кумулятивная струя, которая разгоняется до скоростей порядка скорости детонации ВВ (а иногда и выше), то есть около 10 км/с и более . Скорость кумулятивной струи существенно превышает скорость распространения звука в материале брони (порядка 4 км/с). Поэтому взаимодействие струи и брони происходит по законам гидродинамики, то есть они ведут себя как жидкости: струя вовсе не прожигает броню (это широко распространенное заблуждение), а проникает в нее, подобно тому, как струя воды под давлением размывает песок.


Принципы полуактивной защиты с использованием энергии самой струи.
Справа: ячеистая броня, ячейки которой заполнены квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Ударная волна кумулятивной струи отражается от стенок и схлопывает каверну, вызывая разрушение струи. Слева: броня с отражающими листами. За счёт вспучивания тыльной поверхности и прокладки тонкая пластина смещается, набегая на струю и разрушая ее. Такие способы увеличивают противокумулятивную стойкость на 30–40.

Слоёная защита

Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится.

Во время Второй мировой для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (распространена байка об использовании в этом качестве панцирных кроватей, хотя в реальности применялись специальные сетки). Но такое решение было не слишком эффективным – прирост стойкости составлял в среднем всего 9–18%.

Поэтому при разработке нового поколения танков (Т-64, Т-72, Т-80) конструкторы применили другое решение – многослойную броню . Она состояла из двух слоев стали, между которыми помещался слой малоплотного наполнителя – стеклопластика или керамики. Такой «пирог» давал выигрыш в сравнении с монолитной стальной броней до 30%. Однако этот способ был неприменим для башни: у этих моделей она литая и поместить внутрь стеклопластик сложно с технологической точки зрения.

Конструкторы ВНИИ-100 (ныне ВНИИ «Трансмаш») предложили вплавлять внутрь башенной брони шары из ультрафарфора, удельная струегасящая способность которого в 2–2,5 раза выше, чем у броневой стали. Специалисты НИИ стали выбрали другой вариант: между внешним и внутренним слоями брони помещались пакеты из высокопрочной твердой стали. Они принимали на себя удар ослабленной кумулятивной струи на скоростях, когда взаимодействие происходит уже не по законам гидродинамики, а в зависимости от твердости материала.


Обычно толщина брони, которую способен пробить кумулятивный заряд, составляет 6–8 его калибров, а для зарядов с обкладками из таких материалов, как обедненный уран, это значение может достигать 10

Полуактивная броня

Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием. Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счёт открытой сверху полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными заглушками.

Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях танков – Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого средства поражения.
Один из вариантов таких систем – ячеистая броня , принцип действия которой был предложен сотрудниками Института гидродинамики Сибирского отделения АН СССР.

Броня состоит из набора полостей, заполненных квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен) . Кумулятивная струя, попав в такой объем, ограниченный металлическими стенками, генерирует в квазижидкости ударную волну, которая, отражаясь от стенок, возвращается к оси струи и схлопывает каверну, вызывая торможение и разрушение струи. Такой тип брони обеспечивает выигрыш по противокумулятивной стойкости до 30–40%.

Ещё один вариант – броня с отражающими листами . Это трёхслойная преграда, состоящая из плиты, прокладки и тонкой пластины. Струя, проникая в плиту, создает напряжения, приводящие сначала к местному вспучиванию тыльной поверхности, а затем к ее разрушению. При этом происходит значительное вспучивание прокладки и тонкого листа. Когда струя пробивает прокладку и тонкую пластину, последняя уже начала движение в сторону от тыльной поверхности плиты. Поскольку между направлениями движения струи и тонкой пластины имеется некоторый угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее. В сравнении с монолитной броней той же массы эффект от использования «отражающих» листов может достигать 40%.

Следующим усовершенствованием конструкции был переход на башни со сварной основой . Стало ясно, что разработки по увеличению прочности катаной брони более перспективны. В частности, в 1980-х годах были разработаны и готовы к серийному производству новые стали повышенной твердости: СК-2Ш, СК-3Ш. Применение башен с основой из проката позволило повысить защитный эквивалент по основе башни. В результате башня для танка Т-72Б с основой из проката обладала увеличенным внутренним объемом, рост массы составил 400 кг по сравнению с серийной литой башней танка Т-72Б. Пакет наполнителя башни выполнялся с применением керамических материалов и стали повышенной твердости или из пакета на основе стальных пластин с «отражающими» листами. Эквивалентная бронестойкость стала равна 500–550 мм гомогенной стали.

При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей взрывчатое вещество, находящееся в нем, детонирует и металлические пластины корпуса начинают разлетаться. При этом они пересекают траекторию струи под углом, постоянно подставляя под нее новые участки. Часть энергии расходуется на пробитие пластин, а боковой импульс от соударения дестабилизирует струю. ДЗ снижает бронепробивные характеристики кумулятивных средств на 50–80%. При этом, что очень важно, ДЗ не детонирует при обстреле из стрелкового оружия. Применение ДЗ стало революцией в защите бронетехники. Появилась реальная возможность воздействовать на внедряющееся поражающее средство так же активно, как до этого оно воздействовало на пассивную броню

Взрыв навстречу

Тем временем технологии в области кумулятивных боеприпасов продолжали совершенствоваться. Если в годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4–5 калибров, то позднее она значительно выросла. Так, при калибре 100–105 мм она уже составляла 6–7 калибров (в стальном эквиваленте 600–700 мм), при калибре 120–152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8–10 калибров (900–1200 мм гомогенной стали). Чтобы защититься от этих боеприпасов, требовалось качественно новое решение.

Работы над противокумулятивной, или «динамической», броней, основанной на принципе контрвзрыва, велись в СССР с 1950-х годов. К 1970-м ее конструкция уже была отработана во ВНИИ стали, но принять ее на вооружение мешала психологическая неподготовленность высокопоставленных представителей армии и промышленности. Убедить их помогло только успешное применение израильскими танкистами аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны 1982 года.

Поскольку технические, конструкторские и технологические решения были полностью подготовлены, основной танковый парк Советского Союза был оснащен противокумулятивной динамической защитой (ДЗ) «Контакт-1» в рекордный срок – всего за год. Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, и без того уже обладавшие достаточно мощным бронированием, практически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников.

Против лома есть приёмы

Кумулятивный снаряд – не единственное средство поражения бронетехники. Гораздо более опасные противники брони – бронебойные подкалиберные снаряды (БПС) . По конструкции такой снаряд прост – он представляет собой длинный лом (сердечник) из тяжелого и высокопрочного материала (обычно это карбид вольфрама или обедненный уран) с оперением для стабилизации в полете. Диаметр сердечника намного меньше калибра ствола – отсюда и название «подкалиберные». Летящий со скоростью 1,5–1,6 км/с «дротик» массой в несколько килограммов обладает такой кинетической энергией, что при попадании способен пробивать более 650 мм гомогенной стали.

Причём описанные выше способы усиления противокумулятивной защиты практически не влияют на подкалиберные снаряды. Вопреки здравому смыслу, наклон броневых листов не только не вызывает рикошет подкалиберного снаряда, но даже ослабляет степень защиты от них! Современные «срабатывающиеся» сердечники не рикошетируют: при контакте с броней на переднем конце сердечника образуется грибовидный оголовок, играющий роль шарнира, и снаряд доворачивается в сторону перпендикуляра к броне, сокращая путь в ее толще.

Следующим поколением ДЗ стала система «Контакт-5» . Специалисты НИИ стали проделали большую работу, решив множество противоречивых проблем: ДЗ должна была давать мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключалась. С этими проблемами помогла справиться конструкция блоков.

Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют заряд. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить его бронепробивные характеристики. Воздействие на кумулятивную струю также увеличивается по сравнению с тонкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5–1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2–1,5 раза.
Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90.

Последнее поколение российской ДЗ – комплекс «Реликт» , также разработанный специалистами НИИ стали. В усовершенствованных ЭДЗ удалось устранить многие недостатки, например недостаточную чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Повышенная эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин и включения в их состав неметаллических элементов. В результате бронепробиваемость подкалиберными снарядами снижается на 20–60%, а благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю удалось добиться и определенной эффективности по кумулятивным средствам с тандемной боевой частью.

С момента появления бронетехники извечное сражение между снарядом и броней обострилось. Одни конструкторы стремились увеличить пробивную способность снарядов, другие повышали стойкость брони. Борьба продолжается и сейчас . О том, как устроена современная танковая броня, «Популярной механике» рассказал профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, директор по науке НИИ стали Валерий Григорян.

Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой. Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить - снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.

Смертельный плевок

Однако уже в начале Второй мировой в поражающих свойствах боеприпасов произошла революция: появились кумулятивные снаряды. В 1941 году Hohlladungsgeschoss («снаряд с выемкой в заряде») начали применять немецкие артиллеристы, а в 1942-м и в СССР был принят на вооружение 76-мм снаряд БП-350А, разработанный после изучения трофейных образцов. Так были устроены и знаменитые фауст-патроны. Возникла проблема, не разрешимая традиционными способами из-за неприемлемого увеличения массы танка.

Элементы динамической защиты (ЭДЗ) Представляют собой «сэндвичи» из двух металлических пластин и взрывчатого вещества. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних воздействий и одновременно представляют собой метаемые элементы.

В головной части кумулятивного боеприпаса сделана коническая выемка в виде облицованной тонким слоем металла воронки (раструбом вперед). Детонация взрывчатого вещества начинается со стороны, ближайшей к вершине воронки. Детонационная волна «схлопывает» воронку к оси снаряда, а поскольку давление продуктов взрыва (почти полмиллиона атмосфер) превышает предел пластической деформации обкладки, последняя начинает вести себя как квазижидкость. Такой процесс не имеет ничего общего с плавлением, это именно «холодное» течение материала.

Из схлопывающейся воронки выдавливается тонкая (сравнимая с толщиной оболочки) кумулятивная струя, которая разгоняется до скоростей порядка скорости детонации ВВ (а иногда и выше), то есть около 10 км/с и более. Скорость кумулятивной струи существенно превышает скорость распространения звука в материале брони (порядка 4 км/с). Поэтому взаимодействие струи и брони происходит по законам гидродинамики, то есть они ведут себя как жидкости: струя вовсе не прожигает броню (это широко распространенное заблуждение), а проникает в нее, подобно тому как струя воды под давлением размывает песок.

Слоеная защита

Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится.

Во время Второй мировой для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (распространена байка об использовании в этом качестве панцирных кроватей, хотя в реальности применялись специальные сетки). Но такое решение было не слишком эффективным - прирост стойкости составлял в среднем всего 9−18%.

Западные аналоги

Иностранные образцы ДЗ основаны на самых разных материалах и принципах.

Первый тип - традиционные комплексы ДЗ с использованием обычных ВВ. Как правило, это ДЗ первых поколений и ДЗ новых разработок Китая, Пакистана, Ирана. К ним относятся Blazer, SuperBlazer (Израиль), ERAWA (Польша), Dyna (Чехия), Brenus (Франция), SABLIN (Испания) и другие. Идет постоянное совершенствование таких систем, поскольку при установке их на легкобронированную технику ущерб от их срабатывания сам по себе оказывается разрушительным.

Второй тип - ДЗ с использованием специальных ВВ: малоплотных, с низкой скоростью горения, малочувствительных. Такие ДЗ используют ВВ с различными добавками, специальными наполнителями в виде микросфер, неметаллическими метаемыми элементами, это позволяет снизить побочные эффекты и размещать такие комплексы на легкобронированной технике. ДЗ этой группы чаще применяются как основная составляющая в гибридных системах защиты, в комплексе с другими типами ДЗ или дополнительной пассивной броней. Представителями являются Clara (Германия), IRA, LERA, L-VAS (Изра-иль).

ДЗ третьего типа вообще не использует ВВ, их действие основано на энергетических свойствах применяемых материалов (поликарбонат, полиуретан, силикон и пр.), и побочные эффекты у таких систем минимальны. Поэтому они используются в первую очередь на слабозащищенной технике, например в составе гибридной брони. В качестве самостоятельного вида защиты этот тип ДЗ применен на израильских танках Меркава-III и Меркава-IV, где она выполнена в виде экранов из оргстекла толщиной 100 мм. Часто в качестве энергетического состава применяется силикон, а в качестве катализаторов - окислы металлов. В состав также вводят микросферы для повышения чувствительности. Этот тип ДЗ за рубежом рассматривается как наиболее перспективный, так как легко сочетается с другими видами защиты. Представители - RUAG (Швейцария), NxTRA (США).

ДЗ четвертого типа не содержат энергетических материалов и используют энергию самой струи или снаряда. Это отражающая броня, ячеистая броня, а также откольная броня. В последней тыльная сторона листов имеет специальный рельеф, который при попадании кумулятивной струи формирует поток осколков, нацеленный на разрушение самой струи. Такие системы в России уже не рассматриваются как перспективные, хотя за рубе-жом им по-прежнему уделяют внимание. Характерный представитель - NERA (Израиль). Это «пирог», состоящий из композиции «керамика-резина-сталь», широко используется в гибридных системах.

Самым перспективным методом за рубежом считается применение гибридной брони, т. е. брони, в разных комбинациях включающей в себя насколько типов защиты. Сегодня лучшими являются ASPRO (Израиль, для M2 и грузовиков), ARAT (США, для танков М1), BRAT (США, для БМП Bradley).

Поэтому при разработке нового поколения танков (Т-64, Т-72, Т-80) конструкторы применили другое решение - многослойную броню. Она состояла из двух слоев стали, между которыми помещался слой малоплотного наполнителя - стеклопластика или керамики. Такой «пирог» давал выигрыш в сравнении с монолитной стальной броней до 30%. Однако этот способ был неприменим для башни: у этих моделей она литая и поместить внутрь стеклопластик сложно с технологической точки зрения.

Конструкторы ВНИИ-100 (ныне ВНИИ «Трансмаш») предложили вплавлять внутрь башенной брони шары из ультрафарфора, удельная струегасящая способность которого в 2−2,5 раза выше, чем у броневой стали. Специалисты НИИ стали выбрали другой вариант: между внешним и внутренним слоями брони помещались пакеты из высокопрочной твердой стали. Они принимали на себя удар ослабленной кумулятивной струи на скоростях, когда взаимодействие происходит уже не по законам гидродинамики, а в зависимости от твердости материала.

Полуактивная броня

Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием. Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счет открытой сверху полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными заглушками. Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях танков - Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого средства поражения.

Принципы полуактивной защиты с использованием энергии самой струи

Один из вариантов таких систем - ячеистая броня, принцип действия которой был предложен сотрудниками Института гидродинамики Сибирского отделения АН СССР. Броня состоит из набора полостей, заполненных квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Кумулятивная струя, попав в такой объем, ограниченный металлическими стенками, генерирует в квазижидкости ударную волну, которая, отражаясь от стенок, возвращается к оси струи и схлопывает каверну, вызывая торможение и разрушение струи. Такой тип брони обеспечивает выигрыш по противокумулятивной стойкости до 30−40%.

Ячеистая броня, ячейки которой заполнены квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Ударная волна кумулятивной струи отражается от стенок и схлопывает каверну, вызывая разрушение струи. На фото: броня с отражающими листами. За счет вспучивания тыльной поверхности и прокладки тонкая пластина смещается, набегая на струю и разрушая ее. Такие способы увеличивают противокумулятивную стойкость на 30−40%.

Еще один вариант - броня с отражающими листами. Это трехслойная преграда, состоящая из плиты, прокладки и тонкой пластины. Струя, проникая в плиту, создает напряжения, приводящие сначала к местному вспучиванию тыльной поверхности, а затем к ее разрушению. При этом происходит значительное вспучивание прокладки и тонкого листа.

Когда струя пробивает прокладку и тонкую пластину, последняя уже начала движение в сторону от тыльной поверхности плиты. Поскольку между направлениями движения струи и тонкой пластины имеется некоторый угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее. В сравнении с монолитной броней той же массы эффект от использования «отражающих» листов может достигать 40%.

Россия и Запад

Следует заметить, что российская концепция применения динамической защиты кардинально отличается от западной. В России ДЗ - это обязательная составная часть комплексной бронезащиты, которая используется на всех без исключения российских танках. Требования к уровню защиты постоянно растут. В то же время на легкобронированной технике она по разным причинам не используется.

В западных странах идет прямо противоположный процесс. Динамическая защита становится обязательным атрибутом легкобронированной техники, и ограниченно используется на танках. При этом требования к уровню защиты ограничены 400 мм, т. е. против наиболее массово применяемых кумулятивных средств поражения. Это можно объяснить как различиями военной доктрины, так и традиционной российской неповоротливостью.

Следующим усовершенствованием конструкции был переход на башни со сварной основой. Стало ясно, что разработки по увеличению прочности катаной брони более перспективны. В частности, в 1980-х годах были разработаны и готовы к серийному производству новые стали повышенной твердости: СК-2Ш, СК-3Ш.

Применение башен с основой из проката позволило повысить защитный эквивалент по основе башни. В результате башня для танка Т-72Б с основой из проката обладала увеличенным внутренним объемом, рост массы составил 400 кг по сравнению с серийной литой башней танка Т-72Б. Пакет наполнителя башни выполнялся с применением керамических материалов и стали повышенной твердости или из пакета на основе стальных пластин с «отражающими» листами. Эквивалентная бронестойкость стала равна 500−550 мм гомогенной стали.

Взрыв навстречу

Тем временем технологии в области кумулятивных боеприпасов продолжали совершенствоваться. Если в годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4−5 калибров, то позднее она значительно выросла. Так, при калибре 100−105 мм она уже составляла 6−7 калибров (в стальном эквиваленте 600−700 мм), при калибре 120−152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8−10 калибров (900−1200 мм гомогенной стали). Чтобы защититься от этих боеприпасов, требовалось качественно новое решение.

Работы над противокумулятивной, или «динамической», броней, основанной на принципе контрвзрыва, велись в СССР с 1950-х годов. К 1970-м ее конструкция уже была отработана во ВНИИ стали, но принять ее на вооружение мешала психологическая неподготовленность высокопоставленных представителей армии и промышленности. Убедить их помогло только успешное применение израильскими танкистами аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны 1982 года. Поскольку технические, конструкторские и технологические решения были полностью подготовлены, основной танковый парк Советского Союза был оснащен противокумулятивной динамической защитой (ДЗ) «Контакт-1» в рекордный срок - всего за год.

Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, и без того уже обладавшие достаточно мощным бронированием, практически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников.

Взрывчатка поверх брони

При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей взрывчатое вещество, находящееся в нем, детонирует и металлические пластины корпуса начинают разлетаться. При этом они пересекают траекторию струи под углом, постоянно подставляя под нее новые участки. Часть энергии расходуется на пробитие пластин, а боковой импульс от соударения дестабилизирует струю. ДЗ снижает бронепробивные характеристики кумулятивных средств на 50−80%. При этом, что очень важно, ДЗ не детонирует при обстреле из стрелкового оружия.

Применение ДЗ стало революцией в защите бронетехники. Появилась реальная возможность воздействовать на внедряющееся поражающее средство так же активно, как до этого оно воздействовало на пассивную броню.

Против лома есть приемы

Кумулятивный снаряд - не единственное средство поражения бронетехники. Гораздо более опасные противники брони - бронебойные подкалиберные снаряды (БПС). По конструкции такой снаряд прост - он представляет собой длинный лом (сердечник) из тяжелого и высокопрочного материала (обычно это карбид вольфрама или обедненный уран) с оперением для стабилизации в полете. Диаметр сердечника намного меньше калибра ствола - отсюда и название «подкалиберные».

Летящий со скоростью 1,5−1,6 км/с «дротик» массой в несколько килограммов обладает такой кинетической энергией, что при попадании способен пробивать более 650 мм гомогенной стали. Причем описанные выше способы усиления противокумулятивной защиты практически не влияют на подкалиберные снаряды. Вопреки здравому смыслу, наклон броневых листов не только не вызывает рикошет подкалиберного снаряда, но даже ослабляет степень защиты от них! Современные «срабатывающиеся» сердечники не рикошетируют: при контакте с броней на переднем конце сердечника образуется грибовидный оголовок, играющий роль шарнира, и снаряд доворачивается в сторону перпендикуляра к броне, сокращая путь в ее толще.

Схема работы кумулятивной защиты «Нож»

Следующим поколением ДЗ стала система «Контакт-5». Специалисты НИИ стали проделали большую работу, решив множество противоречивых проблем: ДЗ должна была давать мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключалась. С этими проблемами помогла справиться конструкция блоков.

Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют заряд. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить его бронепробивные характеристики. Воздействие на кумулятивную струю также увеличивается по сравнению с тонкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5−1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2−1,5 раза. Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90.

Последнее поколение российской ДЗ - комплекс «Реликт», также разработанный специалистами НИИ стали. В усовершенствованных ЭДЗ удалось устранить многие недостатки, например недостаточную чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Повышенная эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин и включения в их состав неметаллических элементов. В результате бронепробиваемость подкалиберными снарядами снижается на 20−60%, а благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю удалось добиться и определенной эффективности по кумулятивным средствам с тандемной боевой частью.

ДИНАМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА КАК ОНА РАБОТАЕТ И КАК ЕЕ ПОРАЗИТЬ

« EXPLOSIVE REACTIVE ARMOUR HOW IT WORKS AND HOW TO DEFEAT IT»

MILITARY TECHNOLOGY, 1991, No8, p.57-64

Всльфганг Швартц

Со времени изобретения в 1970 г. Динамической защиты (ДЗ) она стала самой эффек-тивной в отношении габаритно-массовых характе-ристик броней. Ее успешно используют на брони-рованных машинах для обеспечения защиты от лег-ких кумулятивных противотанковых средств, но возможности ее применения гораздо шире. Имеется большое разнообразие типов брониДЗ, зави-сящее от типов машин, на которых она устанавли-вается, и от характеристик противотанковых средств, от которых она должна обеспечить защиту. Модули этой брони разрабатывались для основных боевых танков, САУ и БТР.

При надлежащей конструкции брони ДЗ она может обеспечить защиту не только от малых или средних кумулятивных зарядов, но и от кумулятивных зарядов крупного калибра, а также от снарядов кинетического действия. В данной статье рассматриваются различ-ные аспекты применения брониДЗ.

При фактическом или ожидаемом увеличении бронепробивной способности средства поражения возникает все большая необходи-мость в увеличении толщины брони. Однако существуют очевидные ограничения в отношении общей массы и габаритов, боевых машин. Поэтому в конечном счете стало невозможным, дальнейшее увели-чение толщины катаной гомогенной брони. Следовало ис-кать другие способы защиты. Композитная (составная) броня, сос-тоящая из слоев разных материалов, была одним из решении, которое давало повышение стойкости по сравнению с равной по массе сталь-ной броней, однако не полностью обеспечивало защиту от современ-ных противотанковых средств.. Прорыв в решении этой проблемы был совершен, когда доктор Хелд * изобрел взрывную реактивную броню. Его основной патент относится к 1970 г.

* Динамическая защита изобретена Б.Войцеховским с созданием в середине 60-х первых опытных образцов.

Рис. 1.Этот известный рентгеновский снимок остается все еще лучшим фотодокументом, показывающим рабочий механизм реактивной брони

С тех пор разработаны различные типы взрывной реактивной брони, которые способны уменьшить в значительной степени пора-жающее действие либо одного, либо обоих типов средств поражения (кумулятивных зарядов и снарядов кинетического действия).

Принцип действия борони ДЗ

Обычная, нереактивная, броня способна обеспечить защиту от средств поражения, таких как струя кумулятивного заряда или сердечник снаряда кинетического действия, если имеет доста-точную толщину по направлению действия поражающего средства. В случае гидродинамического процесса пробивания это означает, что толщина катаной гомогенной брони по направлению действия средства поражения должна быть не меньше

(1), где

L - эффективная длина сердечника;

δ Р -плотность сердечника;

δ Т - плотность брони.

Следовательно, масса гомогенной брони, приходящаяся на единицу площади по направлению действия средства поражения будет (2),

то есть при возрастании характеристик сердечника (струи) необ-ходимая для обеспечения защиты масса брони будет возрастать.

Ключом к нарушению этой тенденции является такая броня, которая имела бы не только определенную толщину и приемлемую массу по направлению действия сердечника, но и воздействовала бы на него в боковом направлении так, чтобы его эффективная длина (выражение 1) уменьшалась. Возможность такого воздействия может быть в той или иной мере обеспечена за счет:

наклона брони;

использования многослойной (композитной) брони;

применения реактивной брони.

Конечно, степень этого дополнительного воздействия и повышения за счет этого защиты будет в значительной степени зави-сеть от специфики конструкции брони, сердечника и скорости в точке встречи сердечника с броней.

Общий механизм этого воздействия во всех случаях состоит в том, что материал брони перемещается поперек направления действия сердечника за счет возникновения в процессе их взаимо-действия ударных волн деформации и отраженных волн, а также воздействием специальных элементов реактивной брони.

В броне ДЗ этот процесс протекает особенно эффективно. Основным устройством брони ДЗ является слой взрывчатого вещества, закрытый с наружной и тыльной сторон металлическими пластинами. Концепция заключается в том, что кумулятивная струя (сердечник) после пробития наружной металлической пластины воз-действует на слой ВВ и вызывает его детонацию. Давление, соз-даваемое при детонации, вызывает перемещение наружной и тыльной пластин, закрывающих слой ВВ, которые воздействуют на кумуля-тивную струю.

На рисунке 2 показано, что происходит с кумулятивнойсбруей, когда она взаимодействует с метаемыми плитами брони ДЗ.

Если угол от нормали в точке встречи снаряда с броней составляет 0 о (то есть снаряд действует перпендикулярно элемен-ту брони ДЗ), то кумулятивная струя будет подвергаться лишь воздействию давления и до некоторой степени беспорядоч-ного потока продуктов детонации, а металлические пластины будут оказывать да нее воздействие только как обычная преграда соответствующей толщины.


Рис. 2.Разрушение кумулятивной струи при взаимодействии с броней ДЗ

Однако, если угол от нормали в точке встречи больше 0 о, то метаемые пластины будут непрерывно подавать по направлению действия струи новый броневой материал.

Следовательно, кумулятивная струя будет пробивать дополни-тельный материал преграды, что вызывает увеличенный расход куму-лятивной струи (ее эрозию).

Метаемые пластины обычно изготавливаются из стали. В качест-ве взрывчатого вещества часто используется С4 или PENTN (пентрит ), хотя используются и другие взрывчатые вещества. До сих пор выбор взрывчатого вещества диктовался требованием его детонации при воздействии кумулятивной струи и нечувствительностик другим воздействиям. Другие требования к ВВ будут рассмотрены ниже.

Разработано множество конструкций брони ДЗОни отли-чаются количеством слоев взрывчатого вещества, толщиной пластин, расстоянием, наклоном, длиной и шириной.

Уменьшение бронепробивного действия

кумулятивного заряда бронейДЗ

Общий механизм воздействия брони ДЗ на кумулятивную струю изложен выше.

Из-за задержки по времени в реакции брони ДЗ на воз-действие кумулятивной струи, некоторая высокоскоростная часть струи пройдет слой взрывчатого вещества до его детонации незначительно расходуясь лишь на пробитие металлических пластин, закрывающих слой ВВ. Эта часть струи всегда будет являться ос-таточной угрозой для основной брони, как бы ни был эффективен элемент брони ДЗ при его срабатывании. На рис. 4 схематично показано, как расходуются различные части струи при взаимодействии с броней ДЗ. Бронепробиваемость разрушенной при подрыве брони ДЗ части кумулятивной струи и ее хвостовой части, представляющих поток рассеивающих частиц, незначительна .


Рис. 4.1 - вершина струи; 2 - часть струи, поглощенная материалами брониДЗ; 3 - часть струи, прошедшая бронюДЗ без разрушения; 4 - часть струи, разрушенная броней ДЗ при ее подрыве; 5 - хвостовая часть струи

Было осуществлено много испытаний различных типов брони ДЗ обстрелом различными кумулятивными зарядами в широком диапазоне углов встречи от нормали. Хотя остаточная бронепробиваемость изменяется в зависимости от типов кумулятивного заряда и брони, все же выявлена, как показано на рис. 5, обобщенная зависимость относительного (%) снижения бронепробиваемости кумулятивной струи при ее взаимодействии с бронейДЗот угла встречи.

Рис. 5.

Кроме угла встречи, имеется множество других факторов, которые определяют защищающую способность брони ДЗ (и соответственно возможность кумулятивных боевых частей по ее поражению):

последовательность расположения материалов, из которых изготовлена броня;

количество слоев взрывчатого вещества;

габариты брони в плоскости взаимодействия со средством поражения;

арматура и способы крепления модулей;

плотность снаряжения.

На схеме (рис. 6) показано возможное расположение брони BRA относительно направления воздействия средства поражения.


Рис. 6.1 - направление воздействия; 2 - дополнительная(навесная) броня, 3 - основная броня

Снижение бронепробиваемости снаряда

кинетического действия броней ДЗ

Из-за более высокой бронепробиваемости кумулятивных зарядов по сравнению с сердечниками снарядов кинетического дейст-вия, броня ДЗ первоначально разрабатывалась для противо-действия первому из этих двух средств поражения. И навесная броня ДЗ хорошо решает эту задачу. Для разрушения сердечников снарядов кинетического действия подходит этот же тип брони. Необходимо лишь выбрать толщины метаемых металлических пластин так, чтобы достичь высокойэффективности и против этого средства поражения. ПО существу в этом случае броня ДЗдолжна быть массивнее, чем для защиты от кумулятивного снаряда, чтобы сообщить пробивающему сердечнику достаточный перпендикулярный импульс силы. Он может вызвать два типа повреждения сердечника:

сердечник разламывается на несколько частей , первоначальная траектория которых изменяется;

сердечник деформируется и изменяет первоначальную траекто-рию.

Характер и степень повреждения сердечника зависят от тол-щины брони, отношения скоростей сердечника и метаемых пластин -и угла встречи сердечника с броней.

На рис. 7 показан рентгеновский снимок характерного экспе-римента, в котором использовались длинный сердечник из тяжелого металла и базовый модуль брони ДЗ. Видно, что сердечник разрушен воздействием реактивной брони, а сохранившиеся части не имеют сколько-нибудь значительной остаточной бронепробивной способности. В результате воздействия брони ДЗ на сердечники снарядов кинетического действия их бронепробивная способность снижается на 60...80%.


Рис. 7.Разрушение броней ДЗ сердечника снаряда кинетического действия

Защита от комбинированного

воздействия средств поражения

Дополнительная реактивная броня, предназначенная для установки на бронированные машины при их модернизации, должна быть легкой. Но такая броня способна существенно снижать бронепробивную способность струи кумулятивных снарядов лишь с боевы-ми частями средних размеров,а эффективность такой брони при воздействии сердечников снарядов кинетического действия крайне низкая.

Более тяжелая броня ДЗ, необходимая для обеспечения защиты от снарядов кинетического действия, не может быть навес-ной и должна являться составным элементом основной брони машины. Такая броня ДЗ в отношении габаритно-массовых характеристик является наиболее эффективной для защиты от обоих типов средств поражения.

Требования

При разработке брони ДЗ для бронированных машин учиты-вается ряд требований. По своей природе они являются функцио-нальными или ориентированными на безопасность.

Так как бронированная машина не должна оставаться незащищенной после одиночного попадания снаряда, броня ДЗ должна состоять из отдельных блоков, комплект которых должен покры-вать поверхность всей машины. Если один блок взорвется при попадании снаряда, то машина останется в значительной степени защищенной.

Деление брони на блоки имеет смысл лишь в том случае, если взрыв отдельного блока будет ограничен пределами этого отдельного блока. Индуцированная детонация соседних блоков ("взаимное уничтожение") неприемлема. Из этого следует, что между блоками следует помещать определенные преграды, а выбира-емое взрывчатое вещество не должно быть чувствительным к взры-ву соседнего блока. Возможность взаимного уничтожения блоков можно, также уменьшить за счет их рационального размещения и крепления.

Характер метания металлических пластин при подрыве брони ДЗ показывает, что ее эффективность будет зависеть от места попадания снаряда. Однако требуется обеспечить защиту одинаковую как по поверхности отдельных блоков, так и по поверхности всей машины, закрытой комплектом блоков. Это в определенной мере может быть обеспечено путем рационального размещения бло-ков.

Аспекты безопасности при использовании брони ДЗ по существу являются двоякими. Во-первых, машина, оборудованная броней ДЗ, не должна представлять собой опасность для эксплуатирующих ее военнослужащих, а также для гражданских лиц, которые могут находиться поблизости. Например, в случае транспортной аварии блоки брони не должны срабатывать. Это же относится и к возможному пожару. Во-вторых, в условиях боевых действий, когда блок брони ДЗдетонирует из-за воздействия средства поражения, не должно оказываться вредного воздействия на экипаж и оборудование машины.

Первое из этих требований может быть выполнено за счет конструкции блоков брони ДЗ и подбора взрывчатого вещест-ва, второе - за счет соответствующего размещения и конструкции крепления блоков.

Резюме и перспектива

Хотя в разработке пассивной брони достигнуты неоспоримые успехи, броняДЗпо своим габаритно-массовым характеристи-кам более эффективна.

Встроенная в основную броню броня ДЗ эффективна для защиты как от сердечников снарядов кинетического действия, так и от струй всех кумулятивных снарядов. Дополнительная (навесная) броня BRA эффективна для защиты только от кумулятивных снарядов малого и среднего калибров.

Продолжающиеся попытки усовершенствовать броню ДЗ направ-лены, главным образом, на обеспечение защиты от кумулятивных снарядов тандемного типа (о чем смотри ниже) и дальнейшего уменьшения возможности повреждения защищаемой машины.

Средства для поражения брони ДЗ

Для поражения брони ДЗ обычно недостаточно увеличить диаметр кумулятивного заряда за счет этого повысить его бронепробивную способность. Для повышения поражающего действия да броню ДЗ требуется более сложная боевая часть, а именно, двухступенчатая (или многоступенчатая) боевая часть (система).К созданию таких систем для пораженияброни ДЗ существует несколько подходов.Основным из них является следую-щий . Подрыв предваритёльного кумулятивного заряда вызывает срабатывание модуля брони ДЗ расчищает путь длякумулятивной струи основного кумулятивного заряда, который срабатывает через определенное время после заряда. Работы над такими тандемными системами боевых частей начались в 1974г., вскоре после изобретения брони ДЗ. В настоящее время несколько систем находятся на стадии полномасш-табной разработки и, по крайней мере, одна система уже поставле-на в войска.

Базовая тандемная система

Базовая компоновка состоит из предварительного заряда, расположенного впереди основного заряда. Предварительный заряд обычно меньше. Так как он детонируется раньше основного заряда, то для предотвращения повреждения основного заряда требуется защитное устройство. На рис. 8 показана такая компоновка.

Рис. 8.1 - вентиляция; 2 - основной заряд; 3 - защитная перегородка; 4 - предва-рительный заряд; 5 - корпус

Очевидно, что прочность защитной перегородки основного заряда должна повышаться с уменьшением расстояния между двумя зарядами, с увеличением времени между срабатыванием зарядов и с увеличением массы предварительного заряда. Все же необходимо стремиться сделать защитную преграду по возможности более тонкой в центре, чтобы она как можно меньше воздействовала на струю основного заряда. На рис. 8 показано также, что конструкция корпуса тандемной ракеты (снаряда) должна быть специфической в части ее реакции на расширяющиеся продукты детонации предварительного заряда. В частности, вентиляция газов должна быть по возможности такой интенсивной, чтобы свести до минимума продолжительность давления на защитную перегородку. Без специально запроектированных вентиляционных отверстий конструкция тандемной системы, подобная показанной на рис. 8, обычно не работает. Высокая скорость головной части струи определяет ее спо-собность инициировать срабатывание модуля реактивной брони. На рис. 4 схематически показано, какая часть струи предваритель-ного заряда эффективна для инициирования брони BRA .

Предварительный заряд должен минимально воздействовать на защитную перегородку основного заряда, отсюда вытекают требо-вания по его минимизации и форме задней части. С другой стороны, форма защитной перегородки основного заряда должна специально подбираться. Форма, показанная на рис. 8, позволяет продуктам детонации предварительного заряда течь вдоль контура преграды. Наряду с вентиляционными отверстиями, это помогает достичь минимальной передачи нагрузки на защитную перегородку основного заряда. Основной заряд должен обладать высокими характеристиками, которые должны компенсировать вредное воздействие предшествующей детонации предварительного заряда основному заряду придается максимально возможный диаметр и он изготавливается по технологии, обеспечивающей высокую точность изготовления.

На рис. 9 показан график достижимого пробивания катаной гомоген-ной брони (RHA ) современным кумулятивным зарядом.

Рис. 9.1 - пробиваемая катаная гомогенная броня, дециметры; 2 - фокусное расстояние, дециметры

Схема тандемной кумулятивной боевой части, показанная на рис. 8, является базовой и отражает тенденцию усовершенствова-ния кумулятивного противотанкового снаряда. Просматривается дальнейшее развитие этой базовой схемы по двум вариантам.

По первому варианту (рис. 10) объем между предваритель-ным и основным зарядами используется для размещения бортовых электронных устройств и электродвигателя. Это позволяет увели-чить расстояние между зарядами, исключить защитную перегородку основного заряда (или уменьшить ее массу) и в целом уменьшить массу боевой части.


Рис. 11.1 - устройство для выталкивания предварительного заряда; 2 - предохранитель; 3 - основной заряд; 4 - корпус; 5 - предва-рительный заряд; 6 - приемник; 7 - передатчик

Сравнение концепций тандемной системы

Из рассмотренных вариантов наиболее простым является базовый вариант (рис. 8), но он и менее эффективен. Наимень-шую массу имеет первый вариант (рис. 10), но он уступает вто-рому варианту (рис. 11) по возможности обеспечения наиболее благоприятных условий для бронепробивания . Наиболее высокую бронепробиваемость может обеспечить второй вариант, но он наиболеесложен по конструкции.

Технология, необходимая для этих вариантов, разработана и демонстрировалась, и что еще более используется восуществляемых в разных странах программах FSD .


Резюме

Представленные концепции кумулятивного боеприпаса тандемного типа предлагают ряд подходов. В принципе, все они могут обеспечить поражение различных конструкций брони ДЗ. Выбор концепции в значительной степени должен определяться тем, какая броня ДЗ должна поражаться: состоящая на вооружении или броня будущего. Самое большое внимание следует уделять обеспечению четкого взаимодействия различных устройств боевой части тандемного типа.

С момента появления бронетехники извечное сражение между снарядом и броней обострилось. Одни конструкторы стремились увеличить пробивную способность снарядов, другие повышали стойкость брони. Борьба продолжается и сейчас. О том, как устроена современная танковая броня, «Популярной механике» рассказал профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, директор по науке НИИ стали Валерий Григорян.

Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой. Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще; если ее наклонить — снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся сердечником мало что изменилось.

Смертельный плевок

Однако уже в начале Второй мировой в поражающих свойствах боеприпасов произошла революция: появились кумулятивные снаряды. В 1941 году Hohlladungsgeschoss («снаряд с выемкой в заряде») начали применять немецкие артиллеристы, а в 1942-м и в СССР был принят на вооружение 76-мм снаряд БП-350А, разработанный после изучения трофейных образцов. Так были устроены и знаменитые фауст-патроны. Возникла проблема, не разрешимая традиционными способами из-за неприемлемого увеличения массы танка.


Элементы динамической защиты (ЭДЗ) Представляют собой «сэндвичи» из двух металлических пластин и взрывчатого вещества. ЭДЗ помещены в контейнеры, крышки которых защищают их от внешних воздействий и одновременно представляют собой метаемые элементы.

В головной части кумулятивного боеприпаса сделана коническая выемка в виде облицованной тонким слоем металла воронки (раструбом вперед). Детонация взрывчатого вещества начинается со стороны, ближайшей к вершине воронки. Детонационная волна «схлопывает» воронку к оси снаряда, а поскольку давление продуктов взрыва (почти полмиллиона атмосфер) превышает предел пластической деформации обкладки, последняя начинает вести себя как квазижидкость. Такой процесс не имеет ничего общего с плавлением, это именно «холодное» течение материала. Из схлопывающейся воронки выдавливается тонкая (сравнимая с толщиной оболочки) кумулятивная струя, которая разгоняется до скоростей порядка скорости детонации ВВ (а иногда и выше), то есть около 10 км/с и более. Скорость кумулятивной струи существенно превышает скорость распространения звука в материале брони (порядка 4 км/с). Поэтому взаимодействие струи и брони происходит по законам гидродинамики, то есть они ведут себя как жидкости: струя вовсе не прожигает броню (это широко распространенное заблуждение), а проникает в нее, подобно тому как струя воды под давлением размывает песок.


Слоеная защита

Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов (двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони (фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится. Во время Второй мировой для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (распространена байка об использовании в этом качестве панцирных кроватей, хотя в реальности применялись специальные сетки). Но такое решение было не слишком эффективным — прирост стойкости составлял в среднем всего 9−18%.

Западные аналоги

Иностранные образцы ДЗ основаны на самых разных материалах и принципах. Первый тип — традиционные комплексы ДЗ с использованием обычных ВВ. Как пра-вило, это ДЗ первых поколений и ДЗ новых разработок Китая, Пакистана, Ирана. К ним относятся Blazer, SuperBlazer (Израиль), ERAWA (Польша), Dyna (Чехия), Brenus (Франция), SABLIN (Испания) и другие. Идет постоянное совершенствование таких систем, поскольку при установке их на легкобронированную технику ущерб от их срабатывания сам по себе оказывается разрушительным. Второй тип — ДЗ с использованием специальных ВВ: малоплотных, с низкой скоро-стью горения, малочувствительных. Такие ДЗ используют ВВ с различными добавками, специальными наполнителями в виде микросфер, неметаллическими метаемыми элемен-тами, это позволяет снизить побочные эффекты и размещать такие комплексы на лег-кобронированной технике. ДЗ этой группы чаще применяются как основная составляющая в гибридных системах защиты, в комплексе с другими типами ДЗ или дополнительной пассивной броней. Представителями являются Clara (Германия), IRA, LERA, L-VAS (Изра-иль). ДЗ третьего типа вообще не использует ВВ, их действие основано на энергетических свойствах применяемых материалов (поликарбонат, полиуретан, силикон и пр.), и побоч-ные эффекты у таких систем минимальны. Поэтому они используются в первую очередь на слабозащищенной технике, например в составе гибридной брони. В качестве самостоя-тельного вида защиты этот тип ДЗ применен на израильских танках Меркава-III и Мерка-ва-IV, где она выполнена в виде экранов из оргстекла толщиной 100 мм. Часто в качестве энергетического состава применяется силикон, а в качестве катализаторов — окислы ме-таллов. В состав также вводят микросферы для повышения чувствительности. Этот тип ДЗ за рубежом рассматривается как наиболее перспективный, так как легко сочетается с другими видами защиты. Представители — RUAG (Швейцария), NxTRA (США). ДЗ четвертого типа не содержат энергетических материалов и используют энергию самой струи или снаряда. Это отражающая броня, ячеистая броня, а также откольная бро-ня. В последней тыльная сторона листов имеет специальный рельеф, который при попада-нии кумулятивной струи формирует поток осколков, нацеленный на разрушение самой струи. Такие системы в России уже не рассматриваются как перспективные, хотя за рубе-жом им по-прежнему уделяют внимание. Характерный представитель — NERA (Израиль). Это «пирог», состоящий из композиции «керамика-резина-сталь», широко используется в гибридных системах. Самым перспективным методом за рубежом считается применение гибридной брони, т. е. брони, в разных комбинациях включающей в себя насколько типов защиты. Сегодня лучшими являются ASPRO (Израиль, для M2 и грузовиков), ARAT (США, для танков М1), BRAT (США, для БМП Bradley).

Поэтому при разработке нового поколения танков (Т-64, Т-72, Т-80) конструкторы применили другое решение — многослойную броню. Она состояла из двух слоев стали, между которыми помещался слой малоплотного наполнителя — стеклопластика или керамики. Такой «пирог» давал выигрыш в сравнении с монолитной стальной броней до 30%. Однако этот способ был неприменим для башни: у этих моделей она литая и поместить внутрь стеклопластик сложно с технологической точки зрения. Конструкторы ВНИИ-100 (ныне ВНИИ «Трансмаш») предложили вплавлять внутрь башенной брони шары из ультрафарфора, удельная струегасящая способность которого в 2−2,5 раза выше, чем у броневой стали. Специалисты НИИ стали выбрали другой вариант: между внешним и внутренним слоями брони помещались пакеты из высокопрочной твердой стали. Они принимали на себя удар ослабленной кумулятивной струи на скоростях, когда взаимодействие происходит уже не по законам гидродинамики, а в зависимости от твердости материала.


Полуактивная броня

Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием. Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счет открытой сверху полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными заглушками. Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях танков — Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого средства поражения.

Принципы полуактивной защиты с использованием энергии самой струи

Ячеистая броня, ячейки которой заполнены квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Ударная волна кумулятивной струи отражается от стенок и схлопывает каверну, вызывая разрушение струи. На фото: броня с отражающими листами. За счет вспучивания тыльной поверхности и прокладки тонкая пластина смещается, набегая на струю и разрушая ее. Такие способы увеличивают противокумулятивную стойкость на 30−40%.

Один из вариантов таких систем — ячеистая броня, принцип действия которой был предложен сотрудниками Института гидродинамики Сибирского отделения АН СССР. Броня состоит из набора полостей, заполненных квазижидким веществом (полиуретан, полиэтилен). Кумулятивная струя, попав в такой объем, ограниченный металлическими стенками, генерирует в квазижидкости ударную волну, которая, отражаясь от стенок, возвращается к оси струи и схлопывает каверну, вызывая торможение и разрушение струи. Такой тип брони обеспечивает выигрыш по противокумулятивной стойкости до 30−40%.

Еще один вариант — броня с отражающими листами. Это трехслойная преграда, состоящая из плиты, прокладки и тонкой пластины. Струя, проникая в плиту, создает напряжения, приводящие сначала к местному вспучиванию тыльной поверхности, а затем к ее разрушению. При этом происходит значительное вспучивание прокладки и тонкого листа. Когда струя пробивает прокладку и тонкую пластину, последняя уже начала движение в сторону от тыльной поверхности плиты. Поскольку между направлениями движения струи и тонкой пластины имеется некоторый угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее. В сравнении с монолитной броней той же массы эффект от использования «отражающих» листов может достигать 40%.

Россия и Запад

Следует заметить, что российская концепция применения динамической защиты кардинально отличается от западной. В России ДЗ — это обязательная составная часть комплексной бронезащиты, которая используется на всех без исключения российских танках. Требования к уровню защиты постоянно растут. В то же время на легкобронированной технике она по разным причинам не используется. В западных странах идет прямо противоположный процесс. Динамическая защита становится обязательным атрибутом легкобронированной техники, и ограниченно используется на танках. При этом требования к уровню защиты ограничены 400 мм, т. е. против наиболее массово применяемых кумулятивных средств поражения. Это можно объяснить как различиями военной доктрины, так и традиционной российской неповоротливостью.

Следующим усовершенствованием конструкции был переход на башни со сварной основой. Стало ясно, что разработки по увеличению прочности катаной брони более перспективны. В частности, в 1980-х годах были разработаны и готовы к серийному производству новые стали повышенной твердости: СК-2Ш, СК-3Ш. Применение башен с основой из проката позволило повысить защитный эквивалент по основе башни. В результате башня для танка Т-72Б с основой из проката обладала увеличенным внутренним объемом, рост массы составил 400 кг по сравнению с серийной литой башней танка Т-72Б. Пакет наполнителя башни выполнялся с применением керамических материалов и стали повышенной твердости или из пакета на основе стальных пластин с «отражающими» листами. Эквивалентная бронестойкость стала равна 500−550 мм гомогенной стали.

Взрыв навстречу

Тем временем технологии в области кумулятивных боеприпасов продолжали совершенствоваться. Если в годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных снарядов не превышала 4−5 калибров, то позднее она значительно выросла. Так, при калибре 100−105 мм она уже составляла 6−7 калибров (в стальном эквиваленте 600−700 мм), при калибре 120−152 мм бронепробиваемость удалось поднять до 8−10 калибров (900−1200 мм гомогенной стали). Чтобы защититься от этих боеприпасов, требовалось качественно новое решение.


Работы над противокумулятивной, или «динамической», броней, основанной на принципе контрвзрыва, велись в СССР с 1950-х годов. К 1970-м ее конструкция уже была отработана во ВНИИ стали, но принять ее на вооружение мешала психологическая неподготовленность высокопоставленных представителей армии и промышленности. Убедить их помогло только успешное применение израильскими танкистами аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны 1982 года. Поскольку технические, конструкторские и технологические решения были полностью подготовлены, основной танковый парк Советского Союза был оснащен противокумулятивной динамической защитой (ДЗ) «Контакт-1» в рекордный срок — всего за год. Установка ДЗ на танки Т-64А, Т-72А, Т-80Б, и без того уже обладавшие достаточно мощным бронированием, практически одномоментно обесценила существовавшие арсеналы противотанкового управляемого вооружения потенциальных противников.

Взрывчатка поверх брони

При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей взрывчатое вещество, находящееся в нем, детонирует и металлические пластины корпуса начинают разлетаться. При этом они пересекают траекторию струи под углом, постоянно подставляя под нее новые участки. Часть энергии расходуется на пробитие пластин, а боковой импульс от соударения дестабилизирует струю. ДЗ снижает бронепробивные характеристики кумулятивных средств на 50−80%. При этом, что очень важно, ДЗ не детонирует при обстреле из стрелкового оружия. Применение ДЗ стало революцией в защите бронетехники. Появилась реальная возможность воздействовать на внедряющееся поражающее средство так же активно, как до этого оно воздействовало на пассивную броню.

Против лома есть приемы

Кумулятивный снаряд — не единственное средство поражения бронетехники. Гораздо более опасные противники брони — бронебойные подкалиберные снаряды (БПС). По конструкции такой снаряд прост — он представляет собой длинный лом (сердечник) из тяжелого и высокопрочного материала (обычно это карбид вольфрама или обедненный уран) с оперением для стабилизации в полете. Диаметр сердечника намного меньше калибра ствола — отсюда и название «подкалиберные». Летящий со скоростью 1,5−1,6 км/с «дротик» массой в несколько килограммов обладает такой кинетической энергией, что при попадании способен пробивать более 650 мм гомогенной стали. Причем описанные выше способы усиления противокумулятивной защиты практически не влияют на подкалиберные снаряды. Вопреки здравому смыслу, наклон броневых листов не только не вызывает рикошет подкалиберного снаряда, но даже ослабляет степень защиты от них! Современные «срабатывающиеся» сердечники не рикошетируют: при контакте с броней на переднем конце сердечника образуется грибовидный оголовок, играющий роль шарнира, и снаряд доворачивается в сторону перпендикуляра к броне, сокращая путь в ее толще.


Схема работы кумулятивной защиты «Нож»

Следующим поколением ДЗ стала система «Контакт-5». Специалисты НИИ стали проделали большую работу, решив множество противоречивых проблем: ДЗ должна была давать мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БОПС, взрывчатое вещество должно было надежно детонировать от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключалась. С этими проблемами помогла справиться конструкция блоков. Крышка блока ДЗ выполнена из толстой (около 20 мм) высокопрочной броневой стали. При ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют заряд. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить его бронепробивные характеристики. Воздействие на кумулятивную струю также увеличивается по сравнению с тонкой (3 мм) пластиной «Контакт-1». В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5−1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2−1,5 раза. Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90.


Последнее поколение российской ДЗ — комплекс «Реликт», также разработанный специалистами НИИ стали. В усовершенствованных ЭДЗ удалось устранить многие недостатки, например недостаточную чувствительность при инициировании малоскоростными кинетическими снарядами и некоторыми типами кумулятивных боеприпасов. Повышенная эффективность при защите от кинетических и кумулятивных боеприпасов достигается за счет применения дополнительных метательных пластин и включения в их состав неметаллических элементов. В результате бронепробиваемость подкалиберными снарядами снижается на 20−60%, а благодаря возросшему времени воздействия на кумулятивную струю удалось добиться и определенной эффективности по кумулятивным средствам с тандемной боевой частью.