Броня крепка, и танки наши быстры

Введение

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 способами воздействия на ПТС.

В отечественной и зарубежной литературе принят ряд терминов для обозначения данных устройств, такие как «реактивная броня», «динамическая защита», «взрывная реактивная броня» и ряд других, которые могут наиболее полно характеризовать один из типов защитных устройств, использующих внешние источники энергии для воздействия на ПТС, однако для характеристики всего спектра устройств в целом, отечественными специалистами принят термин защитные устройства динамического типа (ЗУДТ), который и будет использован далее. Иногда ДЗ ошибочно называют активной защитой.

Каждый из вариантов воплощения данных устройств обладает комбинацией положительных и отрицательных качеств. К основным качествам, характеризующим то или иное ЗУДТ можно отнести диапазон ПТС, защиту от которых осуществляет данное устройство, эффективность воздействия на различные типы ПТС, массогабаритные и эксплуатационных характеристики, возможность установки на машины легкой категории по массе (ЛБМ).

К основным отличительным качествам, характеризующим конструктивные особенности определенного типа ЗУДТ можно отнести их классификацию по способу активации, использования энергии, по способу воздействия на атакующий ПТС.

В целом, основные известные на данный момент ЗУДТ по типу использованной энергии можно разделить на ЗУДТ взрывного (ВВ), невзрывного (электрическая энергия или энергия, образуемая в результате химических процессов). По способу активации на активирующиеся самостоятельно и несамоактивирующиеся, а также их подвиды. По факторам воздействия ЗУДТ разделяются на использующие метаемые с помощью ВВ или другого источника энергии пластины, электромагнитное воздействие, а также ряд других принципов.

Т-90

А чем хороша активная броня Т-90? Известно, что Т-90 «Владимир» — базовый военный танк России. Его создали в конце 1980-х годов как глубокое улучшение танка Т-72Б, именуемое «Т-72Б модернизированный». Но в 1992 году он поступил в армию уже под индексом Т-90.

Когда Поткина В. И. (главного проектировщика танка) не стало, правительство РФ решило Т-90 присвоить имя «Владимир».

Кстати, в период с 2001 по 2010 годы Т-90 считался самым продаваемым новым ОБТ на мировом рынке.

9 сентября 2011 года в Нижнем Тагиле на международной выставке был показан публично Т-90СМ, новый экспортный образец танка Т-90.

Значение брони для защищаемых подвижных и неподвижных объектов

Броня имеет огромное значение для защиты объектов, техники, людей, в период ведения боевых действий (войн), учений (приближённых к боевым), испытаний новых видов вооружений. Применение брони повышает живучесть войск и армии, резко увеличивает способность к ведению боёв и обороны, так как предохраняет людей и технику от гибели, ранения, выхода из строя. При этом броня утяжеляет технику, делая её менее подвижной целью, дольше находящейся под огнём. Для уменьшения этого влияния, конструкторы проектируют военную технику с несущим броневым корпусом, то есть броня выполняет как несущие так и защитные функции, в частности, в самолетостроении первым самолётом с несущим корпусом из брони был штурмовик Ил-2.

Другой способ разрешения этой проблемы — создание более прочных и вместе с тем более лёгких по весу конструкционных материалов для брони, что, в свою очередь, позволяет или уменьшить вес боевых машин, не ослабляя их бронезащиту, или нарастить их бронезащиту, не утяжеляя эти самые боевые машины. По вполне естественным причинам оба способа решения проблемы комбинируются.

Проблемы

Многие говорят, что если есть активна броня танка, он выйдет победителем из любой переделки. Но у всех систем защиты есть общие недочёты. Неясно, как комплекс будет работать при внушительной тряске. Многие ПТУРы (к примеру, FGM-148 Javelin) попадают в крышу танка, в обход защищённого периметра. Взрыв в нескольких метрах от «железного гиганта», возможно, повредит оборудование, размещённое на крыше. Наверняка выйдет из строя и защитная система.

Также конечная производительность устройства с необходимостью перезарядки не позволяет защищаться от множественных атак с одной стороны. Именно эту особенность учли при разработке РПГ-30, оснащённую передовым боезарядом, который обеспечивает работу защитного устройства на расстоянии безопасном для реактивной гранаты.

Активное заступничество

А у Т-90 защита активна? Броня традиционная у него имеется, есть и динамическая защита. Кроме того, эта машина оборудована активной защитой, сооружённой из системы оптическо-электронного подавления «Штора-1». Данное устройство предназначено для защиты от поражения железного гиганта противотанковыми координируемыми ракетами и сконструировано из станции «Штора-1» и прибора, образующего завесу.

Кстати, «Штора-1» предназначена для защиты от ракет, оснащённых самозарядной системой наведения. Она сконструирована из пары модуляторов, двух прожекторов инфракрасных ОТШУ-1-7 и пульта управления.

Всем известно, что когда защита активна, броня непробиваема. Устройство, образующее завесу, противодействует управляемым боезарядам, которые оснащены самозарядным наведением по лучу лазера либо лазерным самонаведением. Это устройство также препятствует работе лазерных дальномеров и образованию дымовой завесы.

Данная структура состоит из набора индикаторов лазерного излучения, сконструированного из двух датчиков грубого и двух – точного нахождения направления, прибора координирования и двенадцати пусковых систем гранат, наполненных аэрозолем.

Это действительно уникальное изобретение — активная броня. Принцип действия её состоит в следующем: если обнаружено облучение танка лазерным излучением, система, образующая завесы, определяет направление исходящей опасности и оповещает экипаж. Далее, либо по указанию командира экипажа, либо автоматически осуществляется отстрел аэрозольной гранаты, которая создаёт аэрозольное облако, нейтрализующее лазерное излучение, нарушая действие систем наведения ракеты. Кроме того, новоявленное облако маскирует железную машину, превращаясь в дымовую завесу.

Как защитить танк от убийственного плевка

Основная особенность кумулятивных боеприпасов — наличие конической выемки, выстланной слоем металла и направленной широким концом вперед. После детонации воронка схлопывается к центральной оси и выдавливает тонкую струю, сформированную в основном из материала облицовки кумулятивного заряда. Она движется во много раз быстрее скорости звука. Под таким давлением даже прочнейшая сталь ведет себя словно жидкость.

Так выглядит кумулятивный боеприпас. В его центре хорошо видна выемка

Простое увеличение толщины броневых препятствий против кумулятивных боеприпасов неэффективно, тем более мы же говорим о мобильной боевой технике, а не об огромных океанских линкорах. Первоначально в качестве защиты пытались использовать различные экраны. Так, например, танкисты Второй мировой для защиты от фаустпатронов наваривали на свои машины тонкие металлические листы или специальные сетки. Но это не слишком хорошо работало – воздействие снижалось всего на 10-18%.

Было замечено, что при попадании кумулятивного снаряда в песок или почву, сила и эффективность пробивной струи существенно снижается. Начался поиск новых материалов, более стойких к кумулятивному эффекту. Если раньше танковая броня представляла собой гомогенную субстанцию, то теперь она стала напоминать слоеный пирог с весьма экзотической «начинкой».

В советских танках между слоями брони помещали керамику или стеклопластик. Пакеты наполнителя башни выполнялись из ультрафарфора, у которого сопротивляемость кумулятивным боеприпасам в 2-2,5 раза превосходила обычную сталь. На американских «Абрамсах» броня усиливается слоем обедненного урана, который прекрасно противостоит сердечникам подкалиберных снарядов.

Так формируется кумулятивная струя

Еще один действенный способ защиты от кумулятивных боеприпасов – это так называемая полуактивная броня. Она представляет собой ячеистую структуру, содержащую специальный наполнитель (полиуретан или политэтилен). Попав в подобную каверну, кумулятивная струя порождает ударную волну, которая отражается от стенок полости и уничтожает ее.

Для противодействия кумулятивным боеприпасам также используется броня с отражающими листами. Это многослойная конструкция, состоящая из тонкой пластины, прокладки и броневого листа. Попадание кумулятивной струи приводит к вспучиванию и деформации этих элементов. При этом пластина начинает набегать на струю и разрушает ее. Подобная броня уменьшает проникающее действие кумулятивных боеприпасов на 40%.

Вышеописанные методы используют энергию самого поражающего фактора для его обезвреживания.

Когда нападение – лучшая защита

Все вышеперечисленные методы не могут гарантировано защитить бронемашину от поражения кумулятивным боеприпасом. Еще в 40-е годы прошлого века начались работы над активной или динамической защитой танков, в основу которой положен принцип контрвзрыва.

Так работает элемент динамической защиты (ЭДЗ)

Идея довольно проста: при прохождении кумулятивной струи через элемент ДЗ происходит подрыв небольшого заряда, который рассеивает и ослабляет струю. Внутри защитного корпуса обычно размещаются тонкие металлические листы или другие поражающие элементы, которые после подрыва ВВ выстреливаются и пересекают траекторию потока под углом. При всей своей пробивной мощи кумулятивная струя весьма уязвима к боковому воздействию – на использовании данного свойства и основана работа большинства современных комплексов динамической защиты. Метательные пластины ДЗ обычно изготавливают из стали, в качестве ВВ используется С4 или пентрит.

При разработке комплексов динамической защиты обязательно учитывается ряд требований:

• Модульность. Танк не должен остаться беззащитным после попадания единственного снаряда, потому динамическая броня составляется из множества отдельных блоков, покрывающих всю поверхность боевой машины. Потеря даже нескольких модулей не является фатальной;
• Безопасность. Подрыв одного элемента ДЗ не должен приводить к детонации соседних блоков, ибо в этом случае подобная защита теряет всякий смысл. Данное требование определяет тип взрывчатого вещества, конструкцию отдельных блоков и способ их размещения на корпусе боевой машины. Динамическая защита должна быть безопасна для эксплуатантов, не детонировать в случае транспортной аварии или пожара;
• Защита всей поверхности боевой машины. Эффективность динамической защиты зависит от многих факторов. Важнейшим из них является угол, при котором метательная пластина встречает кумулятивную струю. Он, в свою очередь, зависит от места попадания боеприпаса. Однако конструкторам необходимо обеспечить равномерную защиту всей машины, что можно обеспечить путем повышения эффективности работы ДЗ и рационального размещения ее блоков.

Применение ДЗ вызвало настоящую революцию в защите бронетехники – при ее установке вероятность поражения кумулятивными ракетами и снарядами уменьшается на 50-80%. Она не срабатывает при попадании в нее пуль, осколков и даже снарядов малокалиберных пушек.

Другие значения

Ранее Броня — воинский доспех, который носили сверху одежды или под исподом, а также род кованой одежды из металлических пластинок, колец, сети (шлем, латы, панцирь, кольчуга, куяк и так далее).

Броня в литейном производстве — средство защиты изнашивающихся частей модельного комплекса (стержни, ящики, опоки и др.). На алюминиевых и деревянных стержневых ящиках броня выполняется из сталей (Ст3, Ст45 и другие). Литейную броню привёртывают на борта литейных ящиков. Роль брони литейной так же выполняет наплавленный слой высокоизносостойкого сплава на вращающиеся части модельного комплекта (так называемая бронирующая вставка, ГОСТ 19367-74).

Броня кабельная — окрутка или оплётка кабеля стальной лентой или стальной проволокой, преимущественно для кабелей, укладываемых в траншеи. Предназначается для защиты кабеля от механических повреждений, в первую очередь — при рытье последующих траншей в этом месте.

Полуактивный тип

Остановить кумулятивную струю сложно, но она легкодоступна при поперечном поражении. Даже несильного бокового воздействия достаточно, чтобы разрушить ее. В дальнейшем технологии развивались с учетом данной особенности. Образование лобовой и бортовой брони основывалось на полости с наполнителями. Это реализовано в моделях, которые вышли позже – Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Механизмы срабатывают по-разному, но все они нацелены именно на боковую уязвимость. Данный тип назвали полуактивным, так как используемая энергия исходит непосредственно от объекта поражения.

Это реализовано так: в ячеистой броне ячейки наполняются полиуретаном или другой квази-жидкой субстанцией. При попадании ударная волна будет отражена от стенок, она схлопнет каверну и разрушит струю воздействием сбоку. Благодаря такому внедрению устойчивость стала как минимум на 30% выше.

Существует и другое решение – отражающие листы. Они состоят из трех слоев: тонкая пластина, основная плита и прокладка между ними. Когда струя попадает в плиту, реакция приводит к разрушению задней поверхности. Деформируются и передняя сторона с прокладкой, от этого пластина начинает движение по направлению от плиты. Так как движение пластины и струи направлено под разными углами, они пересекутся, и струя будет разрушена. Если сравнивать с монолитными сооружениями, эффект от данной технологии будет на 40% выше.

Зарубежные разработки

А в каких ещё странах разрабатывалась активная броня танка? Её создавали во Франции, США, Германии и Израиле. Но СССР внезапно развалился, и все эти попытки потеряли свою актуальность. Кроме того, военные бюджеты были сокращены, а это повлекло за собой многочисленные похороны уникальных проектов.

Можно отметить лишь единственное исключение – украинскую систему «Заслон». Именно она была доведена до уровня действующих образцов. Конечно, к апрелю 2010 года конструкция ещё не успела пройти государственное тестирование и поступить на вооружение украинской армии, но она весьма активно рекламировалась на экспорт.

Интересно, а как работает активная броня? Например, комплекс «Заслон» обладает любопытными особенностями – противоракетные боезаряды не отстреливаются, а подавляются прямо на поверхности военной машины. Также, по заявлению разработчиков, решён вопрос ликвидации боезарядов, штурмующих сверху. Более того, под влиянием эшелонированного осколочного потока и взрывной волны, боезаряды с металлической цельной оболочкой (БОПС) меняют свой путь. Они либо встречаются с базовым бронированием под невыгодным углом, либо уходят за пределы зоны экранируемого объекта. Именно эти нюансы помещают данную систему в разряд защитных универсальных средств.

Когда бывает активна броня, мы разберёмся далее, а сейчас обратим внимание на Запад. В 2004-2006 годах в западных странах начались усиленные разработки активных защитных комплексов

Американцы также ускорили создание таких систем: они вынуждены были бороться с постоянными обстрелами военных колонн из РПГ-7 в Ираке. Кроме того, ливанская вторая война с сосредоточенным использованием ПТУРС и гранатомётов подпортила нервишки руководству США.

Известно, что если в Америке система Quick Kill требует ещё внушительной доработки, то в Израиле уже находятся в рабочем состоянии Trophy и Iron Fist. Когда завершилась война 2006 года, специалисты задумали оснастить танк «Меркава-4» комплексом активной защиты (КАЗ) «Трофи» (производство Израиль). Данная система способна уничтожать угрожающие машине снаряды ПТРК/РПГ. Именно поэтому Mk.4 является первым иностранным ОБТ с КАЗ.

Необходимо отметить, что на первые танки активная защита не устанавливалась всего лишь из-за недостаточного финансирования. Серийное производство «железных колоссов», оборудованных КАЗ «Трофи», обозначавшихся «Меркава Mk.4M», началось в последних месяцах 2008 года. И уже в 2009 году они начали поступать в армию.

Вообще уникальность этого израильского комплекса заключается в автоматической перезарядке. Кроме того, он может поражать одновременно несколько объектов.

История возникновения брони

Основная статья: Доспехи

Рыцари применяли доспех (шлем, латы, кольчугу и так далее) — средневековую броню.

Прототипами брони в древности были доспехи и щиты воинов. Главным их назначением была защита тела человека от воздействия на него оружия (стрел, копий, мечей и сабель). Главными материалами служили дерево, кожа, тонкие пластины металлов, кость, рог. По мере прогресса вооружений (появление арбалетов и первого огнестрельного оружия) требования к толщине и прочности материалов доспехов и щитов резко возросли. С появлением огнестрельного оружия, ростом числа военных конфликтов и интенсивности ведения боев в прототипах брони начинают преобладать конструктивные элементы, изготовленные из железа и стали (конфликты с Востоком, крестовые походы, соответствующий культурно-технологический обмен), и снижается применение мягких и непрочных сплавов меди (латунь, бронза) и конструктивных элементов из дерева, кожи и рога. Вся совокупность прогресса в области военных технологий начинает превращаться в соревнование между оружием и защитой от него, рост и интенсивность конфликтов огрубляет и упрощает форму доспехов и щитов к наиболее эффективной конструкции и снижает её стоимость (уменьшение количества украшений на доспехах и щитах). В дальнейшем широкое использование железа и стали увеличивается на военно-транспортных средствах (повозки, корабли, лодки) и на наземных укрепленных сооружениях. В историческом плане наблюдается увеличение толщины защитных оболочек и появление брони в современном смысле (например, танковая броня, бортовая броня кораблей и самолётов). Можно сказать, что создание брони резко ускорило прогресс в металлургии, термической и механической обработке металлов. В наши дни броня непрерывно совершенствуется и появляются её новые виды, но как и прежде она делится на несколько основных типов.

Поколения реактивной брони

К первому поколению ДЗ относятся комплексы «Контакт» (СССР) и «Блэйзер» (Израиль). Они выполнены в виде съемных контейнеров квадратной и прямоугольной формы, которые крепятся к броневым листам башни и корпуса машины. Динамическая броня первого поколения обеспечивает защиту боевой техники от кумулятивных боеприпасов, но не способна противостоять подкалиберным снарядам. Она отличается простотой конструкции и может быть установлена на боевую машину силами экипажа буквально за несколько часов.

Элемент динамической защиты в разрезе

Второе поколение ДЗ разрабатывалось специально для защиты бронетехники от подкалиберных снарядов. К нему относится советская динамическая защита «Контакт-5», принятая на вооружение в 1986 году. Кроме противодействия кинетическим боеприпасам, он отличается повышенной эффективностью при защите от кумулятивных ракет и снарядов.

Третье поколения динамической защиты появилось в начале нулевых годов. К нему относятся комплексы динамической защиты «Кактус» и «Реликт» (Россия), «Нож» и «Дуплет» (Украина).

Каковы перспективы динамической защиты с использованием взрывчатых веществ?

«Результаты научных исследований, полученные ОАО «НИИ стали», показали, что на разрушение кумулятивной струи или сердечника оперенного бронебойного подкалиберного снаряда (ОБПС) в ДЗ с использованием взрывчатых веществ (далее ВВ) расходуется не более 10% энергии взрыва. Остальная часть энергии (90%) тратится вхолостую, оказывая на ближнее окружение негативное разрушающее воздействие.

В качестве примера наивысшей степени нерационального использования энергии взрыва можно привести украинские комплексы динамической защиты «Нож» на танке «Булат» и «Дуплет», установленный на новейший украинский танк «Оплот».

На представленном выше кадре слева показаны элементы ДЗ, расположенные в 3 слоя и образующие узел динамической защиты, защищающий правую лобовую часть башни. На следующем фото украинские коллеги пытаются продемонстрировать, что пробития данного модуля в результате обстрела 125-мм бронебойным подкалиберным снарядом нет. Но они умалчивают, что испытание проводилось устаревшим снарядом — БМ42, который имеет значительно меньшие бронепробивные характеристики и более чувствителен к различным внешним возмущениям, чем современные ОБПС.

Во-вторых, видно, что ОБПС, скорее всего, попал не в элементы динамической защиты, а в стальное ребро, разделяющее секции динамической защиты. Но даже если он и задел ДЗ, заставив ее сработать, то под действием взрыва элементов ДЗ макет башни улетел с корпуса танка на несколько метров. (Это можно увидеть из фильма, выложенного в Youtube (https://www.youtube.com/watch?v=9TCJIpUjW2M). Здесь взорвалось не менее 3-4 кг ВВ. Такого мощного воздействия на ОБПС БМ42, конечно, должно хватить, чтобы снизить его бронепробивные характеристики, но под вопросом останется сохранность жизни экипажа.

Вот еще две фотографии, представленные украинскими специалистами в качестве подтверждения эффективности разработанного ими комплекса «Дуплет». На них продемонстрированы результаты обстрела борта танка с блоком динамической защиты «Дуплет» тем же 125-мм ОБПС. Видно, что угол обстрела не более 15°, что является недостаточным для объективной оценки эффективности комплекса.

Снаряд после преодоления ДЗ пролетел до встречи с основной броней более 2,5 метров и рикошетировал (это видно из правого фото). Этот же эффект от данного типа ОБПС (БМ42) может обеспечить простой стальной экран толщиной в 10-20 мм, установленный вместо блока ДЗ. Спрашивается, зачем взрывать 2-3 кг взрывчатки, чтобы получить такой же «эффект»?

Безусловно, реальная эффективность любого комплекса проверяется не на полигонах, а в реальном бою. И вот какую эффективность динамической защиты «Нож» на танках «Булат», применяемых в военном конфликте на юге Украины, демонстрируют кадры, приведенные ниже. Система ДЗ «Нож» сработала, но танк и экипаж уничтожены. Очевидно, что такая же участь ждет и украинский танк «Оплот» с новейшим комплексом ДЗ «Дуплет».

В отличие от украинских коллег, российским разработчикам удалось найти оптимальные решения для рационального использования энергии взрыва в данном виде защиты и уменьшить в 2 раза содержание взрывчатого вещества в элементах ДЗ, сохранив при этом высокую степень защиты объекта и минимизировав побочные негативные разрушающие эффекты от взрыва.

Несмотря на это, специалисты ОАО «НИИ стали», как и многие ведущие зарубежные разработчики динамической защиты, считают, что эффективность ДЗ с использованием энергии взрывчатого вещества на данном этапе исчерпана. Но работа над развитием динамической защиты и поиском новых материалов продолжается».

Примечания

1. ↑ Калиниченко В.И. Защита для брони. – М.: ИПО «У Никитских ворот», 2017 г. – 344 с., с. 43, 61 ISBN 978-5-00095-320-4
2. Алексеев П. Т., Бытенский И. А. О возможности использования энергии ВВ для поражения КСП // Труды ЦНИИ-48. — Л., 1949. — Вып. 1 (42). — С. 41-48.
3. ↑
4. ↑ M. Held, M. Mayseless, and E. Rotataev, ‘‘Explosive Reactive Armour,’’ Proceedings of the 17th International Symposium on Ballistics, Midrand, South Africa, March 23–27, 1998.
5. P.Y. Chanteret, G. Weihrauch «Perforation — Protection: State of the Art». In Proceedings of the European Forum on Ballistics of Projectiles, Saint-Lois, France, April 11-14, 2000.
6. ↑
7. ↑ Clive Jones, Tore T. Petersen, Israel’s Clandestine Diplomacies. Oxford University Press, 2013, pp. 176-177. ISBN 9780199365449
8. ↑
9. ↑
10. Held Manfred Dipl.-Phys. Dr. Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh — «Explosive Reactive Armour Patent» European Patent Number DE2008156, заявлен 21.02.1970, опублик. 06.12.1979.
11. Held Manfred «String of explosive charges — is manufactured with inert interconnecting spaces between charges consisting of airgaps and metal plates», заявлен 27.01.1971, опублик. 09.11.1975.
12. Jane’s Armour and Artillery Upgrades 1995-96, s. 221-222.

Сноски

1. Когда А.Х. Бабаджаняну представили опытные образцы ДЗ, он сказал, что пока жив, на броне танка ни грамма взрывчатого вещества не будет. Также основной контрдовод высокопоставленных военных звучал так: «А если солдат кованным сапогом по вашим коробочкам?» Убедить их смогло только успешное применение Израилем аналогичной брони на танках М48 и М60 в ходе арабо-израильской войны в Ливане в 1982 году.