Броня танка

Одна их наиболее важных задач, которую необходимо решить при проектировании танка, это добиться наибольшей степени защиты при заданной массе. При этом выбор лучше или хуже бронированных участков танка сильно ограничен.
В виду отсутствия возможности ввести неоднородное бронирование, которое в то время, по сути, не существовало, наиболее простой способ — расположить бронелист под наклоном, тем самым увеличив его стойкость перед пробитием. 

Концепция бронирования танка «Тигр».

Вначале 30-х еще сохранялось мнение, что действенность наклонного бронирования сомнительна. Считалось, что танкам не придется противостоять вражескому огню на совершенно ровной поверхности, при этом попадания будут приходится под разными углами и как следствие большого выигрыша от наклонного бронирования ожидать не следует. Тогда как внедрение наклонного бронирования существенно уменьшит полезный объем танка.

tank-tiger-61Однако этот аргумент кажется разумным при условии, если считать основным назначением танка сопровождение пехоты при прорыве оборонительной полосы.


этом случае танк, преодолевая рвы и прочие препятствия будет принимать положение под значительным углом к поверхности.   Первые же боевые действия подтвердили предположение что бои таков с танками станут нормой. Эти бои проходили преимущественно на ровной местности, а противники находились на одном- близком к нулевому — уровню, в результате чего наклонное бронирования многократно доказало свою эффективность на практике.

Как бы там ни было, конструкторы танка «Тигр» не реализовали такую возможность. Данное решение стало неотъемлемой чертой этом машины, также как и более ранних немецких машин и можно сделать предположение что Pz.Kpfw VI «Тигр» послужил переходной моделью по отношению к корпусам тех же «Пантеры» и «Тигра-В».

Танк «Тигр» даже внешне схож с более ранними и меньшими по размерам танками. Что нередко давало им определенные преимущества, когда солдаты противника издалека путали их с «Тигром» и реагировали на их появление соответсвующим образом.

С другой стороны, сравнивая танк «Тигр» с «Пантерой», которую проектировали в том же сорок втором году, надо признать что направление мыслей немецких конструкторов в вопросе рационального бронирования все же совпадало с таковым конструкторов вражеского стана.

Погрузка б/к в "тигр"Сейчас трудно сказать, почему конструкторы «Хеншель» решили придать своему детищу фактически прямоугольную форму.


клонное бронирование ранее применялось в ранних немецких опытных танках и заметно в Pz.Kpfw I. Лобовой лист подбашенной коробки танка «Тигр» поставлен под почти прямым углом, а это весьма важная деталь корпуса. Считается что этому виной производственно-технические трудности, однако цельносварной остов и гнутые из одного листа корма и борта башни «Тигра» позволяют сказать, что существующие в то время технологии позволили бы внедрение наклонной брони. Так что вероятно, что на выбор формы «Тигра» повлиял скорее консерватизм его конструкторов.

Единственными листами брони расположенными мод наклоном, по сути, являлись нижний и верхний лобовые листы. Особенно последний, который расположен под вертикальным листом с установленным в нем пулеметной установкой и наблюдательной щелью мехвода. Его толщина была вполне достаточной, чтобы обеспечить достаточную защиту. Однако расположение броневых листов под рациональным углом позволило бы уменьшить их толщину при равной защищенности и как следствие снизить вес машины, что всегда было источником проблем для танка «Тигр». Поступи конструкторы именно так, «Тигр» был бы еще лучшей машиной.

Например, 60-мм лобовой лист под углом в 35 градусов обеспечил бы равную сравнению с 100-мм защиту, при равных углах встречи снаряда. А применение этой технологии ко всему танку дало бы значительно снижение массы.

Броня танка «Тигр».


tank-tiger-64Толщина брони «Тигра» по тем временам была весьма впечатляющей. Наиболее опасные участки — вертикальные и близкие к вертикали участки брони были толщиной в 80-100 мм. Нижний лист корпуса, который закрывали катки танка, имел толщину в 60 мм, но сами катки большого диаметра давали неплохую защиту. Наиболее опасное место — лоб башни дополнительно было защищено литой орудийной маской.  Опыт боевых действий говорит сам за себя. Корпус танка «Тигр» на момент его появления был, фактически не пробиваем для наиболее распространенных артиллерийских систем антигитлеровской коалиции.

Горизонтальное бронирование танка «Тигр» выглядело менее впечатляющим, но все равно составляло двадцать пять миллиметров и в целом отвечало своему назначению. Впрочем, существовали отдельные случаи, когда танки подбивались даже легкими танками и бронеавтомобилями, когда им представлялась возможность стрелять сверху вниз, либо с близкой дистанции в корму. Однако эти победы не носили систематический характер. Уязвимости кормой части «Тигра» добавляло открытое расположение воздушных фильтров, выхлопных труб и прочего оборудования.  Схема бронирования танка "Тигр 1"

Слабость горизонтального бронирования танка «Тигр» стала особенно неприютной в связи с увеличением числа самолетов штурмовой авиации и легких бомбардировщиков, в особенности в 1944-45 гг. Ответом на это было утолщение до 40-45 мм брони башни «Тигра», но без утолщения бронирования крыши МТО, такую меру следует признать лишь половинчатой.

Особенности технологии производства Pz.Kpfw VI.


Фото танк "Тигр" - 1Обработка броневого листа, в условиях немецкого производства, была чисто механическая, с использованием инструмента с вольфрамовыми резцами. Внедрить газовую резку, сначала только ацетилено-кислородную, а потом кислородно-пропановую, удалось только в сорок четвертом году.

Помимо самого веса, проблем при производстве добавляли и сами габариты танка «Тигр» в плане жесткости самой конструкции и сохранении таковой при эксплуатации. Для чего посчитали за необходимое применять бронелисты возможно большей площади. Например, днище кроили из одного листа шириной без малого два метра и длиной пять метров.

tank-tiger-66Большое внимание требовалось уделять качеству сварных швов, не только в плане обеспечения жесткости конструкции, но и обеспечения снарядостойкости. Места соприкосновения бронелистов обрабатывались весьма тщательно. Сами бронелисты для снижения нагрузки на сварной шов и большей прочности, содеялись «в шип».
В процессе производства широкое применение нашла аустенитная дуговая электросварка. В иностранных источниках, британские и американские инженеры критиковали качество присадочного материала электродов использовавшихся для сварки корпусов трофейных танков «Тигр», так и качество их исполнения самих швов.


нако прочность корпусов отмечалась как высокая. Таким образом, можно сделать вывод, что немецкие инженеры предвидели сложности при производстве, но смогли найти пути для их разрешения.  

 

 

ww2tanki.ru

В свое время попытка внедрения на боевых бронированных машинах систем динамической защиты, основанных на применении небольшого количества взрывчатого вещества, была встречена танкистами в штыки. Как же это вообще возможно – размещать на броне взрывчатку?! Однако путем многочисленных экспериментов было доказано: в случае если снаряд попадает не в броню, а в навешенные поверх нее контейнеры с тротилом, последствия от поражения танка минимизируются.

Со временем системы такой защиты претерпели существенные изменения, воплотив в себе как многочисленные научные новшества, так и проверенные практикой элементы. Не так давно мир облетели кадры попадания ракеты управляемого противотанкового комплекса в танк Т-90 сирийской армии. На съемке видно, как боеприпас достигает цели, взрывается, но… боевая машина остается на ходу, невредим и ее экипаж.

О том, какие средства защиты применяются на современных российских танках, как они работают и какие новации возможны в этих системах в перспективе, расскажет журналист Алексей Егоров в очередном выпуске программы «Военная приемка» на телеканале «Звезда».


Картинка

Реактивная броня

Время, когда танкисты в качестве защиты надеялись только на толщину брони своих боевых машин, осталось далеко в прошлом. Где-то во временах Второй мировой войны. По словам начальника Главного автобронетанкового управления Минобороны России генерал-лейтенанта Александра Шевченко, выпускника танкового инженерного училища и Военной академии бронетанковых войск, толщина брони на тяжелых танках времен Великой Отечественной достигала порой 25 сантиметров. Речь, к примеру, идет о знаменитых машинах под марками КВ и ИС – «Клим Ворошилов» и «Иосиф Сталин».

«Это была мощная защита от снарядов, противостоящая кинетическим средствам поражения того времени, – отмечает начальник ГАБТУ. – Впоследствии хорошо себя зарекомендовали решетчатые экраны: вероятность 50%, что они «снимают» ручную противотанковую гранату. То есть они действительно вносят вклад, причем достойный, в защиту машины».

Однако со временем появились реактивные противотанковые гранаты (типа нашей РПГ-26), которые преодолевали и эти системы.


ужели перед лицом многочисленных средств поражения танк должен был остаться «голым»? Для защиты так называемых «легкобронных» проекций корпуса и башни танка от кумулятивных боеприпасов были изобретены системы динамической защиты. По сути, это взрывчатка, размещенная в металлическом футляре, уничтожающая кумулятивную струю методом ее рассеивания. К слову, именно за это ее иногда называют «реактивной броней».

Картинка

Внешне это небольшой контейнер, крепящийся к корпусу боевой машины. Таких приспособлений на броне современного танка можно увидеть не один десяток. Внутри помещены две-три пластины со взрывчаткой, уложенные под определенным углом. Главный специалист по динамической защите ОАО «НИИ стали» Николай Дорохов так объясняет принцип работы системы: от удара в контейнер снаряда срабатывает его взрыватель, кумулятивная струя детонирует и подрывает элементы динамической защиты. Та, в свою очередь, разрушает струю, которая в итоге оказывается не в состоянии пробить броню.

Когда риск оправдан

Первые образцы динамической защиты были разработаны именно в нашей стране, хотя, к примеру, на своем авторстве данного устройства настаивают израильтяне, относя его к 1982 году. Однако имеются доказательства, а именно научная статья, опубликованная на эту тему в одном из специализированных советских изданий еще в 1948 году. Правда, путь динамической защиты к системам оснащения советских танков был тернистым.


Дело в том, что новшество не понравилось тогдашнему начальнику танковых войск Советской армии маршалу Азамаспу Бабаджаняну. «Ни одного грамма взрывчатого вещества на танке не будет! – жестко резюмировал он, когда ему представили инновационную разработку. – Я ничего не позволю взрывать!» Однако время показало, что такой подход был неверным. Когда право на жизнь для динамической защиты было доказано, она стала едва ли не ключевым средством спасения для целых поколений бронированных боевых машин.

Картинка

Сегодня взрывные процессы и способы защиты от них исследуют в ОАО «НИИ стали». Это головное отечественное предприятие по разработке комплексных средств защиты автобронетанковой техники и личного состава – динамической защиты, композитных бронепанелей, электромагнитной и противорадиационной защиты, бронежилетов, бронешлемов.

Здесь создана уникальная лаборатория взрывных процессов. Именно на ее базе, а точнее в специальной взрывной камере, еще в 1950-х годах проводились испытания по отработке первых образцов динамической защиты, ставшие в итоге прототипом серийных элементов, примененных во встроенных комплексах динамической защиты танков вплоть до Т-90.

Картинка

Защита без компромиссов


Во время эксперимента, который будет проведен во взрывной камере при участии съемочной группы «Звезды», испытатели пробьют плиту броневой стали толщиной 20 миллиметров. Струя прошьет эту преграду насквозь. А вот та же плита с закрепленным на ней контейнером динамической защиты (весящим, к слову говоря, всего 370 граммов) останется целой. Сквозного пробития не произойдет, «тыл» останется чистым.

Именно такая защита, отмечает начальник ГАБТУ генерал Александр Шевченко, и спасла жизнь экипажу сирийского танка. Кстати, пораженная выстрелом ПТУР машина через некоторое время смогла завестись и даже уехать своим ходом с места боя. Известно и то, что через небольшое время этот экипаж на этой же (!) машине продолжил участие в боевых действиях.

Картинка

В свою очередь, как рассказывает Николай Дорохов, у него есть факты из истории наших операций на Северном Кавказе, когда танк выдерживал последовательное попадание шести противотанковых гранат. На ремонтной базе, куда после этого дошла машина (также своим ходом), потребовалось лишь… заменить выведенные из строя контейнеры динамической защиты! А вообще, как подчеркивает генерал-лейтенант Александр Шевченко, танк с динамической защитой в 2–2,5 раза превосходит по защите обычную машину.

Стоит отметить, что взрывчатка, используемая в этой системе, не подвержена подрыву в результате внешнего воздействия огнем. То есть от попадания в корпус тех же коктейлей Молотова танк не взорвется. В НИИ стали проверено: взрывчатое вещество выгорает, но не детонирует.


Картинка

«Штора» над танком

Генерал-лейтенант Александр Шевченко ответственно заявляет: в российской армии сегодня нет танков, не оснащенных подобными средствами прикрытия. «Динамическая защита в своем развитии шагнула очень далеко, – отмечает начальник ГАБТУ Минобороны России. – Мы с гордостью можем говорить, что наша защита имеет самые высокие параметры. И это признано во всем мире: наши машины считаются самыми защищенными».

При этом, что немаловажно, помимо данной системы, российские танки прикрыты целым комплексом других защитных технологий. Взять, к примеру, систему «Штора». Этот электронно-оптический комплекс «глушит» системы наведения противотанковых ракет. В итоге вражеский снаряд «слепнет» и вместо танка врезается в землю или улетает в сторону. Еще одна система, создающая рубеж обороны вокруг боевой машины, носит название «Арена». Она устанавливается в самом уязвимом месте – на башне. Радар «Арены» обнаруживает противотанковую ракету на дальности в 50 метров.

Картинка

Электронный мозг мгновенно определяет тип, скорость, направление полета, вычисляет предполагаемое место попадания. Когда вражескому снаряду остается всего два метра до цели, «Арена» выстреливает собственный защитный боеприпас, поражая подлетающую цель композитными осколками, летящими со скоростью два километра в секунду.

Важно, что работает эта система в автоматическом режиме: участия человека с его не всегда оперативной реакцией не требуется. Обнаружение и сопровождение целей с обзором пространства во всем защищаемом секторе обеспечивает собственная многофункциональная РЛС. Комплекс всепогодный, всесуточный, поражает цели в любых условиях, в том числе при движении машины и при разворотах башни. По расчетам, «Арена» даже в наступательном бою повышает выживаемость танка в два раза.

Один из разработчиков этой системы, руководитель отделения перспективных исследований Научно-производственной корпорации «Конструкторское бюро машиностроения» Владимир Харькин, отмечает, что иностранцы долго не могли поверить в само существование подобной технологии. «До 2000-х годов не было разработок за рубежом, сейчас они активно работают, – отмечает российский инженер. – В Израиле один из комплексов активной защиты даже принят на вооружение».

Автор: Дмитрий Сергеев

tvzvezda.ru

Навесная танковая броня

Навесная броня — дополнительное бронирование танков. Может быть в виде бронелистов, штамповок, отливок, траков и т.д, навешиваемых с помощью крепёжных устройств (винтов, болтов, шпилек, заводских креплений) на корпус или башню с целью повышения их защищённости. Схожим типом защиты является экранирование. К наиболее современной навесной броне можно отнести Динамическую защиту. Принцип действия динамической защиты состоит в том, что контейнеры со взрывчаткой, установленные поверх обычной брони танка, взрываются навстречу проникающему в эту броню снаряду. Само по себе доп.бронирование могло осуществляться кустарным методом силами экипажа, в полевой ремонтной мастерской или в заводских условиях (быть официально принятым на вооружение).

Цель навесной танковой брони — детонация некоторых типов снарядов (кумулятивных например) с целью уменьшения или избегания повреждений основного корпуса. Для эффективного применения противо кумулятивные экраны устанавливаются на определённом, довольно большом расстоянии от танка.

Другая причина установки навесных бронелистов — способ усилить бронирование машины, без капитальной модернизации. Относительно легко можно было увеличить бронирование той или иной части корпуса танка, доведя бронирование до нужной суммарной толщины. Аналогично навесной броне так же использовалась наварная броня, например на технике Ferdinand, где лоб корпуса защищал добавочный бронелист весом 4500 кг, крепившийся на 12 болтах. От навесных листов возможен рикошет снаряда.

Взаимодействие со снарядами

Навесная броня по разному взаимодействует с разными типами снарядов. Танковые боеприпасы в игре

Описание взаимодействия снарядов и навесной брони в порядке уменьшения её эффективности:

Кумулятивные снаряды Навесная броня наиболее эффективно защищает от действия кумулятивных снарядов. Струя расплава, вырывающаяся из снаряда, с легкостью пробивает навесную броню, но рассеивается между оной и основной броней, не нанося танку никаких повреждений. Особенно эффективно кумулятивной струе противостоят боковые экраны навесной листовой брони и динамическая защита.

Осколочно-фугасные снаряды Навесные листы брони так же эффективно останавливают ОФ снаряды. Они взрываются на ней, нанося намного меньший ущерб основной броне. Обычно после попадания достаточно крупного ОФ снаряда, в отличии от попадания кумулятивного, навесные листы отлетают. Потому эффективность навесной брони против ОФ снарядов немного ниже, чем против кумулятивных.

Каморные бронебойные снаряды Эффективность защиты от каморных снарядов навесной броней очень неоднозначна. В зависимости от толщины листа и взрывателя снаряд может взорваться, а может и не взорваться. Если снаряд взрывается, то повреждений не наносится танку, почти не наносится навесной броне. Если же снаряд не взрывается на навесной броне, то она только немного уменьшает его скорость, а значит и бронепробитие каморным снарядом основного листа, что, обычно, играет небольшую роль.

Бронебойные, подкалиберные снаряды Эффект навесной брони, оказываемый на снаряды, которые не реагируют на касание с броней, например подкалиберные и бронебойные (пустые) заключается в небольшом их замедлении и, возможно, изменения траектории полета снаряда. Эффект навесных листов на такие снаряды наименьший.

Тактика применения

Основная тактика игры на технике с навесной броней ни чем не отличается от обычной техники. Если противник использует кумулятивные снаряды, то стоит подставлять под удар именно навесные элементы, которые находятся на бортах, а не лобовую броню. Однако, это правило обычно НЕ действует, если против вас например СУ-122. Снаряды с побитием 160 мм могут пробить экранированный борт танков Panther и Tiger, не говоря уже про танки PzKpfw III и PzKpfw IV. Пробитие основной брони будет, если после пробития экрана пробития струе хватит (и если основная броня довольно тонкая). Но 5-мм боковые листы могут подорвать ранние советские снаряды с взрывателем МД-5 (он может разорваться между доп.бронёй и основной).

Принцип навесного бокового экрана — рассеивать кумулятивную струю (снижая её пробитие). В случае с осколочно-фугасными — после первого выстрела вы потеряете навесную броню и, возможно, гусеницы или ствол. Навесная броня берёт удар осколков на себя (которые и так обычно не обладают обычно сильным пробитием), после чего для пробития основной брони осколкам может уже не хватить.

Динамическая защита и боковые экраны защитят от кумулятивных снарядов и фугасов, но почти не помогут от других снарядов. Т.к эта защита в основном разрабатывалась против кумулятивных снарядов. Т.е является узкоспециализированной защитой. Динамическая защита детонирует даже при поражении её пулями. Мощные кумулятивные ПТУРы всё же могут преодолевать динамическую защиту (если остаточного пробития хватит для пробития основной брони).

Борьба с навесной броней

Исходя из взаимодействия со снарядами, есть два способа борьбы с навесной бронёй.

1. Использовать снаряды, которые не реагируют на навесную броню. Такими снарядами являются Бронебойные и подкалиберные. Возможно использование каморных снарядов, но в зависимости от толщины пробития навесной брони(которая зависит от самой навесной брони и угла атаки) такие снаряды могут повести себя по разному. Это значит, что при угле атаки в 10 градусов снаряд может не взорваться на навесной броне, но при угле атаки в 50 градусов — может взорваться на ней.

2. Сбить навесные бронелисты осколочно-фугасным снарядом. Почти все танки имеют осколочно-фугасные снаряды в боекомплекте. Один из них можно единоразово использовать, чтобы сбить навесную броню с противника. Повреждений противнику от выстрела ОФ снарядом не нанесется, но навесная броня, скорее всего, отлетит. Такой способ борьбы с навесными листами наиболее приемлем для техники, обладающей достаточной скорострельностью.

3. Сбить динамическую защиту выстрелами из пулемёта, после чего уже посылать в открытое место кумулятив. Динамическая защита очень чувствительна, т.к настроена на реагирование при попадании кумулятивного снаряда (а по сути любого крупного снаряда, в том числе и пуль). Но мощные кумулятивные ПТУРы всё же могут преодолевать динамическую защиту (если остаточного пробития хватит для пробития основной брони).

Способы, помогающие понять, каким снарядом пользуется противник

1. Большинство противников (но не все) знают, что стрелять по навесной броне кумулятивными или осколочно-фугасными снарядами не нужно. Но для того, чтобы сменить снаряд на нужный, например бронебойный или подкалиберный, противнику всё-равно нужно сделать отстрел заряженного снаряда. Попробуем узнать, какой снаряд заряжен у противника.

2. Одним из способов узнать, каким снарядом стреляет противник — посмотреть на эффект, от попадания снаряда.

  • Осколочно-фугасный снаряд — при попадании в землю(локацию)большой взрыв. Если попадание по танку — отлетает навесная броня, оборудование, часто повреждается гусеница и ствол.
  • Кумулятивный снаряд — при попадании в землю(локацию)средний взрыв. При попадании в танк не может повредиться модуль, находящийся на большом расстоянии от места попадания. Чаще всего противники используют кумулятивные снаряды при стрельбе на большие расстояния, т.к. бронепробитие кумулятивного снаряда не зависит от расстояния.
  • Каморный снаряд — при попадании в землю(локацию)небольшой взрыв. При попадании в танк наносятся повреждения не только модулям на линии полета снаряда, а соседние модули/экипаж от взрыва камора.
  • Бронебойный, подкалиберный снаряд — при попадании в землю(локацию) отсутствует взрыв, только клубы дыма. Такие снаряды противники чаще всего используют, пытаясь уничтожить сильнобронированную технику, или просто пробить толстую броню.

3. Вы всегда можете спросить у союзников в чате, каким снарядом пользуется тот или иной игрок в бою.

4. Можно посмотреть/выучить типы снарядов, доступные противнику на этом уровне. Это позволит исключить возможность, к примеру, наличия у них кумулятивных снарядов.

5. Если противник не может потушиться, отремонтироваться — скорее всего у него не исследованы основные модификации техники. Скорее всего у него так же не открыты снаряды из 3-4 уровня модификаций.

6. Некоторая техника, использующая в основном Осколочно-фугасные, кумулятивные снаряды.

Осколочно-фугасные Кумулятивные
Sturmhaubitze 42 Ausf. G Sturmgeschütz III Ausf. A
КВ-2 (1939) Pz.IV C
ИСУ-152 Pz.IV E
СУ-122 Pz.IV F1
M4A3 (105) и многие другие машины.

wiki.warthunder.ru

Противостояние Снаряда и Брони (танков)
Часть 2
http://i2.guns.ru/fo…0411/411091.jpg

Как и было рассказано в первой части, монолитная броня достигла вершин своего развития. Конструкторы танков могли оперировать плитой или литой частью толщиной в 100-150 мм на корпусе наклоняя под углами, которые не снижали бы эргономику внутреннего пространства танка – сильно склонить плиту той же ВЛД (Верхней Лобовой Детали) было нельзя т.к. попросту оставалось не использованным значительное кол-во внутреннего объема, которое было как на вес золота.  И потом механику-водителю, обитающему в передней части корпуса тоже, где то надо было сидеть или хотя бы лежать :Smile_Default: . На лобовой части башни толщина литых частей башни так же достигла предела 200-250 мм приведённой толщины. Увеличивать дальше было практически невозможно, вес башен итак достиг 15 т, и центровка башен уже данным давно была за пределом центра вращения оной. Но что делать дальше? Против БПС (бронебойно-подкалиберных снарядов), которые при вылете из ствола новых танковых пушек, таких как английская L7(и ее американский аналог M68) и советская У-5ТС, имели скорость полета  в 1470-1615 м/с, что более чем в 4 раза выше скорости звука в воздухе, монолитная броня, которая была скованная ограничениями массогабаритных показателями средних танков, была практически на пределе своих возможностей – бронепробиваемость  этих БПС составляла:

БПС 3БМ4 (пушка У-5ТС, танк Т-62) 270 мм КГС (Катанная Гомогенная Сталь) на дистанции 2000 м
БПС M728 (пушка M68, танк M60) 280 мм КГС на дистанции 2000 м

И это еще снаряды с сердечниками из твердых сплавов с содержанием тугоплавкого вольфрама (М728) или же твердых сплавов специальной стали (3БМ4). Позже американские БПС получат в состав сердечника уже другой материал.
Кумулятивные снаряды (КС) хоть и обладают меньшим поражающим фактором по сравнению с БПС, все же представляют большую опасность, если кумулятивная струя, пробив броню, поразит внутреннее оборудование, боеукладку, топливные баки или экипаж. Причем шансов пробить монолитную лобовую броню танков тех лет, у КС было не меньше чем у БПС тех лет. Бронепробиваемость:
http://www.army-guid…e1164178613.jpg
КС 3БК4М (пушка У-5ТС, танк Т-62) 440 мм КГС
КС М456 (пушка M68, танк M60) 460 мм КГС

Дальность прямого выстрела КС ниже, чем у БПС, для пушки У-5ТС предельная дальность была в 1500 м, но это при благоприятных условиях и  по неподвижной цели на полигоне – в реальности стрельбу КС предписывалось вести на дальности не выше 1000 м, т.к. начальная скорость полета КС существенно ниже, чем у БПС – 900-1170м/с (3БК4 и М456 соответственно). КС снаряды имеют гораздо более худшую аэродинамическую форму, чем БПС(ОБПС) и соответственно сильнее теряют в скорости полета при увеличении дистанции.  Компенсируется это, правда тем, что бронепробиваемость КС не зависит от дистанции.
Не давали покоя конструкторам брони и снаряды с пластическим взрывчатым веществом, которые делали упор на главный, тогда еще не совсем заметный, недостаток брони – монолитность. Ударная волна взрыва по внешней стороне монолитной брони прямо передавалась на тыльную сторону как по самому лучшему проводнику волн – металл прекрасно проводил звук и вибрации – с тыльной стороны брони летели сколы и контузия оставляли мало шансов экипажу танка на благоприятный исход.

Что же делать? Да можно доводить до совершенства СУО(Систему Управления Огнем), но и защита в танке должна быть на достойном для своего времени уровне. Иначе экипаж танка превращался в стрелков Дикого Запада – кто первый выстрелил тот и победил, а поверженный противник… мирно догорает в полутора километрах в такой же стальной коробке. Не хотелось бы скатываться в сравнение танков Т-62 и М60, но все же предпосылки противостояния этих последних серийных средних танков послужили предтечей к появлению нового вида танков – ОБТ, Основных Боевых Танков.
Немного о Т-62 и М60:
  Что же делать с броней танков? И был найден ответ. В январе 1967 года на вооружение ВС СССР был принят новый танк – Т-64
http://topwar.ru/upl…174931_tm4b.jpg
Первый советский основной боевой танк Т-64

Вооружен танк был поначалу усовершенствованным орудием своего предшественника Т-62 – 115 мм гладкоствольное орудие под индексом 2А21 . Скорострельность относительно Т-62 была повышена применением МЗ(Механизм Заряжания). Темп стрельбы мог достигать 8 выстрелов в минуту. Оставим вопрос о применение МЗ и еще более сверхплотной компоновки для другой темы – благо на этом форуме тема Т-64/72/80/90 уже избита вдоль и поперек. Перейдем к бронезащите этого танка.

Впервые на серийном танке была применена композитная броня в лобовом бронировании корпуса и башни танка. На корпусе она представляла собой ВЛД под углом 680 в виде пирога (или «сэндвича») из слоя стального листа толщиной в 80 мм затем идет слой СТБ (– СтеклоТекстолит Броневой; текстолит – слоистый пластик на основе ткани из волокон и полимерного связующего вещества (например, эпоксидной смолы); текстолит на основе стеклоткани называется стеклотекстолитом, иногда встречается формулировка «армированный стеклотекстолит») толщиной в 105 мм и тыльный лист броневой стали толщиной в 20 мм.
Такая броня обеспечивала уровень защиты ВЛД эквивалентной вертикальной КГС в 360 мм (без учета ослабленных зон). Тем самым ВЛД корпуса обеспечивала защиту от 105 мм БПС (на дистанциях больше 500 м) потенциальных противников СССР, по крайней мере, на тот период времени. Благодаря многослойной структуре обеспечивался высокий уровень защиты от КС в эквиваленте 500 мм КГС.
Башня так же была защищена на высоком уровне – тот же сэндвич, правда с другим составом, 90 мм броневой стали, 150 мм алюминиевого сплава (исправлено) и внутренний слой из 90 мм бронестали. Эквивалент защиты лба башни составлял 410 мм КГС против БПС и 500 мм против КС.
Как видно, был, достигнут качественный рывок в вопросе бронирования танков. В последующем состав и толщина слоев наполнителя «сэндвича» менялась, в частности в башне были применены шары из ультрафарфора или же использованы вставки из высокотвердой стали, на корпусе варьировали толщину стальных листов, в том числе и наваривая листы бронестали сверху.

Нижнетагильский потомок Т-64, танк Т-72 поначалу получил упрошенное бронирование лба башни, которая была монолитной и существенно уступая по уровню защиты башне Т-64 от КС и БПС. В последующих версиях Т-72(А) получил в качестве наполнителя композитной брони башни песчаные стержни, которые повышали защиту от кумулятивных боеприпасов, но малоэффективны против БПС. Т-72Б получил для защиты башни наполнитель в виде отражающих листов из листов стали и слоя резины.  Принцип действия сводился к тому, что кумулятивная струя, пробивая слой такого наполнителя, вызывала вспучивание листов стали и тем самым те набегали на струю, разрушая ее. Т.е. как видим в СССР экспериментировали с составом и структурой композитной брони «по полной». Не хотели отставать и на Западе. Уступив первенство по серийному выпуску первого танка с многослойным бронированием, оставив на время выступать против Т-64 старый добрый М60. Которому, к слову сказать, решили дать «зубы по-острее». Были разработаны и приняты на вооружение ОБПС с сердечником, содержавшим в своём сплаве обедненный уран. Дело в том, что первоначально сердечники БПС изготавливались из сплавов высокопрочной стали – традиционно сердечник БПС должен быть тверже и прочнее пробиваемого листа брони, что бы иметь возможность пробить его, как шило пробивает слой резины. Но листы брони стали так же прочнее и тверже. От соударения сердечника БПС и броневого листа выделяется большое кол-во энергии – сердечник не только начинает разрушаться от страшного удара, в добавок головная часть сердечника начинает плавиться от перехода кинетической энергии в тепловую – сердечник начинает непрямолинейно пробивать себе путь в канале пробития брони, головная часть сильно «оплывает» и уходит от оси направления пробития (это не рикошет т.к. сердечник уже углубился в броню), тем самым усложняя себе задачу – увеличивается путь по приведенной толщине брони до встречи с внутренним убранством танка :Smile_Default:
Чтобы продлить стабильное состояние сердечника БПС в момент пробития брони его стали изготавливать не просто из прочных и твердых сплавов стали, но и из тугоплавких материалов – таких как вольфрам. Имея температуру плавления почти в 2 раза выше, чем у стали и обладая высокой прочность и твердость, вольфрамовые сердечники БПС эффективнее стальных. Но было мало повысить стойкость сердечника БПС к высоким температурам и нагрузкам, возникающим при соударении с броней. Нужно было повысить энергию, которую недружелюбный БПС нес с собой к месту встречи с броней :Smile_Default: , а повысить кинетическую энергию можно двумя способами: увеличить скорость и увеличить массу метаемого снаряда. Скорость полета БПС итак была практически на пределе (почти 1500 м/с), поднимать выше – давление в канале ствола пушки будет запредельным, да и возможности пороха не безграничны – скорость горения была максимальной… Поэтому не снижая скорости полета решили увеличить массу метаемого БПС сохраняя в разумных пределах габариты оного. Ввели в состав обеднённый уран – материал, обладающий высокой плотность(плотность урана 19,03*103кг/м3 против около 7,5*103кг/м3 стали) и твердостью – следовательно, при тех же размерах сердечник такой же тяжелый как и вольфрамовый (исправлено), и значительно тяжелее стального. Более того, выяснилось «полезное свойство» обеднённого урана – сердечник БПС из этого материала, пробивая броню и разрушаясь на раскаленные осколки, которые самовоспламенялись – этому материалу свойствена пирофорность при  разогреве до высоких температур. Одна беда – цена таких БПС очень высокая – 1 шт. БПС может стоить от 2000 $.
Итак, вернемся к броне – на Западе англичане ответили появлением своей многослойной композитной брони – «Чобхэм».  До сих пор доподлинно неизвестен точный состав брони – секретность на хорошем уровне, да и ни один подбитый танк, оснащенный такой броней не был исследован потенциальный противником на предмет  ее состава. Но по имеющееся информации эта броня представляет очень сложный «сэндвич» из слоев стальных листов перемеженных слоями стеклокерамики и карбида кремния и других неметаллических наполнителей. Броня «Чобхэм» по своим показателем бронезащиты, конечно, превосходит относительно более простой «сэндвич» ВЛД танка Т-64/72, но и дороже в производстве.  Мало того, когда англичане по старой дружбе :Smile_Default:  продали лицензию на производства этой брони друзьям из США, где «Чобхэм» получила развитие на танке М1А1НА
http://www.fprado.co…CR-DStorm-2.jpg
Основной боевой танк M1A1HA

где в качестве наполнителя были добавлены элементы из обедненного урана, который благодаря своей высокой плотности и твердости повысил защитные свойства этой брони. До сих пор ни один танк «Абрамс» не был поражен другим танком в лобовую броню. Где то на Ютубе гуляет видео, где боевики стреляют в лоб «Абрамсу» из РПГ-29 «Вампир»(бронепробиваемость 900 мм КГС) и как видно безрезультатно. Что говорит о достойном ответе композитной брони на мощные противотанковые средства.
Благодаря появлению композитной брони изменился и облик танков – конструкторы отказались от скошенных лобовых частей башни основной брони. Лобовая броня башни стала готова принимать в «лоб» БПС и КС. Дело в том что на рикошет БПС перестали надеется в 50 годах 20 века, т.к. твердость головных частей (сердечников) БПС выше твердости КГС и сердечник без труда заглубляется в броню. Это к слову о «не рикошетных» очертаниях современных танков. Единственное что побуждало склонять листы брони – это приведенная толщина. Не забыли израильтяне при создании своего нового танка «Меркава» и про разнесенное бронирование…
На этот раз казалось бы, Броня нашла достойный ответ Снаряду и стала сложной и многослойной. Но и средства поражения продолжали совершенствоваться. На сцену активно стали выходить кумулятивные боеприпасы запускаемые недружелюбной пехотой противника по мирным танкам :Smile_Default: . И стрелять старались в самые уязвимые места танка – борта, корму и даже крышу.
Но и тут Броня решила обзавестись новым видом защиты…
Конец второй части…

P.S. В третей части доберемся наконец до самых современных танков и систем защиты.

Сообщение отредактировал rafferty: 21 июл 2012 — 19:22

forum.worldoftanks.ru

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.

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. Внизу: 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

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%.

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 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.

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%.

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.

Принцип действия динамической защиты
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 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.

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.

topwar.ru

Противопульная комбинированная броня с керамикой[править | править код]

Являясь разновидностью конструктивной брони, комбинированная броня с керамическим лицевым слоем и подложкой из армированного пластика обладает рекордной стойкостью к действию бронебойных пуль при обстреле под малыми углами от нормали, что непосредственно связано с высокой (не менее 70 единиц по шкале Роквелла, HRC) твердостью, малой массовой плотностью керамического слоя. В условиях обстрела комбинированной брони под углами, близкими к нормали, её масса (сравнивается поверхностная плотность, кг/м²) в 2-3 раза меньше массы равностойкой стальной брони высокой твердости. Именно поэтому такая броня первоначально, еще в 1960-е годы, нашла применение для защиты экипажей и некоторых уязвимых агрегатов вертолётов, низкая скорость которых и действие в зонах досягаемости огня пехотного оружия, при практически круговом обстреле, обуславливают благоприятные для этой брони условия взаимодействия с поражающим средством.

Противопульная комбинированная броня состоит из лицевого слоя, выполненного в виде керамических элементов (пластин), и подложки из армированных пластиков. Высокая стойкость такой брони обуславливается эффективным разрушением на высокотвёрдом лицевом слое сердечников бронебойных пуль с последующим удержанием образующихся осколков керамики и сердечника энергоёмким тыльным слоем брони. Принципиальным является характер разрушения керамического слоя брони по типу «конуса разрушения», образованного системой радиальных и кольцевых трещин, направленного в сторону тыльного слоя и увеличивающего присоединенную массу брони[10]. Вместе с тем обширная область разрушений керамического слоя, наряду со значительными деформациями подложки в месте удара, в частности, в виде расслоений слоистых пластиков на значительной площади, обуславливают низкую, в сравнении с гомогенной сталью, живучесть керамической брони при обстреле. В силу указанных причин, на протяжении нескольких десятилетий, область её применения практически ограничивалась объектами, при обстреле бронезащиты которых низкая живучесть не являлась критичным фактором — летательными аппаратами, в первую очередь, вертолётами, и авиационными средствами индивидуальной бронезащиты.

История создания авиационной комбинированной брони[править | править код]

Толчком к созданию и широкому применению комбинированной брони с керамикой послужили военные действия США в Юго-Восточной Азии 1960-х годов. Массированное применение вертолётов для целей разведки, переброски войск и снаряжения, огневой поддержки и эвакуации раненых, показало их повышенную уязвимость со стороны наземного огня легкого пехотного оружия. Общее число сбитых вертолётов превысило четыре тысячи[11].

Анализ потерь позволил установить, что в тот период времени, на данном ТВД, основным средством поражения вертолётов являлось лёгкое автоматическое стрелковое оружие калибра 7,62 мм.

Для защиты кабины пилотов, жизненно-важных агрегатов и систем летательных аппаратов США, комбинированная броня с керамикой применяется с 1966 года. В период Вьетнамской войны броня с керамикой была установлена на вертолетах «Белл» UH-1B/C/D, AH-1 «Хью-Кобра», OH-58, Сикорский CH-54, на военно-транспортном самолете С-130, тактическом истребителе А-7 «Корсар» и на некоторых других машинах. В ряде случаев броня с керамикой заменила собой уступающую ей по весовой эффективности разнотвёрдую стальную броню DPSA (Dual Property Steel Armor). Так установка на вертолете AH-1G сидения из керамико-пластиковой брони с соотношением слоев: карбид бора 9,6 мм + стеклопластик 6,4 мм, вместо сидения из разнотвердой стали позволило снизить массу последнего на 10,4 кг[12].

Комбинированная броня марки Starmat (дата регистрации марки 1965 год) компании Aerojet General Corp. с лицевым слоем из корундовой керамики марок AD85 или AD95 и подложкой из алюминиевого сплава 2024-Т4 устанавливалась на первых модификациях вертолетов UH-1 и CH-54, в порядке их оперативной доработки в строевых частях. Бронепанели соединялись внахлестку и крепились непосредственно к трубчатому каркасу сидений 1-го и 2-го пилотов вертолета UH-1B. В специальных полозьях по бортам кабины устанавливались сдвижные бронепанели суммарной массой 49,6 кг, каждая панель на стороне соответствующей дверцы кабины. Бронепанели обеспечивали защиту боковой проекции пилота, и сдвигались назад при посадке или высадке экипажа из машины. Суммарная масса бронированного сидения 65 кг. Требованиями по защите экипажа вертолета предусматривалось обеспечение 100 процентного непробития бронезащиты при стрельбе 7,62 мм бронебойной пулей М61 с дистанции 100 ярдов (91 м), угол соударения (от нормали) 15 градусов[13][14]. Тем самым обеспечивалась защита экипажа вертолёта со стороны днища, бортов и спинки сидений. В последующих конструкциях бронированных сидений компаний Norton[15], Ceradyne, Simula, Martin-Baker -«Helicopter Armored Crashworthy Seats Mark 1 (HACS 1)» броня уже входит в конструкцию сидения, чем достигается снижение общей массы конструкции[16].

Для защиты пилотов с передних направлений обстрела по неотложному запросу был разработан грудной щиток «протектор», из брони HFC, закрывавший грудную часть туловища.

Практически в тот же период в США компанией Goodyear Aerospace Corp. была создана и получила распространение броня HFC (англ. Hard Faced Composite Armor) комбинированная броня с лицевым слоем высокой твердости[17]. В качестве тыльного слоя брони HFC был использован стеклотекстолит на основе жгутовой стеклоткани-ровницы и полиэфирном связующим. Стеклотекстолит разработан Пикатинским арсеналом США.

С 1965 года броня HFC выпускается по военным техническим условиям MIL-A-46103 (MR), первоначально с пластинами корундовой керамики с содержанием оксида алюминия 85 или 95 процентов — материала, отличавшегося наиболее простой технологией изготовления (прессованием и последующим спеканием заготовок) и низкой стоимостью. Позднее, по мере освоения более эффективных материалов, и с пластинами на основе карбида кремния или карбида бора. В частности бронезащита экипажа и уязвимых систем вертолета AH-1G обеспечивалась новыми бронированными сидениями со сдвижными боковыми щитками, и установленными локально бронепанелями, из новой комбинированной брони марки Noroc, изготовленными отделением Protective Products Division компании Norton Company, на основе карбида бора и стеклотекстолита. Дата регистрации марки брони 1967 год.

На защитные свойства (противопульную стойкость) комбинированной брони положительное влияние оказывают следующие характеристики керамического материала[18][19]:

  • малые значения массовой плотности керамики — определяет массовые характеристики бронезащиты;
  • твердость — определяет эффективность разрушения бронебойного сердечника при взаимодействии с керамикой. В целом желательно, чтобы твердость керамического материалы была выше твердости бронебойного сердечника, а импеданс (или акустическое сопротивление) был максимальным;
  • прочность на сжатие — влияет на живучесть брони при обстреле;
  • модуль упругости — определяет волновую картину, скорость распространения волн напряжений в преграде;
  • вязкость разрушения — определяет живучесть брони при обстреле и её эксплуатационную живучесть;
  • характер разрушения керамики (интеркристаллитный или транскристаллитный) — определяет возможности энергопоглощения.

Уровень технологии комбинированной брони с керамикой по состоянию на 1970-е годы[20][21][22]

Материал керамики, марка
и метод получения
Массовая
плотность, г/см3
Материал тыльного слоя брони Толщина и масса
тыльного слоя
Поверхностная плотность
брони, кг/м2
Al2O3 AD85 или AD94 (CoorsTek),
прессование и спекание
3,40…3,62 Стеклотекстолит из жгутовой стеклоткани
«рогожка» (75 %) на полиэфирном связующем (25 %)
6,35 мм ; 12кг/м2 42…46
SiC KT (97 % SiC), Carborundum Co.,
прессование и спекание; реакционное спекание
3,1…3,13 тоже 6,35 мм ; 12 кг/м2 38…42
B4C Noroc или Norbide (Norton Co.)
горячее прессование
2,48…2,50 тоже 6,35 мм ; 12 кг/м2 33…36

Примечания к таблице:
Комбинированная броня в указанных массах обеспечивает защиту (по критерию V-50) от бронебойных пуль — APM2 патрона 7,62×63 мм с Д=100 м, и от пули М61 патрона 7,62×51 мм с Д=0 м;
Броня оптимизирована по критериям противопульной (7,62 мм бронебойная пуля) стойкости и массы. Использованные толщины керамических элементов не превышали 9 мм;
Соединение керамики с подложкой при помощи полисульфидного клея Pro-Seal 890 или аналогичного эластичного полиуретанового клея;
Поверх керамического слоя брони расположен 1-2 слоя плотной нейлоновой ткани для уменьшения вторичной осколочности.

Во второй половине 1970-х годов удалось за счет изготовления тыльного слоя брони из органотекстолита на основе арамидного волокна марки кевлар дополнительно снизить массу комбинированной брони на 10-12 процентов. Поскольку лучшие результаты ранее были получены при использовании карбида бора, композиция B4C/ органит была выбрана компанией Ceradyne Int. как наиболее перспективная при проектировании бронезащиты кабины вертолёта AH-64, включавшей в себя бронесидения экипажа, боковые щитки, панели пола кабины, а также элементы защиты агрегатов двигателя, гидроусилителей и системы управления вертолётом. Позднее, с 1980-х годов, аналогичную броню использует в конструкции вертолётных бронесидений компания Martin-Baker[23] и другие.

Несколько ранее, с конца 1960-х годов, В США появляются требования по защите экипажей и систем вертолётов от 12,7 мм бронебойных пуль. В 1969 году компания Norton Company разработала комбинированную броню с карбидом бора для защиты от 12,7 мм бронебойных пуль, масса 1 м² брони 59 кг. Предназначалась для защиты экипажа и отдельных узлов опытного ударного вертолёта AH-56 «Шайен». Для сопоставимых дальностей стрельбы минимально необходимые массы комбинированной брони составляют порядка 55-64 кг/м2, но с учетом принятой тактической дистанции ведения огня по вертолёту 400—500 м, потребные массы брони для защиты от 12,7 мм бронебойных пуль, как правило, не превышают 50-55 кг/м2.

Средства индивидуальной бронезащиты лётных экипажей[править | править код]

Грудной щиток «протектор» совместно с бронированным сидением экипажа вертолёта позволил обеспечить его круговую защиту в секторе обстрела 360 градусов. Масса щитка 8,5 кг передавалась на кронштейн, расположенный в паховой области сидения, крепление к туловищу осуществлялось плечевыми ремнями[24]. Протектор был выпущен в количестве 500 экземпляров, прошёл лётные испытания, однако не нашёл применения, в силу своей громоздкости и по причине создаваемых помех пилотированию вертолёта. В качестве оперативной замены щитка-протектора был опробован в 1966 году и получил распространение бронежилет Т65 «Aircrewman Body Armor» и его модификации Т65-1 и Т65-2 «Aircrew Torso Armor». На смену последним пришёл унифицированный тремя видами вооружённых сил бронежилет, стандартизованный в 1968 году как «Body Armor, Small Arms Protective, Aircrewman». По выставленным требованиям жилет должен обеспечивать защиту от 7,62 мм бронебойной пули APМ2 патрона 7,62×63 мм с дистанции 100 ярдов, однако в реальных условиях применения показывал лучшую стойкость[25].

Для изготовления защитных вставок жилета применяли три типа керамических материалов. Класс 1: оксид алюминия, Класс 2: карбид кремния, и Класс 3: модифицированный карбид бора. Защитные вставки Класса 1 предназначались для применения только армейской авиацией, вставки Классов 2 и 3 применялись авиацией ВМС, ВВС и КМП США. Соответственно отличались они массой и стоимостью. Так масса двух защитных вставок регулярного размера (грудной и спинной) из оксида алюминия составляла 12,7 кг при стоимости 195 долл. При изготовлении из модифицированного карбида бора — 9,06 кг и 1018 долл. соответственно[26].

Применительно к средствам индивидуальной бронезащиты, после непродолжительного экспериментирования с формой и размерами составляющих керамический слой элементов, потенциально ориентированного на увеличение живучести брони, в США к началу 1970-х годов пришли к выводу о целесообразности изготовления керамического слоя брони в виде монолитных панелей[27]. При использовании последних обеспечивается устранение отдельных, тщательно подогнанных элементов, и соответственно их стыков — ослабленных мест, что позволяет максимально снизить массу брони. Напротив, в ряде европейских стран создание комбинированных бронепанелей для военной техники и элементов индивидуальной брони с керамикой, преимущественно на основе корунда, с повышенным содержанием оксида алюминия, в виде элементов малых размеров (50х50 мм и аналогичных) оставалось приоритетным еще несколько десятилетий на протяжении 1980—1990-х годов[28]. К ним относится керамико-пластиковая броня Grade 86, Grade 105 компаний Bristol Composite Materials Engineering Ltd. (Великобритания), CeramTec[18] (Германия) и ряд других.

Применительно к индивидуальной броне сухопутных войск, DARPA (в рамах финансирования программ разработки брони ESAPI) «за последнее десятилетие или около того потратила многие миллионы долларов в попытках уменьшить массу индивидуальной брони до уровня 17 кг/м2 при минимальных значениях достигнутого снижения»[29].

Применение[править | править код]

В авиации[править | править код]

В настоящее время комбинированная броня установлена на ударных вертолётах AH-64 «Апач», AH-1G, AH-1Q, AH-1S, противотанковых вертолетах А-129 «Мангуст», многоцелевых вертолетах UH-60 «Блэк Хоук», SA-341/SA-342 «Газель», Уэстленд «Линкс», лёгком разведывательно-ударном «Белл» OH-58D, разведывательно-ударных «Тигр», опытном RAH-66 «Команч» и целом ряде других летательных аппаратов.

В наземной технике[править | править код]

История развития брони и броневой защиты военной техники свидетельствует, что их эволюционирование происходит параллельно совершенствованию средств поражения вероятного противника. Подчиняясь этой общей закономерности, пути развития комбинированной брони определялись не только и не столько стремлением повышения её стойкости и снижения массы, сколько задаче экспериментальной отработки преград, рассчитанных на предпочтительное действие новых средств поражения. В наземной технике такие средства широко представлены боеприпасами (патронами) автоматического стрелкового оружия калибрами от 5,45 (5,56) мм до 14,5 мм, а также малокалиберных автоматических пушек с твердосплавными и тяжелосплавными бронебойными сердечниками. Возможности их срабатывания и разрушения при взаимодействии с керамическим слоем брони существенно отличаются от такового, характерного для сердечников из высокотвердой стали. По этой причине был расширен диапазон используемых керамических материалов, в частности за счет включения в него некоторых карбидов и боридов, в частности диборида титана.

К 1994 году разработана и принята на вооружение противопульная и противоснарядная композитная броня с керамикой Mexas немецкой фирмы IBD Deisenroth Engineering. Броня модульной конструкции используется в качестве навесной защиты на готовой конструкции бронированной машины из стали или алюминиевых сплавов. Конкретные состав и структура брони засекречены. Отмеченная практика распространяется на все разновидности комбинированной брони, предназначенной для защиты от бронебойных боеприпасов, калибром превышающим 12,7 мм.

Бронемодули Mexas использованы для повышения защищённости уже существующих боевых машин: основной танк Леопард 2 (Швеция Strv 122), Dingo ATF, разведывательный бронеавтомобиль Феннек, БМП ASCOD, БМП CV 9035 MKIII Дании, БТР Страйкер, Piranha IV, а также САУ PzH 2000. Позднее, начиная с 2005 года вместо бронемодулей Mexas были разработаны IBD и поставляются заказчикам модули усовершенствованной комбинированной брони AMAP (Advanced Modular Armour Protection).

Помимо компании IBD Deisenroth Engineering разработчиками и производителями бронемодулей пассивной защиты боевых бронированных машин (ББМ) лёгкой категории являются канадская компания DEW Engineering and Development (навесные модули многоцелевой ББМ «Страйкер» и её варианта — машины WCVD), и швейцарская компания RUAG Land Systems (комплекты бортовых модулей SidePro и модулей защиты горизонтальных проекций RoofPRO-P машины CV90).

См. также[править | править код]

  • Бетонная броня
  • Пластиковая броня

ru.wikipedia.org


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.