Till en början utfördes attacken mot rustningen direkt mot varandra: medan den huvudsakliga typen av påkörning var ett pansargenomborande projektil av kinetisk åtgärd, reducerades designernas duell till en ökning av pistolens kaliber, tjockleken och rustningens lutningsvinklar. Denna utveckling är tydligt synlig i utvecklingen av tankvapen och rustningar under andra världskriget. Den tidens konstruktiva beslut är ganska uppenbara: vi kommer att göra barriären tjockare; om du lutar den måste projektilen gå längre i metallens tjocklek och sannolikheten för en ricochet ökar. Även efter uppkomsten av pansargenomträngande skal med en hård icke-destruktiv kärna i ammunition av tank- och pansarvapenpistoler har lite förändrats.
Element av dynamiskt skydd (EDS)
De är "smörgåsar" av två metallplattor och ett sprängämne. EDZ placeras i behållare, vars lock skyddar dem från yttre påverkan och samtidigt representerar kastbara element
Dödligt spott
Men redan i början av andra världskriget skedde en revolution i ammunitionens slående egenskaper: kumulativa skal dök upp. 1941 började tyska artillerimän använda Hohlladungsgeschoss ("en projektil med ett snäpp i laddningen"), och 1942 antog Sovjetunionen 76 mm-BP-350A-projektilen, utvecklad efter att ha studerat fångade prover. Så ordnades de berömda Faust -beskyddarna. Ett problem uppstod som inte kunde lösas med traditionella metoder på grund av den oacceptabla ökningen av tankens massa.
I huvudet på den kumulativa ammunitionen görs en konisk skåra i form av en tratt kantad med ett tunt lager av metall (klockmunnen framåt). Explosiv detonation börjar från sidan närmast toppen av tratten. Detonationsvågen "kollapsar" tratten till projektilens axel, och eftersom trycket på explosionsprodukterna (nästan en halv miljon atmosfärer) överskrider gränsen för plastisk deformation av plattan börjar den senare bete sig som en kvasi-vätska. Denna process har inget att göra med smältning, det är just materialets "kalla" flöde. En tunn (jämförbar med skaltjockleken) kumulativ stråle pressas ut från den kollapsande tratten, vilket accelererar till hastigheter i storleksordningen för den explosiva detonationshastigheten (och ibland ännu högre), det vill säga cirka 10 km / s eller mer. Hastigheten för den kumulativa strålen överstiger avsevärt ljudets utbredningshastighet i rustningsmaterialet (cirka 4 km / s). Därför sker interaktionen mellan jet och rustning enligt hydrodynamikens lagar, det vill säga att de beter sig som vätskor: jetstrålen brinner inte alls genom rustningen (detta är en utbredd missuppfattning), men tränger in i den, precis som en vattenstråle under tryck tvättar bort sand.
Principer för halvaktivt skydd med hjälp av själva jetens energi. Till höger: cellulär rustning, vars celler är fyllda med en kvasi-flytande substans (polyuretan, polyeten). Chockvågen för den kumulativa strålen reflekteras från väggarna och kollapsar hålrummet och orsakar destruktion av strålen. Botten: rustning med reflekterande ark. På grund av svullnaden av baksidan och packningen förskjuts den tunna plattan, körs på strålen och förstör den. Sådana metoder ökar det antikumulativa motståndet med 30-40
Lagerskydd
Det första skyddet mot kumulativ ammunition var användningen av skärmar (två-barriär rustning). Den kumulativa strålen bildas inte direkt, för sin maximala effektivitet är det viktigt att detonera laddningen på det optimala avståndet från rustningen (brännvidd). Om en skärm av ytterligare metallplåtar placeras framför huvudpansret, kommer detonationen att inträffa tidigare och effekten av påverkan minskar. Under andra världskriget, för att skydda mot faustpatroner, fäste tankfartyg tunna metallplåtar och nätskärmar till sina fordon (en vanlig berättelse om användning av rustningsbäddar i denna kapacitet, även om det i själva verket användes speciella maskor). Men denna lösning var inte särskilt effektiv - ökningen av resistens var i genomsnitt endast 9-18%.
Därför, när de utvecklade en ny generation tankar (T-64, T-72, T-80), använde konstruktörerna en annan lösning-flerlagers rustning. Den bestod av två lager av stål, mellan vilka placerades ett lager med låg densitet fyllmedel - glasfiber eller keramik. Denna "paj" gav en vinst i jämförelse med monolitisk rustning i stål upp till 30%. Denna metod var dock inte tillämplig för tornet: i dessa modeller är den gjuten och det är svårt att placera glasfiber inuti ur en teknisk synvinkel. Konstruktörerna av VNII-100 (nu VNII "Transmash") föreslog att smälta in i tornpansarbollarna gjorda av ultraporslin, vars specifika släckningsförmåga är 2–2, 5 gånger högre än pansarstål. Specialisterna vid Research Institute of Steel valde ett annat alternativ: mellan rustningens yttre och inre lager placerades förpackningar av höghållfast massivt stål. De tog på sig effekten av en försvagad kumulativ stråle i hastigheter när interaktionen sker inte enligt hydrodynamikens lagar, utan beroende på materialets hårdhet.
Vanligtvis är tjockleken på rustning som en formad laddning kan tränga igenom 6-8 av dess kalibrer, och för laddningar med plattor av material som utarmat uran kan detta värde nå 10
Halvaktiv rustning
Även om det inte är lätt att bromsa den kumulativa strålen, är den sårbar i sidled och kan lätt förstöras även genom en svag sidostötning. Därför bestod den vidare utvecklingen av tekniken i det faktum att den kombinerade rustningen på det gjutna tornets främre och sidodelar bildades på grund av att håligheten var öppen uppifrån fylld med ett komplext fyllmedel; uppifrån stängdes hålrummet med svetsade pluggar. Torn av denna design användes vid senare modifieringar av tankar-T-72B, T-80U och T-80UD. Principen för insatserna var annorlunda, men använde den nämnda "laterala sårbarheten" för den kumulativa strålen. Sådan rustning brukar kallas "halvaktiva" skyddssystem, eftersom de använder energin från själva vapnet.
En av varianterna av sådana system är mobilpansar, vars driftsprincip föreslogs av anställda vid Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch vid USSR Academy of Sciences. Rustningen består av en uppsättning hålrum fyllda med en kvasi-flytande substans (polyuretan, polyeten). En kumulativ stråle, som kommer in i en sådan volym som avgränsas av metallväggar, genererar en chockvåg i kvasivätskan, som reflekteras från väggarna, återvänder till strålaxeln och kollapsar hålrummet, vilket orsakar retardation och förstörelse av strålen. Denna typ av rustning ger upp till 30-40% ökning av antikumulativt motstånd.
Ett annat alternativ är rustning med reflekterande ark. Det är en treskiktsbarriär som består av en platta, en distans och en tunn platta. Strålen, som tränger in i plattan, skapar spänningar, vilket först leder till lokal svullnad av baksidan och sedan till dess förstörelse. I detta fall uppstår betydande svullnad av packningen och det tunna arket. När strålen genomborrar packningen och den tunna plattan har den senare redan börjat röra sig bort från plattans baksida. Eftersom det finns en viss vinkel mellan strålens rörelseriktningar och den tunna plattan, börjar plattan någon gång springa in på strålen och förstör den. I jämförelse med monolitisk rustning med samma massa kan effekten av att använda "reflekterande" ark uppgå till 40%.
Nästa designförbättring var övergången till torn med svetsad bas. Det blev klart att utvecklingen för att öka styrkan hos rullad rustning är mer lovande. I synnerhet under 1980-talet utvecklades nya stål med ökad hårdhet och redo för serieproduktion: SK-2SH, SK-3SH. Användningen av torn med en bas av valsat stål gjorde det möjligt att öka skyddsekvivalenten längs tornets bas. Som ett resultat hade tornen för T-72B-tanken med en rullad bas en ökad inre volym, vikttillväxten var 400 kg jämfört med den seriella gjutna tornen i T-72B-tanken. Tornfyllningspaketet tillverkades med keramiska material och stål med hög hårdhet eller från ett paket baserat på stålplattor med "reflekterande" plåtar. Ekvivalent rustningsresistens var lika med 500–550 mm homogent stål.
Hur dynamiskt skydd fungerar
När DZ -elementet penetreras av en kumulativ jet, detonerar sprängämnet i det och metallplattorna i kroppen börjar flyga isär. Samtidigt skär de strålens bana i en vinkel och ersätter ständigt nya sektioner under den. En del av energin går åt till att bryta igenom plattorna, och den laterala impulsen från kollisionen destabiliserar strålen. DZ minskar de rustningsgenomträngande egenskaperna hos kumulativa vapen med 50-80%. Samtidigt, vilket är mycket viktigt, detonerar inte DZ när det avfyras från handeldvapen. Användningen av DZ har blivit en revolution inom skyddet av pansarfordon. Det fanns en verklig möjlighet att påverka det penetrerande skademedlet lika aktivt som det tidigare hade påverkat den passiva rustningen.
Explosion mot
Samtidigt fortsatte tekniken inom kumulativ ammunition att förbättras. Om pansarpenetrationen av projektilformade projektiler under andra världskriget inte översteg 4–5 kaliber, så ökade den senare avsevärt. Så, med en kaliber på 100-105 mm, var det redan 6-7 kaliber (i stålekvivalenten 600-700 mm), med en kaliber på 120-152 mm höjdes pansarpenetrationen till 8-10 kaliber (900 -1200 mm av homogent stål). För att skydda mot denna ammunition krävdes en kvalitativt ny lösning.
Arbetet med antikumulativ eller "dynamisk" rustning, baserat på principen om motexplosion, har utförts i Sovjetunionen sedan 1950-talet. Vid 1970-talet hade dess konstruktion redan utarbetats vid All-Russian Research Institute of Steel, men den psykologiska oförberedelsen hos höga representanter för armén och industrin förhindrade dess antagande. De var bara övertygade om framgångsrik användning av liknande rustningar av israeliska tankfartyg på stridsvagnarna M48 och M60 under det arabisk-israeliska kriget 1982. Eftersom de tekniska, konstruktiva och tekniska lösningarna var helt förberedda var Sovjetunionens huvudsakliga tankflotta utrustad med Kontakt-1 anti-kumulativt explosiv reaktiv rustning (ERA) på rekordtid-på bara ett år. Installationen av DZ på tankarna T-64A, T-72A, T-80B, som redan hade en ganska kraftfull rustning, devalverade praktiskt taget de befintliga arsenalerna för antitankstyrda vapen från potentiella motståndare.
Det finns knep mot skrot
Den kumulativa projektilen är inte det enda sättet att förstöra pansarfordon. Mycket farligare motståndare till rustning är pansargenomträngande subkaliberprojektiler (BPS). Utformningen av en sådan projektil är enkel - det är ett långt skrot (kärna) av tungt och höghållfast material (vanligtvis volframkarbid eller utarmat uran) med en svans för stabilisering under flygning. Kärndiametern är mycket mindre än fatkalibern - därav namnet "subkaliber". Flyger med en hastighet av 1,5–1,6 km / s, har en "pil" som väger flera kilo sådan rörelseenergi att om den träffas kan den tränga in mer än 650 mm homogent stål. Dessutom påverkar metoderna som beskrivs ovan för att förbättra det antikumulativa skyddet praktiskt taget inte subkaliberprojektiler. I motsats till sunt förnuft orsakar lutningen av pansarplattorna inte bara ricochet av en subkaliberprojektil utan försvagar till och med graden av skydd mot dem! Moderna "eldade" kärnor ricochet inte: vid kontakt med rustningen bildas ett svampformat huvud vid kärnans främre ände, som spelar rollen som ett gångjärn, och projektilen vänder sig mot vinkelrätt mot rustningen, förkortas vägen i dess tjocklek.
Nästa generation DZ var Contact-5-systemet. Forskningsinstitutets specialister började göra ett bra jobb och löste många motsägelsefulla problem: DZ skulle ge en kraftig lateral impuls, som gjorde det möjligt att destabilisera eller förstöra kärnan i BOPS, sprängämnet borde på ett tillförlitligt sätt ha detonerat från låg- hastighet (jämfört med den kumulativa jet) -kärnan i BOPS, men samtidigt uteslöts detonation från att träffa kulor och skalfragment. Blockdesign hjälpte till att hantera dessa problem. Omslaget på DZ-blocket är tillverkat av tjockt (ca 20 mm) höghållfast rustningsstål. Vid påkörning genererar BPS en ström av höghastighetsfragment som detonerar laddningen. Påverkan på BPS av ett rörligt tjockt lock är tillräckligt för att minska dess rustningsgenomträngande egenskaper. Påverkan på den kumulativa strålen ökar också i jämförelse med den tunna (3 mm) Contact-1-plattan. Som ett resultat ökar installationen av DZ "Contact-5" på tankar det antikumulativa motståndet med 1, 5-1, 8 gånger och ger en ökning av skyddet mot BPS med 1, 2-1, 5 gånger. Kontakt-5-komplexet är installerat på ryska serietankar T-80U, T-80UD, T-72B (sedan 1988) och T-90.
Den sista generationen av den ryska DZ - "Relikt" -komplexet, också utvecklat av specialister från Research Institute of Steel. I den förbättrade EDZ eliminerades många nackdelar, till exempel otillräcklig känslighet vid initiering av kinetiska projektiler med låg hastighet och vissa typer av kumulativ ammunition. Ökad effektivitet i skyddet mot kinetisk och kumulativ ammunition uppnås genom användning av ytterligare kastplattor och införande av icke-metalliska element i deras sammansättning. Som ett resultat reduceras rustningspenetrationen för subkaliberprojektiler med 20-60%, och på grund av den ökade exponeringstiden för den kumulativa strålen var det möjligt att uppnå en viss effektivitet i kumulativa vapen med ett tandemspets.
