Under en relativt kort historia av pansarfordon (BTT) för markstyrkorna, som är cirka hundra år gammal, har fientligheternas art upprepade gånger förändrats. Dessa förändringar var av kardinal karaktär - från "positionellt" till "mobilt" krig och vidare till lokala konflikter och terrorbekämpning. Det är karaktären hos de föreslagna militära operationerna som är avgörande för utformningen av krav på militär utrustning. Följaktligen ändrades också rankningen av BTT: s huvudfastigheter. Den klassiska kombinationen "eldkraft - försvar - rörlighet" har uppdaterats flera gånger, kompletterat med nya komponenter. För närvarande har synpunkten fastställts, enligt vilken prioritet ges till säkerhet.
En betydande utvidgning av sortimentet och kapaciteten hos anti-pansarfordon (BTT) gjorde dess överlevnad till den viktigaste förutsättningen för fullgörandet av ett stridsuppdrag. Att säkerställa överlevnad och (i en snävare mening) skydd av BTT är baserat på en integrerad strategi. Det kan inte finnas några universella skyddsmöjligheter mot alla möjliga moderna hot, därför installeras olika skyddssystem på BTT -anläggningar som kompletterar varandra. Hittills har dussintals strukturer, system och komplex för skyddande ändamål skapats, allt från traditionella rustningar till aktiva skyddssystem. Under dessa förhållanden är bildandet av den optimala sammansättningen av komplext skydd en av de viktigaste uppgifterna, vars lösning till stor del avgör hur perfekt den utvecklade maskinen är.
Lösningen på problemet med att integrera skyddsmedel bygger på analys av potentiella hot under de antagna användningsförhållandena. Och här är det nödvändigt att återgå till det faktum att fientligheternas karaktär och följaktligen den "representativa utrustningen för pansarvapen"
jämför, säg, med andra världskriget. För närvarande är de farligaste för BTT två motsatta (både vad gäller den tekniska nivån och tillämpningsmetoderna) grupper av medel - precisionsvapen (WTO) å ena sidan och närstridsvapen och gruvor å andra sidan. Om användningen av WTO är typisk för högutvecklade länder och som regel leder till ganska snabba resultat i förstörelsen av fiendens pansarfordonsgrupper, så kommer den omfattande användningen av gruvor, improviserade sprängladdningar (SBU) och handhållna anti- tankgranatkastare av olika beväpnade formationer är av långsiktig natur. Erfarenheten av de amerikanska militära operationerna i Irak och Afghanistan är mycket vägledande i denna mening. Med tanke på att sådana lokala konflikter är de mest typiska för moderna förhållanden bör det erkännas att det är gruvor och närstridsvapen som är farligast för BTT.
Det hotnivå som utgörs av gruvor och improviserade sprängladdningar illustreras väl av de allmänna uppgifterna om förlusterna av utrustning från den amerikanska armén i olika väpnade konflikter (tabell 1).
Analysen av förlustdynamiken gör att vi otvetydigt kan konstatera att gruvåtgärdskomponenten i det komplexa skyddet av pansarfordon är särskilt relevant idag. Att ge gruvskydd har blivit ett av huvudproblemen för utvecklare av moderna militära fordon.
För att bestämma sätten att säkerställa skydd är det först och främst nödvändigt att bedöma egenskaperna hos de mest troliga hoten - typen och kraften hos de gruvor och explosiva enheter som används. För närvarande har ett stort antal effektiva anti-tankgruvor skapats, som bland annat skiljer sig från handlingsprincipen. De kan utrustas med trycksäkringar och flerkanalssensorer-magnetometriska, seismiska, akustiska, etc. Stridsspetsen kan antingen vara det enklaste högexplosiva eller med slående element av typen "chock core", som har en hög rustning- genomborrande förmåga.
Specifikationerna för de militära konflikterna som övervägs innebär inte närvaron av "högteknologiska" gruvor i fiendens ägo. Erfarenheten visar att i de flesta fall används gruvor, och oftare SBU, för högexplosiv verkan med radiostyrda eller kontaktsäkringar. Ett exempel på en improviserad spränganordning med en enkel trycksäkring visas i fig. 1.
bord 1
Nyligen, i Irak och Afghanistan, har det förekommit fall av användning av improviserade sprängladdningar med slagande element av typen "chock core". Framväxten av sådana enheter är ett svar på att öka gruvskyddet för BTT. Även om det av uppenbara skäl är omöjligt att tillverka en högkvalitativ och mycket effektiv kumulativ sammansättning med "improviserade medel", är dock rustningsgenomträngningen hos sådana SBU upp till 40 mm stål. Detta är tillräckligt för att på ett tillförlitligt sätt besegra lättpansrade fordon.
Minernas kraft och SBU: s kraft beror i stor utsträckning på tillgängligheten av vissa sprängämnen (sprängämnen), liksom på möjligheterna att lägga dem. I regel tillverkas IED på grundval av industriella sprängämnen, som samtidigt har en mycket större vikt och volym än "strids" sprängämnen. Svårigheter med den dolda läggningen av sådana skrymmande IED begränsar deras kraft. Data om användningsfrekvensen för gruvor och IED med olika TNT -ekvivalenter, erhållna som ett resultat av generalisering av erfarenheten av amerikanska militära operationer under de senaste åren, ges i tabell. 2.
Tabell 2
Analys av de presenterade uppgifterna visar att mer än hälften av de explosiva enheter som används i vår tid har TNT-ekvivalenter på 6-8 kg. Det är detta område som bör erkännas som det mest troliga och därför det farligaste.
Ur synpunkten på nederlagets art finns det typer av sprängningar under bilens botten och under ratten (larv). Typiska exempel på skador i dessa fall visas i fig. 2. Vid explosioner under botten är det mycket troligt att skrovets integritet (brott) och förstörelse av besättningen både på grund av dynamiska laster som överstiger de högsta tillåtna och på grund av stötvåg och fragmentering flöde är mycket troligt. Under hjulexplosioner går fordonets rörlighet som regel förlorad, men den viktigaste faktorn som påverkar besättningen är endast dynamiska laster.
Fig 1. Improviserad explosiv anordning med trycksäkring
Tillvägagångssätt för att säkerställa minskydd av BTT bestäms i första hand av kraven för besättningens skydd och endast för det andra - av kraven för att behålla fordonets körbarhet.
Att bibehålla funktionaliteten hos den interna utrustningen och som en följd av den tekniska stridsförmågan kan säkerställas genom att minska stötbelastningen på denna utrustning och dess fästpunkter. Mest
avgörande i detta avseende är komponenter och sammansättningar fästa vid maskinens botten eller inom den maximala möjliga dynamiska nedböjningen av botten under sprängning. Antalet fästpunkter för utrustning till botten bör minimeras så mycket som möjligt, och dessa noder själva bör ha energiabsorberande element som minskar dynamiska belastningar. I varje fall är utformningen av fästpunkterna original. Samtidigt är det, ur bottenkonstruktionens synvinkel, nödvändigt att minska den dynamiska avböjningen (öka styvheten) och säkerställa maximal minskning av de dynamiska laster som överförs till fästpunkterna för den interna utrustningen.
Besättningsunderhåll kan uppnås om ett antal villkor är uppfyllda.
Det första villkoret är att minimera de dynamiska laster som överförs under detonationen till besättningens eller truppens sätes fästpunkter. Om sätena är fästa direkt i bilens botten, kommer nästan all energi som ges till denna del av botten att överföras till sina fästpunkter, därför
extremt effektiva energiabsorberande sätesaggregat krävs. Det är viktigt att skyddet vid hög laddningseffekt blir tveksamt.
När sätena är fästa vid skrovets sidor eller tak, där zonen med lokala "explosiva" deformationer inte sträcker sig, överförs endast den del av de dynamiska laster som fördelas till bilkroppen som helhet till fästpunkterna. Med tanke på den stora massan av stridsfordon, liksom närvaron av faktorer som upphängningselasticitet och partiell energiabsorbering på grund av lokal deformation av strukturen, kommer accelerationer som överförs till sidorna och taket på skrovet att vara relativt små.
Det andra villkoret för att bibehålla besättningens arbetsförmåga är (som i fallet med intern utrustning) uteslutning av kontakt med botten vid maximal dynamisk avböjning. Detta kan uppnås rent konstruktivt - genom att erhålla det nödvändiga avståndet mellan botten och golvet i det beboliga facket. Ökning av bottenens styvhet leder till en minskning av detta nödvändiga spel. Besättningens prestanda säkerställs således genom speciella stötdämpande säten som är fixerade på platser långt från zonerna för eventuell applicering av explosiva laster, samt genom att eliminera besättningens kontakt med botten vid maximal dynamisk avböjning.
Ett exempel på det integrerade genomförandet av dessa metoder för gruvskydd är den relativt nyligen framväxande klassen av MRAP -pansarfordon (Mine Resistant Ambush Protected), som har ökat motstånd mot explosiva enheter och handeldvapen (bild 3) …
Figur 2. Arten av pansarfordonens nederlag vid undergrävning under botten och under ratten
Vi måste hylla den högsta effektivitet som uppvisats av USA, med vilken utvecklingen och leveransen av stora mängder sådana maskiner till Irak och Afghanistan organiserades. Ett ganska stort antal företag anförtroddes denna uppgift - Force Protection, BAE Systems, Armor Holdings, Oshkosh Trucks / Ceradyne, Navistar International, etc. Detta förutbestämde en betydande minskning av MRAR -flottan, men gjorde samtidigt det möjligt att leverera dem i erforderliga mängder på kort tid.
De gemensamma särdragen i tillvägagångssättet för att säkerställa gruvskydd på dessa företags bilar är den rationella V-formen på skrovets nedre del, ökad bottenstyrka på grund av användning av tjocka pansarplattor i stål och obligatorisk användning av speciella energiabsorberande säten. Skydd ges endast för den beboeliga modulen. Allt som är "utanför", inklusive motorrummet, har antingen inget skydd alls eller är dåligt skyddat. Denna funktion gör att den tål att undergräva
tillräckligt kraftfulla IED på grund av enkel förstörelse av de "yttre" facken och enheterna med minimering av överföringen av påverkan på den beboeliga modulen (fig. 4) Liknande lösningar implementeras både på tunga maskiner, till exempel Ranger från Universal Engineering (Fig. 5) och på ljus, inklusive IVECO 65E19WM. Med uppenbar rationalitet under förhållanden med begränsad massa ger denna tekniska lösning fortfarande inte hög överlevnadsförmåga och bevarande av rörlighet med relativt svaga explosiva anordningar, liksom skottskott.
Ris. 3. Pansarfordon i klassen MRAP (Mine Resistant Ambush Protected) har ökat motstånd mot explosiva enheter och handeldvapen
Ris. 4. Lossning av hjul, kraftverk och extern utrustning från besättningsfacket när en bil sprängs av en gruva
Ris. 5. Tunga pansarfordon av Ranger -familjen Universal Engineering
Ris. 6 Fordon från Typhoon -familjen med en ökad nivå av gruvmotstånd
Enkel och pålitlig, men inte den mest rationella ur vikt synvinkel, är användningen av tungt stålplåt för att skydda botten. Lättare bottenstrukturer med energiabsorberande element (till exempel sexkantiga eller rektangulära rörformiga delar) används fortfarande mycket begränsat.
Bilar av Typhoon -familjen (Fig. 6), utvecklade i Ryssland, tillhör också MRAP -klassen. I denna familj av fordon implementeras nästan alla för närvarande kända tekniska lösningar för att säkerställa gruvskydd:
- V-formad botten, - flerlagers botten av besättningsfacket, gruvsump, - invändigt golv på elastiska element, - besättningens placering på det största möjliga avståndet från den mest troliga platsen för detonation, - enheter och system som skyddas mot direkt påverkan av vapen, - energiabsorberande säten med säkerhetsbälten och nackskydd.
Arbetet med Typhoon -familjen är ett exempel på samarbete och en integrerad strategi för att lösa problemet med att säkerställa säkerhet i allmänhet och gruvresistens i synnerhet. Den främsta utvecklaren av skyddet av bilar som skapats av Ural Automobile Plant är OAO NII Stali. Utvecklingen av den allmänna konfigurationen och layouten av stugor, funktionella moduler samt energiabsorberande säten genomfördes av JSC "Evrotechplast". För att utföra numerisk simulering av explosionspåverkan på fordonsstrukturen var specialister från Sarov Engineering Center LLC inblandade.
Det nuvarande tillvägagångssättet för bildandet av gruvskydd omfattar flera steg. I det första steget utförs numerisk modellering av explosionsprodukternas inverkan på en ritad design. Dessutom klargörs den externa konfigurationen och den allmänna utformningen av botten, anti-gruvpallar och deras struktur utarbetas (utvecklingen av strukturer utförs också först med numeriska metoder och testas sedan på fragment genom verklig detonation).
I fig. 7 visar exempel på numerisk modellering av en explosions inverkan på olika strukturer av gruvverkan, utförda av JSC "Research Institute of Steel" inom ramen för arbetet med nya produkter. Efter att den detaljerade konstruktionen av maskinen är klar simuleras olika alternativ för dess undergrävning.
I fig. 8 visar resultaten från numeriska simuleringar av en Typhoon -fordonsdetonation utförd av Sarov Engineering Center LLC. Baserat på resultaten av beräkningarna görs de nödvändiga modifieringarna, vars resultat redan har verifierats med verkliga detonationstester. Detta flerstegs tillvägagångssätt gör det möjligt att bedöma riktigheten av tekniska lösningar i olika designfaser och i allmänhet minska risken för designfel, samt välja den mest rationella lösningen.
Ris. 7 Bilder på deformerade tillstånden hos olika skyddskonstruktioner i den numeriska simuleringen av explosionen
Ris. 8 Bilden av tryckfördelning i den numeriska simuleringen av explosionen av bilen "Typhoon"
En gemensam egenskap hos de moderna pansarfordon som skapas är modulariteten hos de flesta system, inklusive skyddande. Detta gör det möjligt att anpassa nya prover av BTT till de avsedda användningsvillkoren och omvänt i avsaknad av hot för att undvika omotiverade
kostar. När det gäller gruvskydd möjliggör en sådan modularitet att snabbt reagera på möjliga förändringar i typer och krafter hos spränganordningar som används och effektivt lösa ett av huvudproblemen med att skydda moderna pansarfordon med minimala kostnader.
Följande slutsatser kan därför dras om det aktuella problemet:
- Ett av de allvarligaste hoten mot pansarfordon i de mest typiska lokala konflikterna i dag är gruvor och IED, som står för mer än hälften av utrustningsförlusterna.
- För att säkerställa ett högt gruvskydd av BTT krävs en integrerad strategi, inklusive både layout och design, "krets" -lösningar, samt användning av specialutrustning, särskilt energiabsorberande besättningsstolar.
- BTT -modeller med högt gruvskydd har redan skapats och används aktivt i moderna konflikter, vilket gör det möjligt att analysera upplevelsen av deras stridsanvändning och bestämma sätt att ytterligare förbättra deras design.
