Устройство бронетанкового вооружения
.pdfДля защиты бронеобъектов могут применяться ложные цели. При этом важной задачей считается получение от них сигналов, идентичных сигналам истинной цели. В качестве радиолокационных ложных целей используют пассивные переотражатели в виде уголковых отражателей, линз или ретрансляционных решеток. Тепловое излучение имитируют высокотемпературные отражатели со спектром, сдвинутым в область коротких волн. Для наилучшего соответствия защищаемому объекту ложные цели должны быть автономны. Для этого их предполагают сбрасывать или отстреливать с борта машины. Для определения момента запуска ложной цели танки оснащены датчиками предупреждения о радио-, лазерном и ИК облучении. Впервые в зарубежной практике система предупреждения об опасности была применена на танке «Меркава» Мк3. Подобная система установлена на российском танке Т-90 и украинском танке Т-84. Она включает широкоугольные оптические датчики, установленные по бортам корпуса, башни и на маске пушки, а также блок, сигнализирующий командиру об облучении танка лазерным лучом или РЛС миллиметрового диапазона, что означает вероятность применения противником противотанкового управляемого боеприпаса. Поэтому после получения предупреждающего сигнала экипаж должен предпринять незамедлительные защитные действия.
Одним из возможных способов уменьшения числа боевых элементов, попадающих в танк, является применение систем (или комплексов) активной защиты. Идея заключается в уничтожении или повреждении подлетающих к бронеобъекту снарядов (ракет, мин) или уводе их в сторону от цели. Практическая реализация этого решения осуществляется по трем основным направлениям:
-разработка устройств, создающих помехи оператору или системе наведения ракеты (снаряда);
-изготовление ложных целей для увода управляемых или самонаводящихся снарядов;
-создание способов активного воздействия на подлетающий снаряд для его разрушения.
Повышение противоснарядной стойкости защитных устройств на современных объектах БТВ реализуется за счет применения материалов и конструкций преград, обеспечивающих сопротивление внедряющемуся телу (сердечник БПС, кумулятивная струя и т.д.), а также его дестабилизацию, что приводит к частичному или полному разрушению.
Броневая защита с трудом поддается изменениям даже при глубокой модернизации. Жесткие ограничения по габаритам и массе вынуждают специалистов искать пути повышения противоснарядной стойкости объектов БТВ в применении новых броневых материалов и технологий их получения, а также в совершенствовании конструкций преград. В связи с появлением средств, способных поражать цели с направлений, где им противостоит наиболее слабая броневая защита, эта проблема еще более обострилась.
На современных объектах БТВ дифференцированно применяются различные типы брони. Причем эффект дестабилизации поражающего средства
391
достигается применением разнесенной брони, а также применением динамической защиты. Сопротивление внедрению оказывает, прежде всего, монолитная и конструкционная броня.
Существенный вклад в дело защиты экипажей танков может внести применение обшивки обитаемых отделений (противоосколочный подбой) и защитной одежды. В качестве основного материала для этой цели используется кевлар, сохраняющий стабильность механических характеристик в широком диапазоне температур.
системы снижения заметности танков, обеспечивающие их необнаруживаемость;
системы снижения потока поражающих воздействий, обеспечивающие уклоняемость танков;
системы повышения стойкости к воздействиям, обеспечивающие боеспособность машин, подвергнутых воздействию ПТС как с пробитием, так и без пробития брони.
Основным способом снижения заметности объектов БТВ на тактическом фоне является маскировка (оптическая, тепловая, радиолокационная) – рис. 7.
Основными способами снижения потока поражающих воздействий являются противодействие подавлением и противодействие использованием ложных целей.
Рис. 5.72. Классификация технических средств маскировки
Наиболее эффективное решение задачи уменьшения вероятности попадания в объект БТВ требует реализации комплекса мероприятий различного назначения и сложности исполнения − от подручных технических средств до сложных оптико-электронных систем, в том числе влияющих на внешнюю конфигурацию.
Основным способом повышения стойкости к воздействиям, обеспечивающим неуязвимость объекта БТВ, является его защита от существующих поражающих средств и факторов.
Различают системы защиты от обычных противотанковых средств (противоснарядная защита, противоминная защита, защита от средств воздушного нападения, противоосколочная защита, защита от возгорания и
392
взрыва топлива, противоударная защита), системы защиты от зажигательного оружия и системы защиты от оружия массового поражения (ОМП).
Оптическая маскировка реализуется с помощью:
защитных и деформирующих покрытий;
естественных масок;
искусственных масок;
систем постановки дымовых завес. Тепловая маскировка обеспечивается:
теплоизоляцией наиболее теплоизлучающих узлов, агрегатов и
поверхностей машины; применением теплорассеивающих экранов;
отводом отработавших газов и их смешением с воздухом. Радиолокационную маскировку выполняют применением:
специальной архитектуры наружного оборудования, обеспечивающей наименьшую эффективную поверхность рассеивания радиолучей;
радиопоглощающих покрытий и чехлов; отражающих экранов.
Системы защиты от обычных ПТС и ОМП включают в себя большую номенклатуру типов и технических средств защиты, влияющих на компоновку объектов БТВ и их объёмно-массовые параметры. Они образуют подсистемы защиты, представляющие собой совокупность технических мероприятий, обеспечивающих стойкость к воздействию определённых типов боеприпасов. Основой подсистем, обеспечивающих стойкость к воздействию обычных ПТС, являются броневая защита и специальные технические средства. Система защиты от обычного оружия включает в себя шесть подсистем.
Подсистемы, обеспечивающие противоснарядную (в том числе противокумулятивную) стойкость и защиту от средств воздушного нападения, включают в себя:
-броневую и активную защиты; -комбинированную (броневую и динамическую) защиту. Противоминная защита достигается :
-применением специальных конструкций корпуса машины (двойное днище, перегородки, распорные стойки);
-ударостойким исполнением сиденья механика-водителя. Противоосколочная защита имеет своими задачами:
а) защиту наружного оборудования посредством: -наклона лобовых поверхностей корпуса и башни;
-установки головок приборов на горизонтальных поверхностях; -защиты входных окон приборов; б) защиту экипажа и внутреннего оборудования использованием: -вязкого тыльного слоя брони;
-быстросъемных соединений трубопроводов и электрокоммуникаций; -противоосколочных жилетов и шлемов; -экранов.
393
Защита от возгорания и взрывов топлива и боеприпасов может быть реализована применением (см. рис. 10):
-бронированных отсеков для топлива и боеприпасов; -водоэмульсионных топлив; -негорючих и неподдерживающих горение материалов;
-высокоэффективного противопожарного оборудования. Противоударная защита обеспечивается (см. рис. 10): -ударостойким исполнением приборов и оборудования; -применением на оборудовании амортизаторов.
Система защиты от ОМП состоит из трех подсистем: противохимической, биологической и подсистемы защиты от поражающих факторов ядерного оружия. Последняя подсистема включает в себя технические средства защиты различного назначения (см. рис. 11):
а) от ударной волны: -прочный и жесткий корпус;
-средства индикации ядерного взрыва (средства закрытия воздухопритоков, средства защиты входных окон);
б) от радиационного излучения:
-подбои, надбои – от проникающей радиации; -надбои, подбои и покрытия, средства локальной защиты – от излучения с
радиоактивно зараженной местности; в) от светового излучения: -средства защиты экипажа;
-средства защиты приборов наблюдения; г) от электромагнитного импульса:
-экранирование внутреннего оборудования замкнутым контуром корпуса
ибашни;
-специальное конструктивное исполнение приборов.
5.4.3.2. Нетрадиционные способы защиты БТВ от обычных средств поражения
Динамическая защита Повышение противоснарядной стойкости броневой конструкции
связывают с использованием новых металлических и неметаллических материалов, с дальнейшим развитием конструкций броневых преград. При этом стремятся применять такие конструкции, которые не просто оказывают пассивное сопротивление внедряющемуся поражающему средству, а дестабилизируют его, вызывают повышенный расход энергии.
Одним из способов достижения этого является использование в конструкции комбинированной брони зарядов взрывчатого вещества. С учетом высокой эффективности действия по бронеобъектам современных средств поражения наряду и в дополнение к традиционным преградам пассивного типа широкое применение получила навесная и встроенная динамическая защита (иногда встречается термин «реактивная броня»).
394
Навесная динамическая защита (ДЗ) представляет собой (рис.21,а) контейнеры из обыкновенной стали толщиной 3 мм, которые устанавливаются на бонки, приваренные к корпусу и башне, и фиксируются болтами. Внутри корпуса контейнера размещаются два элемента пластифицированного взрывчатого вещества, один из которых устанавливается параллельно тыльной поверхности корпуса, а другой под углом 8–10° по отношению к первому элементу. Масса ВВ в одном элементе 260 г. Первым боевым применением навесной ДЗ считается использование израильскими войсками американских танков с комплексом такой защиты в ливанском конфликте. Следует отметить, что по тем временам это был значительный шаг в направлении повышения защиты танков, причем посредством использования нетрадиционных методов. В последующем динамическая защита стала широко применяться и на танках других стран. Примерами являются российская ДЗ «Контакт», установленная на танке Т-72Б и израильская ДЗ «Блейзер» (табл.1). Многочисленные результаты экспериментов показывают, что использование ДЗ позволяет снизить бронебойное действие кумулятивных боеприпасов в среднем на 50%. В то же время элементы ДЗ не срабатывают при воздействии пуль калибра 7,62; 12,7 и 14,5 мм, а также осколков снарядов на расстоянии меньше 10 м. Подрыв происходит при скорости деформации не менее 2,5 км/с.
При подрыве элемента верхняя пластина метается взрывом и подвергает кумулятивную струю циклическому удару, от чего происходит разрушение струи и ее дестабилизация. Эффективность кумулятивной струи при этом зависит от угла встречи струи с элементом ДЗ (при нормали бронепробиваемость уменьшается на 5%, а при угле встречи 70° – на 70%).
Значительными преимуществами навесной динамической защиты являются:
-выигрыш по массе в 10–20 раз (по сравнению с катаной стальной броней);
-низкая стоимость;
-технологичность производства;
-высокий уровень унификации;
-простота монтажа и обслуживания (только силами экипажа);
-безопасность при обстреле из стрелкового оружия, воздействии напалма
игорючих жидкостей;
-хорошая ремонтопригодность, в том числе с применением электро- и газосварки.
395
Рис. 5.73. Динамическая защита:
а– элемент навесной динамической защиты; б – элемент встроенной динамической защиты;
1– корпус контейнера навесной ДЗ; 2 – элемент со взрывчатым веществом; 3 – резиновые прокладки; 4 – верхняя пластина (крышка) встроенной ДЗ; 5 – нижняя пластина встроенной
ДЗ (броневой лист корпуса танка)
Принципиально схема построения такой ДЗ напоминает навесную ДЗ. Ключевым отличием является использование вместо тонкостенного контейнера ячеек для укладки элементов с ВВ на корпусе, специальных кронштейнах башни и бортов танка, которые закрываются крышками из листовой стали толщиной до 16 мм (рис.б). При подрыве ВВ метается сама крышка (пластина). Движение пластины с высокой скоростью навстречу внедряющемуся снаряду нарушает режим его внедрения, дестабилизирует его и за счет этого снижает бронепробивную способность. Встроенная ДЗ в равной степени эффективна как по отношению к кумулятивным боеприпасам, так и БПС. Установка встроенной ДЗ типа «Нож», которая обеспечивает защищённость как от кумулятивных, так и от бронебойно-подкалиберных снарядов, является одним из наиболее эффективных и реальных путей модернизации танков Т-72, состоящих на вооружении ВС РБ. Встроенная динамическая защита новейшего поколения установлена на передней части корпуса и башни российского танка Т-90 и украинского танка Т-84.
Одним из перспективных вариантов может быть размещение на танках тандемной динамической защиты, которая представляет собой конструкцию с двумя разнесенными рядами элементов ДЗ. Первый ряд нейтрализует действие предзаряда тандемной боевой части, второй уменьшает глубину проникновения кумулятивной струи основного заряда на 50–70%. Важнейшим направлением защиты крыши башни и моторно-трансмиссионного отделения может быть использование сочетания встроенной ДЗ и активной защиты или «козырька» с ДЗ.
396
Рис. 5.74. Размещение динамической защиты
Активная защита Значительный опыт накоплен в создании комплексов активной защиты,
которые имеют в своем составе радиолокационную станцию (РЛС), блок управления и пусковые установки вооружения. РЛС засекает снаряд на траектории, сигнал подается на борт объекта и после определенных вычислительных операций выдается команда на соответствующую пусковую установку. В результате этого происходит выстрел боеприпаса осколочного действия навстречу атакующему снаряду и уничтожение его за счет прямого попадания или осколочного воздействия на расстоянии примерно 6–7 метров от дульного среза ствола орудия танка. Вероятность уничтожения атакующего средства составляет примерно 0,8.
Практическая реализация использования систем активной защиты осуществляется по трем основным направлениям:
-разработка устройств, создающих помехи оператору или системе наведения ракеты (снаряда);
397
-изготовление ложных целей для увода управляемых или самонаводящихся снарядов;
-создание способов активного воздействия на подлетающий снаряд для его разрушения.
Последнее из перечисленных направлений реализовано на советском танке Т-55АМ, на котором установлена система активной защиты «Дрозд» (система 1030М-2)
Система активной защиты «Дрозд» Данная система предназначена для обнаружения противотанковых
поражающих средств, подлетающих к танку, и решения задачи встречи защитного снаряда с ним.
Система «Дрозд» (изделие 1030М-2) состоит из: -двух блоков вооружения;
-двух радиолокационных станций (по правому и левому борту); -системы встроенного контроля; -блока управления и коммутации; -низковольтного блока питания;
-аппаратурного модуля с системами измерения дальности и азимута. Каждая РЛС состоит из:
-антенно-волноводной системы; -передающей системы; -приемной системы; -системы измерения дальности; -системы измерения азимута.
Основная задача РЛС – определение момента подачи команды на соответствующий блок вооружения комплекса.
Аппаратура управления выстрелом формирует и передает команду на выстрел защитным снарядом в соответствующий блок комплекса.
Принцип работы РЛС заключается в следующем.
Основным исходным параметром при решении задачи встречи защитного снаряда с целью является дальность.
Первый режим работы РЛС – режим обнаружения. Максимальная дальность обнаружения при этом 225 м. Для обеспечения требуемой точности измерения дальности РЛС автоматически через 5 минут после включения комплекса и через каждые 40 минут непрерывной работы включается в режим «Периодическая калибровка». При дальности цели 50–60 м осуществляется автоматическое переключение РЛС в режим «Сопровождение» (режим измерения параметров). В этом режиме применяется точный масштаб измерения. Непосредственно перед включением режима «Сопровождение» на 0,01–0,012 с включается второй контрольно-настроечный режим «Калибровка по цели». После калибровки аппаратуры по цели РЛС переходит в режим «Сопровождение» и осуществляется решение задачи встречи защитного снаряда с целью. Для этого кроме дальности измеряются скорость и азимут цели.
398
Выбор блока вооружения происходит после определения азимута цели. В комплексе предусмотрен режим ручного контроля исправности и точностных характеристик РЛС правого и левого борта.
Существует также улучшенная модификация системы «Дрозд-2». Сравнительные характеристики систем «Дрозд» и «Дрозд-2» представлены в табл. 2. Установка системы «Дрозд-2» возможна на танках Т-55, Т-62, Т-72, Т-80, Т-90 и любых других зарубежных. Предполагается, что ее применение сократит потери танков в бою в 3,5 раза.
Рис. 5.75. Комплекс «Дрозд»
Комплекс активной защиты «Арена» Для того чтобы вероятность поражения кумулятивным боеприпасом
снизилась практически до нулевого уровня, его нужно инициировать (подорвать) на расстоянии около 40 диаметров боевой части от цели. Это приблизительно составляет 6–8 м для существующих противотанковых средств. С учетом того, что большинство современных ПТУР обладают большой околозвуковой скоростью (примерно 300 м/с), для подрыва на расстоянии 8 м ПТУР должна быть обнаружена на расстоянии не менее 20–25 м. Это расстояние необходимо для обнаружения ПТУР, отстрела поражающих средств, их ускорения и полета, детонации ВВ боевой части ПТУР.
Комплекс активной защиты танка «Арена-Э» (рис. 22) предназначен для защиты танков от противотанковых гранат, выстреливаемых из любых типов гранатометов, а также от противотанковых управляемых ракет, запускаемых с земли и с вертолетов, поражающих танк как при прямом попадании, так и при пролете над ним. Характеристика комплекса приведена в табл. 3.
В состав комплекса входят:
399
аппаратура обнаружения и управления: радиолокационная станция, вычислительная машина, пульт управления (командира), блоки преобразования команд;
средства поражения: защитные боеприпасы и секции установочных шахт; контрольно-проверочная аппаратура.
Возможности комплекса:
-обнаружение и сопровождение целей многофункциональной РЛС с «мгновенным» обзором пространства во всем защищаемом секторе;
-прицельное поражение целей за счет защитных боеприпасов остронаправленного действия с очень высоким быстродействием;
-полностью автоматическая работа без участия экипажа; -большой сектор защиты по азимуту 220–270°;
-малые размеры опасной зоны для пехоты сопровождения (радиус 20– 30 м) и отсутствие воздействия на наружное оборудование танка и элементы комплекса при срабатывании защитного боеприпаса;
-большой запас и возможность многократного перехвата целей, в том числе с одного направления;
-высокий уровень помехозащищенности и скрытность применения; -селекция малоскоростных предметов, осколков от взрывов снарядов,
пуль и малокалиберных снарядов, а также целей, удаляющихся от объекта защиты и пролетающих мимо него;
-электромагнитная совместимость комплекса с системами танка и между комплексами при применении танков в составе группировки;
-высокий уровень безопасности.
Комплекс является всепогодным и всесуточным, обнаруживает и поражает цели в любых условиях применения танка, в том числе в движении и при разворотах башни.
Радиолокационная станция, входящая в состав комплекса, обнаруживает атакующие, запущенные и с земли, и с воздуха снаряды на расстоянии 50 м от танка со всех направлений. После обнаружения проводится первичная селекция цели, определяется траектория ее движения вне зависимости от того, управляемый это снаряд или нет. Если цель представляет угрозу для танка, в расчетный момент времени отстреливается защитный элемент, затем следует команда на его подрыв. При этом осколки разлетаются, не представляя угрозы ни для танка, ни для атакующей пехоты за исключением одного направления, на котором образуется остронаправленное сверху вниз поле высокоскоростных поражающих осколков. Локализованный поток поражает цель на расстоянии от 3 до 6 метров от танка в зависимости от направления ее подхода. Время от обнаружения до уничтожения цели – 70 мс. Через 0,4 с комплекс, работающий в автоматическом режиме, готов к отражению следующей атаки. На пульте командира танка отображается информация о срабатывании комплекса и количестве оставшихся защитных элементов. На перезаряжание комплекса экипажу требуется около 15 минут.
«Арена» успешно борется с любыми типами противотанковых управляемых средств, в том числе с самыми современными.
400