В игре World of Tanks техника может быть снабжена разными типами снарядов, такими как бронебойные, подкалиберные, кумулятивные и осколочно-фугасные. В данной статье мы рассмотрим особенности действия каждого из этих снарядов, историю их изобретения и применения, плюсы и минусы их использования в историческом контексте.
Самыми распространенными и, в большинстве случаев, штатными снарядами на подавляющем большинстве техники в игре являются бронебойные снаряды
(ББ) калиберного устройства либо остроголовые.
Согласно Военной энциклопедии Ивана Сытина, идея прототипа нынешних бронебойных снарядов принадлежит офицеру итальянского флота Беттоло, который в 1877 году предложил использовать для этих целей так называемую «донную ударную трубку для бронебойных снарядов
» (до этого снаряды или вовсе не снаряжались, или же взрывание порохового заряда рассчитывалось на нагревание головной части снаряда при ударе его в броню, что, однако, далеко не всегда оправдывалось). После пробития брони поражающий эффект обеспечивается осколками снаряда, разогретыми до высокой температуры, и осколками брони. Во время Второй Мировой Войны снаряды данного типа были просты в производстве, надежны, имели довольно высокую пробиваемость, хорошо действовали против гомогенной брони. Но был и минус – на наклонной броне снаряд мог отрикошетить. Чем больше толщина брони, тем больше осколков брони образуется при пробитии таким снарядом, и тем выше убойная сила.
На анимации ниже проиллюстрировано действие каморного остроголового бронебойного снаряда. Он аналогичен бронебойному остроголовому снаряду, однако в задней части имеется полость (камора) с разрывным зарядом из тротила, а так же донный взрыватель. После пробития брони, снаряд взрывается, поражает экипаж и оборудование танка. В целом, этот снаряд сохранил большинство преимуществ и недостатков АР снаряда, отличаясь существенно более высоким заброневым действием и несколько более низкой бронепробиваемостью (по причине меньшей массы и прочности снаряда). Во время Войны, донные взрыватели снарядов не были достаточно совершенны, что иногда приводило к преждевременному взрыву снаряда до пробития брони, либо к отказу взрывателя после пробития,но экипажу, в случае пробития, легче от этого становилось редко.
Подкалиберный снаряд
(БП) имеет достаточно сложную конструкцию и состоит из двух главных частей - бронебойного сердечника и поддона. Задачей поддона, изготавливаемого из мягкой стали, является разгон снаряда в канале ствола. При попадании снаряда в цель поддон сминается, а тяжелый и твердый остроголовый сердечник, изготовленный из карбида вольфрама, пробивает броню.
Снаряд не имеет разрывного заряда, обеспечивая поражение цели обломками сердечника и осколками брони, разогретыми до высоких температур. Подкалиберные снаряды имеют значительно меньший вес по сравнению с обычными бронебойными снарядами, что позволяет им разгоняться в стволе орудия до существенно больших скоростей. В итоге, пробиваемость подкалиберных снарядов оказывается существенно выше. Использование подкалиберных снарядов позволило существенно повысить бронепробиваемость имевшихся орудий, что давало возможность поражать даже устаревшим орудиям более современную, хорошо бронированную бронетехнику.
В то же время, подкалиберные снаряды имеют ряд недостатков. Их форма напоминала катушку (существовали снаряды этого типа и обтекаемой формы, но они были существенно менее распространены), что сильно ухудшало баллистику снаряда, кроме того, легкий снаряд быстро терял скорость; в результате, на больших дистанциях бронепробиваемость подкалиберных снарядов сильно падала, оказываясь даже ниже, чем у классических бронебойных снарядов. Во время Второй Мировой Войны подкалиберные снаряды плохо работали по наклонной броне, поскольку под действием изгибающих нагрузок твердый, но хрупкий сердечник легко ломался. Заброневое действие таких снарядов уступало бронебойным калиберным снарядам. Подкалиберные снаряды малого калибра были малоэффективны против бронеобъектов, имевших защитные щиты из тонкой стали. Эти снаряды были дороги и сложны в производстве, а главное, при их изготовлении использовался дефицитный вольфрам.
В результате, количество подкалиберных снарядов в боекомплекте орудий в годы войны было небольшим, их разрешалось использовать только для поражения сильно бронированных целей на небольших дистанциях. Первыми в небольших количествах подкалиберные снаряды применила немецкая армия в 1940 году в ходе боев во Франции. В 1941 году, столкнувшись с хорошо бронированными советскими танками, немцы перешли к широкому использованию подкалиберных снарядов, что существенно повысило противотанковые возможности их артиллерии и танков. Однако, дефицит вольфрама ограничивал выпуск снарядов этого типа; в результате, в 1944 году производство немецких подкалиберных снарядов было прекращено, при этом большинство выпущенных за годы войны снарядов имело небольшой калибр (37-50 мм).
Пытаясь обойти проблему нехватки вольфрама, немцы производили подкалиберные снаряды Pzgr.40(С) с сердечником из закаленной стали и суррогатные Pzgr.40(W) с сердечником из обычной стали. В СССР достаточно массовое производство подкалиберных снарядов, созданных на основе трофейных немецких, началось в начале 1943 года, причем большинство выпускаемых снарядов было калибра 45 мм. Производство данных снарядов более крупных калибров было ограничено дефицитом вольфрама, и войскам они выдавались только при угрозе танковой атаки противника, причем на каждый израсходованный снаряд требовалось написать отчет. Также подкалиберные снаряды ограниченно использовались английской и американской армиями во второй половине войны.
Кумулятивный снаряд
(КС).
Принцип действия этого бронебойного боеприпаса значительно отличается от принципа действия кинетических боеприпасов, к которым относятся обычные бронебойные и подкалиберные снаряды. Кумулятивный снаряд представляет собой тонкостенный стальной снаряд, заполненный мощным взрывчатым веществом – гексогеном, или смесью тротила с гексогеном. В передней части снаряда во взрывчатке имеется бокалообразная выемка, облицованная металлом (обычно медью). Снаряд имеет чувствительный головной взрыватель. При столкновении снаряда с броней, происходит подрыв взрывчатого вещества. При этом, металл облицовки расплавляется и обжимается взрывом в тонкую струю (пест), летящую вперед с чрезвычайно высокой скоростью и пробивающую броню. Заброневое действие обеспечивается кумулятивной струей и брызгами металла брони. Пробоина кумулятивного снаряда имеет небольшие размеры и оплавленные края, что привело к распространенному заблуждению, утверждающему, что кумулятивные снаряды “прожигают” броню.
Пробиваемость кумулятивного снаряда не зависит от скорости снаряда и одинакова на всех дистанциях. Его изготовление достаточно просто, производство снаряда не требует применения большого количества дефицитных металлов. Кумулятивный снаряд может использоваться против пехоты, артиллерии как осколочно-фугасный снаряд. В то же время, кумулятивным снарядам в годы войны были свойственны многочисленные недостатки. Технология изготовления этих снарядов была недостаточно отработана, в результате, их пробиваемость была относительно невелика (примерно соответствовала калибру снаряда или немного выше) и отличалась нестабильностью. Вращение снаряда при больших начальных скоростях затрудняло образование кумулятивной струи, в результате, кумулятивные снаряды имели низкую начальную скорость, небольшую прицельную дальность стрельбы и высокое рассеивание, чему также способствовала неоптимальная с точки зрения аэродинамики форма головной части снаряда (ее конфигурация обуславливалась наличием выемки).
Большую проблему представляло создание сложного взрывателя, который должен быть достаточно чувствителен, чтобы быстро подрывать снаряд, но достаточно устойчив, чтобы не взрываться в стволе (СССР смог отработать такой взрыватель, пригодный для применения в снарядах мощных танковых и противотанковых пушек, только в конце 1944 года). Минимальный калибр кумулятивного снаряда составлял 75 мм, причем эффективность кумулятивных снарядов такого калибра сильно снижалась. Массовое производство кумулятивных снарядов требовало развертывания крупномасштабного производства гексогена.
Наиболее массово кумулятивные снаряды применялись немецкой армией (впервые летом-осенью 1941), в основном из орудий калибра 75 мм и гаубиц. Советская армия использовала кумулятивные снаряды, созданные на основе трофейных немецких, с 1942-43 годов, включив их в боекомплекты полковых орудий и гаубиц, имевших низкую начальную скорость. Английская и американская армия использовали снаряды этого типа, главным образом, в боекомплектах тяжелых гаубиц. Таким образом, во Второй Мировой войне (в отличие от настоящего времени, когда усовершенствованные снаряды данного типа составляют основу боекомплекта танковых орудий), применение кумулятивных снарядов было достаточно ограниченным, главным образом, они рассматривались как средство противотанковой самообороны орудий, имевших низкие начальные скорости и малую бронепробиваемость традиционными снарядами (полковые орудия, гаубицы). В то же время, всеми участниками войны активно использовались другие противотанковые средства с кумулятивными боеприпасами – гранатометы, авиабомбы, ручные гранаты.
Осколочно-фугасный снаряд
(ОФ).
Был разработан в конце 40-х годов ХХ века в Великобритании для поражения бронетехники противника. Представляет собой тонкостенный стальной или сталистого чугуна снаряд, заполненный взрывчатым веществом (обычно тротилом или аммонитом), с головным взрывателем. В отличие от бронебойных снарядов, осколочно-фугасные снаряды не имели трассера. При попадании в цель, снаряд взрывается, поражая цель осколками и взрывной волной, либо сразу - осколочное действие, либо с некоторой задержкой (что позволяет снаряду углубится в грунт) - фугасное действие. Снаряд предназначен, главным образом, для поражения открыто расположенной и укрытой пехоты, артиллерии, полевых укрытий (окопов, дерево-земляных огневых точек), небронированной и слабобронированной техники. Хорошо бронированные танки и САУ устойчивы к действию осколочно-фугасных снарядов.
Основным достоинством осколочно-фугасного снаряда является его универсальность. Данный тип снарядов возможно эффективно использовать против подавляющего большинства целей. Так же к достоинствам можно отнести меньшую стоимость, чем у бронебойных и кумулятивных снарядов того же калибра, что снижает затраты на обеспечение боевых действий и учебных стрельб. При прямом попадании в уязвимые зоны (люки башни, радиатор моторного отделения, вышибные экраны кормовой боеукладки и т. д.) ОФ может вывести танк из строя. Также попадание снарядов крупного калибра может вызвать разрушение легкобронированной техники, и повреждения тяжелобронированных танков, заключающиеся в растрескивании броневых плит, заклинивании башни, выходе из строя приборов и механизмов, ранениях и контузиях экипажа.
Основу современных сухопутных сил составляет бронетехника, представленная танками и боевыми машинами пехоты, вес которых уже перевалил соответственно за 70 тонн («Абрамс» М1А2 SEP v2, «Челленджер-2», «Меркава-Mk.4») и 40 тонн («Пума», «Намер»). В связи с этим преодоление броневой защиты указанных машин представляет серьезную проблему для противотанковых боеприпасов, которые включают в себя бронебойные и кумулятивные снаряды, ракеты и реактивные гранаты с кинетической и кумулятивной боевыми частями, а также поражающие элементы с ударным ядром.
Среди них наибольшей эффективностью обладают бронебойные подкалиберные снаряды и ракеты с кинетической боевой частью. Обладая высокой бронепробиваемостью, они отличаются от других противотанковых боеприпасов своей высокой подлетной скоростью, малой чувствительностью к воздействию динамической защиты, относительной независимостью системы наведения от естественных/искусственных помех и небольшой стоимостью. Более того, эти виды противотанковых боеприпасов могут гарантировано преодолевать систему активной защиты бронетехники, все в большей степени получающей распространение в качестве передового рубежа перехвата поражающих элементов.
В настоящее время на вооружение приняты только бронебойные подкалиберные снаряды. Стрельба ими ведется преимущественно из гладкоствольных орудий малого (30-57 мм), среднего (76-125 мм) и крупного (140-152 мм) калибров. Снаряд состоит из двухопорного ведущего устройства, диаметр которого совпадает с диаметром канала ствола, состоящего из разделяемых после вылета из ствола секций, и поражающего элемента – бронебойного стержня, в носовой части которого устанавливается баллистический наконечник, в хвостовой части – аэродинамический стабилизатор и трассирующий заряд.
В качестве материала бронебойного стержня используются керамика на основе карбида вольфрама (плотность 15,77 г/куб.см), а также металлические сплавы на основе урана (плотность 19,04 г/куб.см) или вольфрама (плотность 19,1 г/куб.см). Диаметр бронебойного стержня составляет от 30 мм (устаревшие модели) до 20 мм (современные модели). Чем выше плотность материала стержня и меньше диаметр, тем большее удельное давление оказывает снаряд на броню в точке её контакта с передним торцом стержня.
Металлические стержни обладают гораздо большей прочностью на изгиб, чем керамические, что очень существенно при взаимодействии снаряда со шрапнельными элементами активной защиты или метаемыми пластинами динамической защиты. При этом урановый сплав, несмотря на несколько меньшую плотность, имеет преимущество над вольфрамовым – бронепробиваемость первого больше на 15-20 процентов из-за абляционной самозатачиваемости стержня в процессе пробития брони, начиная со скорости соударения 1600 м/с, обеспечиваемой современными пушечными выстрелами.
Вольфрамовый сплав начинает проявлять абляционную самозатачиваемость, начиная со скорости 2000 м/с, что требует новых способов ускорения снарядов. При меньшей скорости передний торец стержня расплющивается, увеличивая канал пробития и уменьшая глубину проникновения стержня в броню.
Наряду с указанным преимуществом, урановый сплав обладает одним недостатком – в случае ядерного конфликта нейтронное облучение, проникающее в танк, наводит в уране вторичную радиацию, поражающую экипаж. Поэтому в арсенале бронебойных снарядов необходимо иметь модели со стержнями, изготовленными как из уранового, так и из вольфрамового сплавов, предназначенные для двух видов военных действий.
Урановый и вольфрамовые сплавы обладают также пирофорностью – возгоранием на воздухе нагретых частиц металлической пыли после пробития брони, что служит дополнительным поражающим фактором. Указанное свойство проявляется у них, начиная с тех же скоростей, что и абляционная самозатачиваемость. Ещё одним поражающим фактором является пыль тяжелых металлов, которая оказывает отрицательное биологическое воздействие на экипаж танков противника.
Ведущее устройство изготавливается из алюминиевого сплава или углепластика, баллистический наконечник и аэродинамический стабилизатор – из стали. Ведущее устройство служит для разгона снаряда в канале ствола, после чего оно отбрасывается, поэтому его вес должен быть минимизирован путем использования композитных материалов взамен алюминиевого сплава. Аэродинамический стабилизатор подвергается термическому воздействию со стороны пороховых газов, образующихся в процессе сгорания порохового заряда, что может повлиять на точность стрельбы, в связи с чем его выполняют из жаростойкой стали.
Бронепробиваемость кинетических снарядов и ракет определяется в виде толщины плиты гомогенной стали, установленной перпендикулярно к оси полета поражающего элемента, или под определенным углом. В последнем случае приведенная пробиваемость эквивалентной толщины плиты опережает пробиваемость плиты, установленной по нормали, за счет больших удельных нагрузок при входе и выходе бронебойного стержня в/из наклонной брони.
При входе в наклонную броню снаряд образует характерный валик над каналом пробития. Лопасти аэродинамического стабилизатора, разрушаясь, оставляют характерную «звездочку» на броне, по числу лучей которой можно определить принадлежность снаряда (российский – пять лучей). В процессе пробития брони стержень интенсивно стачивается и существенно сокращает свою длину. При выходе из брони он упруго изгибается и меняет направление своего движения.
Характерным представителем предпоследнего поколения бронебойных артиллерийских боеприпасов является российский 125-мм выстрел раздельного заряжания 3БМ19, в состав которого входит гильза 4Ж63 с основным метательным зарядом и гильза 3БМ44М, содержащая дополнительный метательный заряд и собственно подкалиберный снаряд 3БМ42М "Лекало". Предназначен для использования в пушке 2А46М1 и более новых модификациях. Габариты выстрела позволяют разместить его только в доработанных версиях автомата заряжания танков Т-90.
Керамический сердечник снаряда изготовлен из карбида вольфрама, помещенного в стальной защитный корпус. Ведущее устройство выполнено из углепластика. В качестве материала гильз (кроме стального поддона основного метательного заряда) использован картон, пропитанный тринитротолуолом. Длина гильзы со снарядом равна 740 мм, длина снаряда 730 мм, длина бронебойного стержня 570 мм, диаметр 22 мм. Вес выстрела равен 20,3 кг, гильзы со снарядом 10,7 кг, бронебойного стержня 4,75 кг. Начальная скорость снаряда составляет 1750 м/с, бронепробиваемость на дистанции 2000 метров по нормали 650 мм гомогенной стали.
Последнее поколение российских бронебойных артиллерийских боеприпасов представлено 125-мм выстрелами раздельного заряжания 3ВБМ22 и 3ВБМ23, снаряжаемыми двумя типами подкалиберных снарядов – соответственно 3ВБМ59 «Свинец-1» с бронебойным стержнем из вольфрамового сплава и 3ВБМ60 с бронебойным стержнем из уранового сплава. Основной метательный заряд снаряжается в гильзу 4Ж96 "Озон-Т".
Габариты новых снарядов совпадают с габаритами снаряда «Лекало». Вес их увеличен до 5 кг за счет большей плотности материала стержня. Для разгона тяжелых снарядов в стволе используется более объемный основной метательный заряд, что ограничивает применение выстрелов, включающих снаряды «Свинец-1» и «Свинец-2», только новой пушкой 2А82, обладающей увеличенной зарядной камерой. Бронепробиваемость на дистанции 2000 метров по нормали можно оценить соответственно как 700 и 800 мм гомогенной стали.
К сожалению, в снарядах «Лекало», «Свинец-1» и «Свинец-2» имеется существенный конструкционный недостаток в виде центрирующих винтов, расположенных по периметру опорных поверхностей ведущих устройств (видные на рисунке выступы на передней опорной поверхности и точки на поверхности гильзы). Центрирующие винты служат для стабильного ведения снаряда в канале ствола, но их головки при этом оказывают разрушающее действие на поверхность канала. В зарубежных конструкциях последнего поколения вместо винтов применяют прецизионные обтюраторные кольца, что в пять раз снижает износ ствола при выстреле бронебойным подкалиберным снарядом.
Предыдущее поколение зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов представлено немецким DM63, входящим в состав унитарного выстрела к стандартной 120-мм гладкоствольной пушке НАТО. Бронебойный стержень изготовлен из вольфрамового сплава. Вес выстрела равен 21,4 кг, вес снаряда 8,35 кг, вес бронебойного стержня 5 кг. Длина выстрела составляет 982 мм, длина снаряда 745 мм, длина сердечника 570 мм, диаметр 22 мм. При стрельбе из пушки с длиной ствола в 55 калибров начальная скорость составляет 1730 м/с, падение скорости на трассе полета заявлено на уровне 55 м/с на каждые 1000 метров. Бронепробиваемость на дистанции 2000 метров по нормали оценивается в 700 мм гомогенной стали.
К последнему поколению зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов относится американский М829А3, также входящий в состав унитарного выстрела к стандартной 120-мм гладкоствольной пушке НАТО. В отличие от снаряда D63 бронебойный стержень снаряда М829А3 изготовлен из уранового сплава. Вес выстрела равен 22,3 кг, вес снаряда 10 кг, вес бронебойного стержня 6 кг. Длина выстрела составляет 982 мм, длина снаряда 924 мм, длина сердечника 800 мм. При стрельбе из пушки с длиной ствола 55 калибров начальная скорость составляет 1640 м/с, падение скорости заявлено на уровне 59,5 м/с на каждые 1000 метров. Бронепробиваемость на дистанции 2000 метров оценивается в 850 мм гомогенной стали.
При сравнении российского и американского подкалиберных снарядов последнего поколения, оснащенных бронебойными сердечниками из уранового сплава, видна разница в уровне бронепробиваемости, в большей степени обусловленная степенью удлинения их поражающих элементов – 26-кратная у стержня снаряда «Свинец-2» и 37-кратная у стержня снаряда М829А3. В последнем случае обеспечивается на четверть большая удельная нагрузка в точке контакта стержня и брони. В целом зависимость величины бронепробиваемости снарядов от скорости, веса и удлинения их поражающих элементов представлена на следующей диаграмме.
Препятствием к увеличению степени удлинения поражающего элемента и, следовательно, бронепробиваемости российских снарядов служит устройство автомата заряжания, впервые реализованное в 1964 году в советском танке Т-64 и повторенное во всех последующих моделях отечественных танков, которое предусматривает горизонтальное расположение снарядов в транспортере, диаметр которого не может превышать внутренней ширины корпуса, равной двум метрам. С учетом диаметра гильзы российских снарядов их длина при этом ограничивается величиной 740 мм, что на 182 мм меньше длины американских снарядов.
В целях достижения паритета с пушечным вооружением потенциального противника для нашего танкостроения первоочередной задачей на перспективу является переход к унитарным выстрелам, располагаемым вертикально в автомате заряжания, снаряды которых имеют длину не менее 924 мм.
Другие способы повышения эффективности традиционных бронебойных снарядов без увеличения калибра пушек практически исчерпали себя в связи с ограничениями на давление в зарядной каморе ствола, развиваемое при сгорании порохового заряда, обусловленное прочностью оружейной стали. При переходе к более крупному калибру размеры выстрелов становятся сопоставимы с шириной корпуса танка, вынуждая располагать снаряды в кормовой нише башни увеличенных габаритов и низкой степени защищенности. Для сравнения на фото представлены выстрел калибра 140 мм и длиной 1485 мм рядом с макетом выстрела калибра 120 мм и длиной 982 мм.
В связи с этим в США в рамках программы MRM (Mid Range Munition) разработаны активно-реактивные снаряды MRM-KE с кинетической боевой частью и MRM-CE с кумулятивной боевой частью. Они снаряжаются в гильзу стандартного выстрела 120-мм пушки с метательным зарядом пороха. В калиберном корпусе снарядов расположены радиолокационная головка самонаведения (ГСН), поражающий элемент (бронебойный стержень или кумулятивный заряд), импульсные двигатели коррекции траектории, разгонный ракетный двигатель и хвостовое оперение. Вес одного снаряда составляет 18 кг, вес бронебойного стержня 3,7 кг. Начальная скорость на уровне дульного среза составляет 1100 м/с, после завершения работы разгонного двигателя она увеличивается до 1650 м/с.
Еще более впечатляющие показатели достигнуты в рамках создания противотанковой кинетической ракеты CKEM (Compact Kinetic Energy Missile), длина которой равна 1500 мм, вес 45 кг. Старт ракеты осуществляется из транспортно-пускового контейнера с помощью порохового заряда, после чего ракета ускоряется разгонным твердотопливным двигателем до скорости почти 2000 м/с (6,5 Маха) за время 0,5 секунды. Последующий баллистический полет ракеты осуществляется под управлением радиолокационной ГСН и аэродинамических рулей со стабилизацией в воздухе при помощи хвостового оперения. Минимальная эффективная дальность стрельбы составляет 400 метров. Кинетическая энергия поражающего элемента – бронебойного стержня в конце реактивного ускорения достигает 10 мДж.
В ходе испытаний снарядов MRM-KE и ракеты CKEM был выявлен основной недостаток их конструкции – в отличие от подкалиберных бронебойных снарядов с отделяющимся ведущим устройством полет по инерции поражающих элементов калиберного снаряда и кинетической ракеты осуществляется в сборе с корпусом большого поперечного сечения и повышенного аэродинамического сопротивления, что обуславливает значительное падение скорости на траектории и снижение эффективной дальности стрельбы. Кроме того, радиолокационная ГСН, импульсные двигатели коррекции и аэродинамические рули обладают низким весовым совершенством, что вынуждает уменьшать вес бронебойного стержня, что отрицательно влияет на его пробиваемость.
Выход из этой ситуации видится в переходе к разделению в полете калиберного корпуса снаряда/ракеты и бронебойного стержня после завершения работы ракетного двигателя по аналогии с разделением ведущего устройства и бронебойного стержня, входящих в состав подкалиберных снарядов, после вылета их из ствола. Разделение может производиться с помощью вышибного порохового заряда, срабатывающего в конце разгонного участка полета. ГСН уменьшенного размера должна располагаться непосредственно в баллистическом наконечнике стержня, при этом управление вектором полета необходимо реализовывать на новых принципах.
Подобная техническая задача была решена в рамках проекта BLAM (Barrel Launched Adaptive Munition) по созданию управляемых артиллерийских снарядов малого калибра, выполненного в лаборатории адаптивных аэроструктур AAL (Adaptive Aerostructures Laboratory) университета Auburn по заказу ВВС США. Целью проекта было создать компактную систему самонаведения, совмещающую в одном объеме детектор цели, управляемую аэродинамическую поверхность и её привод.
Разработчики решили изменять направление полета путем отклонения на малый угол головной оконечности снаряда. На сверхзвуковой скорости отклонения в доли градуса вполне достаточно для создания силы, способной осуществить управляющее воздействие. Техническое решение было предложено простое – баллистический наконечник снаряда опирается на сферическую поверхность, играющий роль шаровой опоры, для привода наконечника применяются несколько пьезокерамических стержней, расположенных по кругу под углом к продольной оси. Меняя свою длину в зависимости от подаваемого напряжения, стержни отклоняют наконечник снаряда на нужный угол и с нужной частотой.
Расчеты определили прочностные требования к системе управления:
- разгонное ускорение до 20 000 g;
- ускорение на траектории до 5,000 g;
- скорость снаряда до 5000 м/с;
- угол отклонения наконечника до 0,12 градусов;
- частота срабатывания привода до 200 Гц;
- мощность привода 0,028 Ватт.
Последние достижения в области миниатюризации датчиков инфракрасного излучения, лазерных акселерометров, вычислительных процессоров и литий-ионных источников электропитания, устойчивых к высоким ускорениям (типа электронных устройств управляемых снарядов - американского Excalibur и российского «Краснополь»), делают возможным в период до 2020 года создание и принятие на вооружение кинетических снарядов и ракет с начальной скоростью полета свыше двух километров в секунду, что существенным образом повысит эффективность противотанковых боеприпасов, а также позволит отказаться от использования урана в составе их поражающих элементов.
Появление танков на поле боя стало одним из важнейших событий военной истории прошлого столетия. Сразу после этого момента началась разработка средств борьбы с этими грозными машинами. Если мы внимательно посмотрим на историю бронетанковой техники, то, по сути, увидим историю противостояния снаряда и брони, которая продолжается уже почти столетие.
В этой непримиримой борьбе периодически одерживала верх то одна, то другая сторона, что приводило или в полной неуязвимости танков, или к их огромным потерям. В последнем случае каждый раз раздавались голоса о смерти танка и «окончании танковой эры». Однако и сегодня танки остаются основной ударной силой сухопутных сил всех армий мира.
Сегодня одним из основных видов бронебойных боеприпасов, которые применяются для борьбы с бронетехникой, являются подкалиберные боеприпасы.
Немного истории
Первые противотанковые снаряды представляли собой обычные металлические болванки, которые за счет своей кинетической энергии пробивали танковую броню. Благо, последняя не отличалась большой толщиной, и справиться с ней могли даже противотанковые ружья. Однако уже перед началом Второй мировой войны стали появляться танки следующего поколения (КВ , Т-34 , «Матильда»), с мощным двигателем и серьезным бронированием.
Основные мировые державы вступили во Вторую мировую войну, располагая противотанковой артиллерией калибра 37 и 47 мм, а закончили ее с орудиями, которые достигали 88 и даже 122 мм.
Повышая калибр орудия и начальную скорость полета снаряда, конструкторам приходилось увеличивать массу пушки, делая ее сложнее, дороже и значительно менее маневренной. Нужно было искать другие пути.
И они вскоре были найдены: появились кумулятивные и подкалиберные боеприпасы. Действие кумулятивных боеприпасов основано на использовании направленного взрыва, что прожигает танковую броню, подкалиберный снаряд также не имеет фугасного действия, он поражает хорошо защищенную цель за счет высокой кинетической энергии.
Конструкция подкалиберного снаряда была запатентована еще в 1913 году немецким фабрикантом Круппом, но их массовое использование началось намного позже. Этот боеприпас не обладает фугасным действием, он гораздо больше напоминает обычную пулю.
Впервые активно использовать подкалиберные снаряды стали немцы во время французской кампании. Еще более широко применять подобные боеприпасы им пришлось после начала боевых действий на Восточном фронте. Только используя подкалиберные снаряды, гитлеровцы могли эффективно противостоять мощным советским танкам.
Однако немцы испытывали серьезный дефицит вольфрама, что мешало им наладить массовое производство подобных снарядов. Поэтому количество подобных выстрелов в боекомплекте было небольшим, а военнослужащим был дан строгий приказ: использовать их только против вражеских танков.
В СССР серийное производство подкалиберных боеприпасов началось в 1943 году, они были созданы на основе трофейных немецких образцов.
После войны работы в этом направлении продолжались в большинстве ведущих оружейных держав мира. Сегодня подкалиберные боеприпасы считаются одним из главных средств поражения бронированных целей.
В настоящее время существуют даже подкалиберные пули, которые значительно повышают дальность стрельбы гладкоствольного оружия.
Принцип действия
На чем же основано высокое бронебойное действие, которое оказывает подкалиберный снаряд? Чем он отличается от обычного?
Подкалиберный снаряд – это вид боеприпаса с калибром боевой поражающей части во много раз меньше чем калибр ствола, из которого он был выпущен.
Было установлено, что снаряд небольшого калибра, летящий с высокой скоростью, обладает большей бронепробиваемостью, чем крупнокалиберный. Но чтобы получить высокую скорость после выстрела, необходим более мощный патрон, а, значит, орудие более серьезного калибра.
Разрешить это противоречие удалось, создав снаряд, у которого поражающая часть (сердечник) имеет небольшой диаметр по сравнению с основной частью снаряда. Подкалиберный снаряд не обладает фугасным или осколочным действием, он работает по тому же принципу, что и обычная пуля, которая поражает цели за счет высокой кинетической энергии.
Подкалиберный снаряд состоит из твердого сердечника, изготовленного из особо прочного и тяжелого материала, корпуса (поддона) и баллистического обтекателя.
Диаметр поддона равен калибру оружия, он выполняет роль поршня при выстреле, разгоняя боевую часть. На поддонах подкалиберных снарядов для нарезных орудий устанавливаются ведущие пояски. Обычно поддон имеет форму катушки и изготавливается из легких сплавов.
Есть бронебойные подкалиберные снаряды с неотделяющимся поддоном, с момента выстрела и до поражения цели катушка и сердечник действуют как единое целое. Такая конструкция создает серьезное аэродинамическое сопротивление, значительно снижая скорость полета.
Более совершенными считаются снаряды, у которых после выстрела катушка отделяется за счет сопротивления воздуха. В современных подкалиберных снарядах устойчивость сердечника в полете обеспечивают стабилизаторы. Часто в хвостовой части устанавливается трассирующий заряд.
Баллистический наконечник изготавливается из мягкого металла или из пластика.
Самой важным элементом подкалиберного снаряда, несомненно, является сердечник. Его диаметр примерно в три раза меньше калибра снаряда, для изготовления сердечника используются сплавы металлов с высокой плотностью: наиболее распространенными материалами является карбид вольфрама и обедненный уран.
За счет сравнительно небольшой массы, сердечник подкалиберного снаряда сразу после выстрела разгоняется до значительной скорости (1600 м/с). При ударе о броневой лист сердечник пробивает в ней сравнительно небольшое отверстие. Кинетическая энергия снаряда частично идет на разрушение брони, а частично превращается в тепловую. После пробития брони раскаленные осколки сердечника и брони выходят в заброневое пространство и распространяются веером, поражая экипаж и внутренние механизмы машины. При этом возникают многочисленные очаги возгорания.
По мере прохождения брони сердечник стачивается и становится короче. Поэтому очень важной характеристикой, которая влияет на бронепробиваемость, является длина сердечника. Также на эффективность действия подкалиберного снаряда влияет материал, из которого сделан сердечник и скорость его полета.
Последнее поколение российских подкалиберных снарядов («Свинец-2») значительно уступает в бронепробиваемости американским аналогам. Это связано с большей длиной поражающего сердечника, который входит в состав американского боеприпаса. Препятствием для увеличения длины снаряда (а, значит, и бронепробиваемости) является устройство автоматов заряжания российских танков.
Бронепробиваемость сердечника увеличивается при уменьшении его диаметра и при увеличении его массы. Данное противоречие можно решить, если использовать очень плотные материалы. Изначально для поражающих элементов подобных боеприпасов использовали вольфрам, но он очень редок, дорог и к тому же сложен в обработке.
Обедненный уран имеет практически такую же плотность, что и вольфрам, к тому же является практически бесплатным ресурсом для любой страны, в которой есть атомная промышленность.
В настоящее время подкалиберные боеприпасы с сердечником из урана стоят на вооружении крупных держав. В США все подобные боеприпасы оснащаются только урановыми сердечниками.
Обедненный уран имеет несколько преимуществ:
- при прохождении брони урановый стержень самозатачивается, что обеспечивает лучшую бронепробиваемость, вольфрам также обладает такой особенностью, но она менее выражена;
- после пробития брони, под действием высоких температур остатки уранового стержня вспыхивают, наполняя заброневое пространство ядовитыми газами.
На сегодняшний день современные подкалиберные снаряды практически достигли своей максимальной эффективности. Повысить ее можно только увеличив калибр танковых орудий, но для этого придется значительно изменять конструкцию танка. Пока же в ведущих танкостроительных государствах лишь занимаются модификацией машин, выпущенных еще во времена Холодной войны , и вряд ли пойдут на такие радикальные шаги.
В США ведутся разработки активно-реактивных снарядов с кинетической боевой частью. Это обычный снаряд, у которого сразу после выстрела включается собственный разгонный блок, что значительно увеличивает его скорость и бронепробиваемость.
Также американцы ведут разработки кинетической управляемой ракеты, поражающим фактором которой является урановый стержень. После выстрела из пускового контейнера, включается разгонный блок, который придает боеприпасу скорость 6,5 Маха. Скорее всего, к 2020 году появятся подкалиберные боеприпасы, обладающие скоростью 2000 м/с и выше. Это выведет их эффективность на абсолютно новый уровень.
Подкалиберные пули
Кроме подкалиберных снарядов, существуют и пули, которые имеют такую же конструкцию. Очень широко подобные пули применяются для патронов 12 калибра.
Подкалиберные пули 12 калибра имеют меньшую массу, после выстрела они получают большую кинетическую энергию и, соответственно, имеют большую дальность полета.
Весьма популярными подкалиберными пулями 12 калибра являются: пуля Полева и «Кировчанка». Существуют и другие подобные боеприпасы 12 калибра.
Видео о подкалиберных боеприпасах
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Чем поражаются танки помимо гранатометов и ПТРК? Как действует бронебойный боеприпас? В этой статье мы поговорим о бронебойных боеприпасах. Статья, которая будет интересна как чайникам, так и тем кто разбирается в теме, была подготовлена членом нашей команды Эльдаром Ахундовым, который уже в который раз радует нас интересными обзорами по теме вооружений.
История
Бронебойные снаряды предназначены для поражения целей защищенных броней что и следует из их названия. Они впервые начали широко применяться в морских боях во второй половине 19 века с появлением кораблей защищенных металлической броней. Действие простых осколочно-фугасных снарядов по бронированным целям было недостаточно из-за того, что при взрыве снаряда энергия взрыва не концентрируется в каком-то одном направлении, а рассеивается в окружающее пространство. Только часть ударной волны воздействует на броню объекта пытаясь ее пробить/прогнуть. Как результат давление, созданное ударной волной недостаточно для пробития толстой брони, но возможен некоторый прогиб. По мере утолщения брони и упрочнении конструкции бронеобъектов необходимо было увеличивать количество взрывчатки в снаряде путем увеличения его размеров (калибр и тд) или разрабатывать новые вещества что было бы затратно и неудобно. Это кстати применимо не только к кораблям, но и к сухопутным бронемашинам.
Изначально с первыми танками во времена Первой Мировой войны можно было бороться осколочно-фугасными снарядами так как танки имели противопульную тонкую броню толщиной всего 10-20 мм, которая к тому же была соединена заклепками, так как в то время (начало 20 века) технология сварки цельных броневых корпусов танков и бронемашин еще не была отработана. Достаточно было 3 — 4 кг взрывчатки при прямом попадании, чтобы вывести такой танк из строя. В данном случае ударная волна просто рвала или вдавливала тонкую броню вовнутрь машины, что приводило к повреждениям оборудования или гибели экипажа.
Бронебойный же снаряд представляет собой кинетическое средство поражения цели — то есть обеспечиваеи поражение за счет энергии удара снаряда, а не взрыва. В бронебойных снарядах энергия фактически концентрируется на его наконечнике где создается достаточно большое давление на небольшом участке поверхности, и нагрузка значительно превышает предел прочности материала брони. Как результат это приводит к внедрению снаряда в броню и ее пробитию. Кинетические боеприпасы были первым массовым противотанковым средством, которое серийно начало применяться в различных войнах. Энергия удара снаряда зависит от массы и его скорости в момент контакта с целью. Механическая прочность, плотность материала бронебойного снаряда так же представляют собой критические факторы от которых зависит его эффективность. За много лет войн были разработаны разные типы бронебойных снарядов, отличающихся по конструкции и уже больше ста лет идет постоянное совершенствование как снарядов, так и бронирования танков и бронемашин.
Первые бронебойные снаряды представляли собой цельностальной сплошной снаряд (болванка) пробивающий броню силой удара (толщиной приблизительно равной калибру снаряда)
Затем конструкция начала усложняться и в течении долгого времени популярной стала следующая схема: стержень/сердечник из твердой закаленной легированной стали укрытый в оболочку из мягкого металла (свинец или мягкая сталь), или лёгкого сплава. Мягкая оболочка нужна была для уменьшения износа ствола орудия, а также из-за нецелесообразности делать весь снаряд полностью из закаленной легированной стали. Мягкая оболочка сминалась при ударе по наклонной преграде тем самым предотвращая рикошет/соскальзывание снаряда по броне. Оболочка может служить и одновременно обтекателем (в зависимости от формы) уменьшающим сопротивление воздуха при полете снаряда.
Другая конструкция снаряда предполагает отсуствие оболочки и только наличие специального колпачка из мягкого металла в качестве наконечника снаряда для аэродинамики и для предотвращения рикошета при ударе по наклонной броне.
Устройство подкалиберных бронебойных снарядов
Снаряд называется подкалиберный потому что калибр(диаметр) его боевой/бронебойной части — 3 меньше калибра орудия (а — катушечной, б — обтекаемой формы). 1 — баллистический наконечник, 2 — поддон, 3 — бронебойный сердечник/бронебойная часть, 4 — трассер, 5 — пластмассовый наконечник.
Снаряд имеет опоясывающие его кольца, сделанные из мягкого металла, которые называются ведущие пояски. Они служат для центровки снаряда в стволе, так и обтюрации ствола. Обтюрация - это герметизации канала ствола при выстреле из орудия (или оружия вообще), которая предотвращает прорыв пороховых газов (разгоняющих снаряд) в зазор между самим снарядом и стволом. Таким образом энергия пороховых газов не теряется и по возможному максимуму передается снаряду.
Слева — зависимость толщины бронепреграды от ее угла наклона. Плита толщиной В1 наклоненная под некоторым углом, a обладает такой же стойкостью, как и более толстая плита толщиной В2 находящаяся под прямым углом к движению снаряда. Видно, что путь, который должен пробить себе снаряд увеличивается с увеличением наклона брони.
Справа — тупоголовые снаряды А и Б в момент контакта с наклонной броней. Внизу — остроголовый стреловидный снаряд. Благодаря особой форме снаряда Б видно его хорошее зацепление (закусывание) об наклонную броню что предотвращает рикошет. Остроголовый снаряд менее подвержен рикошету благодаря его острой форме и очень высокому контактному давлению при ударе о броню.
Поражающие факторы при попадании таких снарядов в цель — разлетающиеся на большой скорости осколки и фрагменты брони со внутренней ее стороны, а также сам летящий снаряд или его части. Особенно страдало оборудование находяшееся на траектории пробития брони. Кроме того, ввиду высокой температуры снаряда и его осколков, а также наличия внутри танка или бронированной машины большого количества легко воспламеняющихся предметов и материалов, очень высок риск возгорания. На изображении ниже продемонстрировано как это происходит:
Виден относительно мягкий корпус снаряда, сминаемый во время удара и твёрдосплавный сердечник пробивающий броню. Справа виден поток высокоскоростных осколков с внутренней стороны брони как один из главных поражающих факторов. Во всех современных танках прослеживается тенденция максимально плотного размещения внутреннего оборудования и экипажа для уменьшения размеров и массы танков. Обратная сторона этой медали состоит в том, что при пробитии брони почти гарантированно будет повреждено какое-либо важное оборудование или ранен член экипажа. И даже если танк не будет уничтожен, то он как правило становится небоеспособным. На современных танках и бронемашинах устанавливается негорючий противоосколочный подбой с внутренней стороны брони. Как правило это материал на основе кевлара или других высокопрочных материалов. Он хоть и не защитит от самого сердечника снаряда, но задерживает часть осколков брони тем самым уменьшая наносимый урон и повышая живучесть машины и экипажа.
Выше, на примере бронемашины, видно заброневое действие снаряда и осколков при установленном подбое и без него. Слева видны осколки и сам снаряд пробивший броню. Справа установленный подбой задерживает большую часть осколков брони (но не сам снаряд) тем самым уменьшая урон.
Еще более эффективный вид снарядов это каморные снаряды. Каморные бронебойные снаряды отличаются наличием каморы (полости) внутри снаряда заполненной взрывчатым веществом и детонатором замедленного действия. После пробивания брони снаряд взрывается внутри обьекта, тем самым значительно усиливая наносимый урон осколками и ударной волной в замкнутом объёме. По сути это бронебойный фугас.
Один из простых примеров схемы каморного снаряда
1 — мягкая баллистическая оболочка, 2 — бронебойная сталь, 3 — заряд взрывчатого вещества, 4 — донный детонатор, работающий с замедлением, 5 — передний и задний ведущие пояски (буртики).
Каморные снаряды не используются сегодня в качестве противотанковых, так как их конструкция ослаблена внутренней полостью со взрывчаткой и не предназначена для пробития толстой брони, то есть снаряд танкового калибра (105 — 125 мм) попросту разрушится при столкновении с современной лобовой танковой броней (эквивалентом 400 — 600 мм брони и выше). Подобные снаряды применялись широко во времена Второй Мировой войны так как их калибр был сопоставим с толщиной брони некоторых танков того времени. В морских боях прошлого использовались каморные снаряды от крупного калибра 203 мм и до чудовищного в 460 мм (линкор серии Ямато), которые вполне могли пробивать толстую корабельную стальную броню сопоставимую по толщине с их калибром (300 — 500 мм), или слой железобетона и камня в несколько метров.
Современные бронебойные боеприпасы
Несмотря на то, что после Второй Мировой войны были разработаны различные типы противотанковых ракет, бронебойные боеприпасы остаются одним из основных противотанковых средств. Нсмотря на неоспоримые преимущества ракет (мобильность, точность, возможности самонаведения и др.), свои преимущества есть и у бронебойных снарядов.
Главное преимущество их заключается в простоте конструкции и, соответственно, производства, что сказывается на более низкой цене изделия.
Кроме того, бронебойный снаряд, в отличие от противотанковой ракеты, имеет очень высокую скорость подлета к цели (от 1600 м/с и выше), от него невозможно «уйти», вовремя сманеврировав или спрятавшись в укрытие (в определенном смысле при пуске ракеты такая возможность есть). Кроме того, противотанковый снаряд не требует необходимость держать цель на прицеле, как многие, хоть и не все, ПТРК.
Против бронебойного снаряда также невозможно создать радио-электронные помехи ввиду того что в нем попросту нет никаких радиоэлектронных устройств. В случае с противотанковыми ракетами это возможно, специально для этого создаются такие комплексы как «Штора», «Афганит» или «Заслон»*.
Современный широко применяющийся в большинстве стран мира бронебойный снаряд представляет собой фактически длинный стержень сделанный из высокопрочного металлического (вольфрам или обеднённый уран) или композитного (карбид вольфрама) сплава и несущийся к цели со скоростью от 1500 до 1800 м/сек и выше. Стержень на конце имеет стабилизаторы называемые оперением. Сокращённо снаряд называют БОПС (Бронебойный Оперенный Подкалиберный Снаряд). Можно так же называть просто БПС (Бронебойный Подкалиберный Снаряд).
Почти все современные бронебойные боеприпасы снаряды обладают т.н. «оперением» — хвостовыми стабилизаторами полета. Причина появления оперенных снарядов кроется в том, что снаряды старой схемы описанной выше после Второй Мировой войны исчерпали свой потенциал. Необходимо было удлинять снаряды для большей эффективности, но они теряли устойчивость при большой длинне. Одной из причин потери устойчивости было вращение их в полете (так как большинство орудий было с нарезами и сообщало снарядам вращательное движение). Прочность материалов того времени не позволяла создавать длинные снаряды с достаточной прочностью для пробития толстой композитной (слоеной) брони. Снаряд было проще стабилизировать не вращением, а оперением. Важную роль в появлении оперения играло также и появление гладкоствольных орудий, снаряды которых могли разгоняться до более высоких скоростей, чем при использовании нарезных пушек, и проблема стабилизации в которых стала решаться при помощи оперения (тему нарезных и гладкоствольных орудий мы затронем в следующем материале).
Особо важную роль в бронебойных снарядах играют материалы. Карбид вольфрама** (композитный материал) обладает плотностью в 15.77 гр./см3, что почти в два раза выше чем у стали. Он обладает большой твердостью, износостойкостью и температурой плавления (около 2900 С). В последнее время особенно широкое распространение получили более тяжелые сплавы на основе вольфрама и урана. Вольфрам или обедненный уран обладают очень высокой плотностью, которая почти в 2.5 раза выше чем у стали (19.25 и 19.1 гр./см3 против 7.8 гр./см3 у стали) и, как соответственно, большей массой и кинетической энергией при сохранении минимальных размеров. Так же механическая прочность (особенно на изгиб) у них выше чем у композитного карбида вольфрама. Благодаря этим качествам удается сконцентрировать больше энергии в меньшем объёме снаряда, то есть увеличить плотность его кинетической энергии. Так же эти сплавы обладают огромной прочностью и твердостью по сравнению даже с самыми прочными существующими броневыми или специальными сталями.
Снаряд называется подкалиберный потому что калибр (диаметр) его боевой/бронебойной части меньше калибра орудия. Обычно диаметр такого сердечника бывает 20 — 36 мм. В последнее время разработчики снарядов стараются уменьшать диаметр сердечника и увеличивать его длину, по возможности сохранить или увеличить массу, уменьшить сопротивление при полете и как результат, увеличить контактное давление в точке удара с броней.
Урановый боеприпас обладает на 10 — 15% большей пробиваемостью при тех же размерах за счёт интересной особенности сплава называемой самозатачиванием. Научный термин этого процесса — «абляционная самозатачиваемость». При прохождении вольфрамового снаряда через броню его наконечник деформируется и сплющивается из-за огромного сопротивления. При сплющивании увеличивается его площадь контакта, которая дополнительно увеличивает сопротивление движению и как результат страдает пробиваемость. При прохождении уранового снаряда через броню при скоростях больше 1600 м /сек его наконечник не деформируется и не сплющивается, а просто разрушается параллельно движению снаряда, то есть отслаивается частями и тем самым стержень остаётся всегда острым.
Помимо уже перечисленных поражающих факторов бронебойных снарядов, современные БПС обладают высокой зажигательной способностью при пробитии брони. Способность эта называется пирофорность –то есть самовоспламенение частиц снаряда после пробития брони***.
125-миллиметровый БОПС БМ-42 «Манго»
Конструкция представляет собой вольфрамовый сплавной сердечник в стальной оболочке. Видны стабилизаторы на конце снаряда (оперение). Белый круг вокруг стержня это обтюратор. Справа БПС снаряжен (утоплен) вовнутрь порохового заряда и в таком виде поставляется в танковые войска. Слева второй пороховой заряд с запалом и металлическим поддоном. Как видно весь выстрел поделен на две части, и только в таком виде он помещается в автомат заряжания танков СССР/РФ (Т-64, 72, 80, 90). То есть сначала механизм заряжания досылает БПС с первым зарядом, а следом второй заряд.
На фото ниже видны части обтюратора в момент отжделения от стержня в полете. Виден горящий трассер в донной части стержня.
Интересные факты
*Российская система «Штора» создана для защиты танков от противотанковых управляемых ракет. Система определяет, что на танк наведен лазерный луч, определяет направление источника лазера, и подает сигнал экипажу. Экипаж может совершить маневр или спрятать машину в укрытии. Система соединена также с пусковым устройством дымовых ракет, которые создают облако, отражающее оптическое и лазерное излучение, сбивая тем самым ракету ПТРК с цели. Также имеется взаимодействие «Шторы» с прожекторами — излучателями, которые могут создавать помехи в устройстве противотанковой ракеты при направлении их на нее. Эффективность системы «Штора» против различным ПТРК последнего поколения пока остается под вопросом. Есть спорные мнение на сей счет, однако лучшее, как говорится, ее наличие, чем полное отсутствие. На последнем российском танке «Армата» установлена иная система — т.н. система комплексной активной защиты «Афганит», которая, по данным разработчиков, способна перехватывать не только противотанковые ракеты, но и бронебойные снаряды, летящие со скоростью до 1700 м/с (в перспективе планируется довести этот показатель до 2000 м/с). В свою очередь, украинская разработка «Заслон» действует по принципу подрыва боеприпаса сбоку от атакующего снаряда (ракеты) и сообщения ему мощного импульса в виде ударной волны и осколков. Т.о., снаряд или ракета отклоняется от первоначально заданной траектории, и разрушается до встречи с целью (вернее ее целью). Судя по техническим характеристикам, наиболее эффективным данная система может быть против РПГ и ПТРК.
**Карбид вольфрама применяется не только для изготовления снарядов, но и для изготовления сверхпрочных инструментов по работе с особо твердыми сталями и сплавами. Например, сплав под названием «Победит» (от слова «Победа») был разработан в СССР в 1929 году. Представляет собой твердую однородную смесь/сплав карбида вольфрама и кобальта в соотношении 90:10. Изделия получают путем порошковой металлургии. Порошковая металлургия – это процесс получения металлических порошков и изготовления из них различных высокопрочных изделий с заранее рассчитанными механическими, физическими, магнитными и др. свойствами. Этот процесс позволяет получить изделия из смесей металлов и неметаллов, которые просто невозможно соединить другими методами, как например сплавлением или сваркой. Смесь порошков загружают в форму будущего изделия. Один из порошков представляет собой связующую матрицу (что — то вроде цемента), которая прочно соединит все мельчайшие частички/зерна порошка друг с другом. В качестве примера можно привести порошки никеля и кобальта. Смесь прессуют в специальным прессах под давлением от 300 до 10000 атмосфер. Затем смесь нагревают до высокой температуры (составляющую от 70 до 90% от температуры плавления связующего металла). Как результат смесь становится более плотной и упрочняется связь между зернами.
***Пирофорность — это способность твердого материала к самовоспламенению на воздухе при отсутствии нагрева и будучи в мелкораздробленном состоянии. Свойство может проявляться при ударе или трении. Одним из материаллов хорошо удовлетворяющих этому требованию является обедненный уран. При пробитии брони часть сердечника как раз будет в мелкораздробленном состоянии. Добавляем к этому так же высокую температуру в месте пробития брони, сам удар и трение множества частиц и мы получаем идеальные условия для воспламенения. В вольфрамовые сплавы снарядов так же добавляют специальные добавки бля большей пирофорности. Как простейший пример пирофорности в быту можно привести кремний зажигалок которые сделан из сплава металла церия.
Любители играть в компьютерные танковые «стреляли», как и настоящие военнослужащие, не всегда задумываются о том, как работает тот или иной боеприпас, им важен результат. Однако игрушечная битва отличается от реальной. В войне танки редко воюют между собой, при правильном руководстве войсками они предназначены для прорыва линий обороны противника, подвижных охватов укрепрайонов и нарушения тыловых коммуникаций. Впрочем, и дуэли возможны, и тогда без бронебойных средств не обойтись. Наряду с обычными «болванками» и подкалиберниками, часто применяется и World Of Tanks - игра, разработчики которой постарались передать с максимальной реалистичностью технику времен Второй мировой войны и те боеприпасы, которые использовались армиями, участвующими в ней. Ее условия не претендуют на полную историческую достоверность, но общие представления об условиях танкового боя она дает.
Для того чтобы правильно пользоваться возможным арсеналом поражающих средств, не обязательно, но желательно знать, как работает кумулятивный снаряд, каковы его основные характеристики, и в каких случаях его применять, а в каких можно ограничиться и менее дорогими зарядами.
Танковая эволюция
Первые танки представляли собой медлительные подвижные артиллерийские батареи (иногда с несколькими орудиями), защищенные противопульным бронированием. Это были аналоги бронепоездов, с той разницей, что двигаться они могли не по рельсам, а по пересеченной местности и, само собой разумеется, по дорогам. Эволюция технических решений привела к новым способам применения бронетехники, она стала мобильнее и переняла часть функций кавалерии. Наиболее передовыми достижениями могла похвалиться советская инженерная школа, которая уже к концу тридцатых годов XX века пришла к общей концепции, определяющей облик Все остальные страны до конца войны продолжали строить боевые машины по устаревшей схеме, с передней трансмиссией, узкими гусеницами, клепаными корпусами и карбюраторными двигателями. Несколько больших по сравнению с Великобританией и США успехов добилась нацистская Германия. Инженеры, строившие «Тигры» и «Пантеры» сделали ряд попыток увеличить стойкость своих машин, применив наклонное бронирование. Ширину гусениц немцам тоже пришлось изменить согласно условиям Восточного фронта. Длинноствольные орудия стали еще одним признаком, приближающим характеристики к современным стандартам. На этом прогресс в стане наших врагов остановился.
Когда у нас появились кумулятивные боеприпасы
Как показала история, к общей идеологии танкостроения, принятой в СССР, мировая техническая мысль пришла лишь к середине пятидесятых годов. Но были и направления, на которых противник нас опережал. Уже в начале войны на вооружении германских войск состоял кумулятивный снаряд. Принцип действия этого грозного бронебойного средства, в общем и целом, был известен советским конструкторам по данным разведки. С началом боевых действий появилась возможность изучить и трофейные образцы. Но при попытках изготовить копии и аналоги возникли многочисленные технические трудности. Только к 1944 году в СССР создали свой собственный артиллерийский и танковый кумулятивный снаряд, способный пробить возросшую к тому времени броневую защиту немецких машин. В настоящее время большая часть боекомплекта каждой боевой единицы состоит именно из этого типа боеприпаса.
Трудное положение на Восточном фронте
Следует отметить и тот факт, что в начале войны немцам было крайне затруднительно бороться с советской бронетехникой. Все средние, и тем более тяжелые танки, состоявшие на вооружении Красной Армии, имели надежное противоснарядное бронирование, к тому же наклонное. Калибра башенных орудий, если они были (а Т-1, например, вооружался только пулеметом), не хватало, чтобы поразить Т-34 или КВ. С нашими танками могла бороться только штурмовая авиация, полевая или стреляющая, как правило, болванками. Эффективность применения возрастала, если заряд был кумулятивный. также обладал сильной бронебойностью, но он в производстве оказался слишком сложным и требовал высоких затрат, а Германии, воевавшей кроме Восточного фронта и на море, и в Африке, приходилось экономить.
Первые попытки создать противотанковые средства
Сразу же после появления бронетехники на полях сражений перед противодействующими сторонами встал вопрос о ее уничтожении или, в крайнем случае, нанесении ей наибольшего ущерба. Обычный патрон защиту не пробивал, хотя ее слой был не очень толстым по причине малой мощности двигателей внутреннего сгорания того времени (а было это в годы Первой мировой). Специальных еще не было, их требовалось изобрести. Конструкторские возможности ограничивались двумя факторами: стоимостным, с одной стороны, и поражающим - с другой. Мысль двигалась в разных направлениях. Вершиной ее стал кумулятивный снаряд. Принцип действия разных бронебойных снарядов будет рассмотрен ниже.
Чем пробить броню
Чтобы пробить обычную листовую броню, нужно концентрированно воздействовать на ее участок, сообщая ему кинетическую энергию. Проще всего делать это с помощью снаряда, представляющего собой сплошную болванку, снабженную заостренным концом, сминаемым при ударе о препятствие. Условием разрушения преграды может стать достаточно сильный импульс, вызывающий местные перенапряжения, превышающие по величине межмолекулярные связи металла. Так и поступали вначале: стреляли болванками, понимая, что взрыв, произведенный даже на самой поверхности брони, вряд ли сможет поразить живую силу и механизмы в силу рассеянности Осколки в данном случае тоже практически бесполезны.
Болванка треснула по танку
Совершенствование броневой защиты, а также применение ее наклонного расположения снизило эффективность сплошного бронебойного снаряда. Попадая на скошенную плоскость, он чаще всего рикошетил, хотя в силу своих особенностей иногда оказывался способен на так называемую нормализацию. Она состояла в том, что после первого касания наконечника вектор движения несколько менялся (до пяти градусов), а угол удара о броню становился более тупым. Это приводило к более эффективному распределению нагрузки на участок поражаемой защиты, и даже если броня не пробивалась насквозь, с внутренней ее стороны образовывалась своеобразная воронка, а кусочки металла летели внутрь машины с высокой скоростью, калеча и убивая экипаж. К тому же не следует сбрасывать со счетов и компрессионное воздействие, иными словами, сильное и быстрое изменение давления (по своей сущности, мощный удар воздушной волны).
Подкалиберные средства
Прочный стальной сердечник, заключенный в более мягкий снаряд, может решить проблему разрушения броневой защиты. После попадания этот стержень как бы выходит за пределы своей временной оболочки и наносит сильный удар, сконцентрированный на небольшой площади. Подкалиберники способны пробивать толстую броню, частично сохраняя преимущества снаряда-болванки. У них есть свои пороки, меньшая бронебойность на длинных дистанциях и куда более скромный угол нормализации (доворот не превышает двух градусов). При всей эффективности этот боеприпас был достаточно высокотехнологичен, дорог, к тому же не всегда справлялся со своей задачей. И тогда появился…
Как действует кумулятивный снаряд
Главный недостаток всех предыдущих разработок в области бронебойных боеприпасов выражен в самом их названии. Они предназначены для того, чтобы пробить. Но этого бывает мало. Ну, сделали дыру в броне, но если ею энергия снаряда погашена, то он уже не может нанести существенного вреда внутренним механизмам и экипажу. Танк можно отремонтировать, заварив пробоину, раненых танкистов отправить в госпиталь, убитых похоронить с почестями, а машину вновь отправить в бой. Однако все это становится невозможным, если в броню угодил кумулятивный снаряд. Принцип действия его заключается в том, что после прожигания отверстия, в него устремляется разрывной заряд, уничтожающий все, что казалось надежно защищенным.
Устройство
В настоящее время для борьбы с танками нет более эффективного средства, чем кумулятивный снаряд. World Of Tanks предлагает геймерам приобретать их только за «золото», относя эти виртуальные боеприпасы к «голдовым». И немудрено, при удачном попадании они гарантируют уничтожение цели. Расходовать их на противников, не обладающих достаточно высокой степенью защиты, не стоит. Если можно применить обычную «бэшку», то есть бронебойный снаряд, то рекомендуется использовать его. Узнать, как купить кумулятивный снаряд, легко, прочитав условия игры, но его рекомендуется не тратить попусту, а то в нужный момент его как раз и не хватит. Но это все игры, а в настоящем бою…
В устройстве кумулятивного боеприпаса успешно применен общевоенный принцип концентрации. На малой площади первичного контакта возникает струя раскаленного до плазматического состояния газа, которая подобно сварочному аппарату прожигает отверстие. Термитное действие сопровождается проникновением внутрь защищенного пространства основного заряда, разрывающегося уже под броней и несущего основные разрушения. Этот принцип использован в устройстве ручного «Фаустпатрона», широко применявшегося в конце Второй мировой войны. Так же работает и кумулятивный снаряд РПГ. Однако и с этой проблемой танкостроители научились бороться.
Противодействия кумулятивному взрыву
Первые образцы бронепрожигающих боеприпасов были рассчитаны на броневую защиту, примененную на танках периода Второй мировой войны, а она была незатейливой. Ничто не мешало струе раскаленного газа действовать на слой металла, она возникала сразу же после удара. Простейшая контрмера - создание условий для преждевременного срабатывания термитной составляющей заряда. Для этого вполне достаточно создать внешний слой «фальшброни» - и струя вместо металла будет нагревать воздух.
Второй способ применим для любых танков, созданных без учета возможностей кумулятивных снарядов. Нужно рассеять концентрированный поток небольшим контрвзрывом, для чего на броню можно поместить тротил в специальных коробочках на наружной поверхности машины. Этот метод сегодня применяется достаточно широко.
Третий способ используется в танках последнего поколения, в которых применена интегрированная броневая технология. Современная защита - многослойная, в ней чередуются керамические наполнители, взрывчатые расследователи и сверхпрочная листовая броня.
Тандемные снаряды
Нет такой защиты, которую вообще нельзя было бы преодолеть. На смену обычным «прожигателям» брони после появления методов противодействия пришел тандемный кумулятивный снаряд. Принцип действия его отличается от классического тем, что термитный и основной боезаряды разнесены по длине, и если ложно сработает первая ступень, то вторая уж точно достигнет цели. В настоящее время известны противотанковые средства с двумя и тремя зарядами. Направление термитных струй в некоторых моделях (главным образом, российских) смещены друг относительно друга, для того, чтобы они не мешали одна другой. Это обеспечивает способность пробивать до 800 мм современной защиты.
Таков кумулятивный снаряд. War Thunder, World Of Tanks и другие подобные компьютерные игры дают общее представление об особенностях применения этого боеприпаса и его характеристиках. Будет лучше, если эти знания останутся полезными только геймерам для их виртуальных сражений.
Загрузка...
