Od pojave oklopnih vozila eskalirala je vječna bitka između projektila i oklopa. Neki su dizajneri nastojali povećati prodor školjki, dok su drugi povećali trajnost oklopa. Borba se nastavlja i sada. Profesor Moskovskog državnog tehničkog sveučilišta po imenu V. I. N. E. Bauman, ravnatelj za znanost Istraživačkog instituta za čelik Valery Grigoryan
U početku je napad na oklop izveden frontalno: dok je glavna vrsta udara bio oklopni projektil kinetičkog djelovanja, dvoboj dizajnera sveo se na povećanje kalibra pištolja, debljine i kutevima nagiba oklopa. Ova evolucija jasno je vidljiva u razvoju tenkovskog naoružanja i oklopa u Drugom svjetskom ratu. Konstruktivne odluke toga doba sasvim su očite: barijeru ćemo učiniti debljom; ako ga nagnete, projektil će morati proći duži put u debljini metala, a vjerojatnost rikošeta će se povećati. Čak se i nakon pojave oklopnih projektila s tvrdom nedestruktivnom jezgrom u streljivu tenkovskih i protuoklopnih topova, malo se promijenilo.
Elementi dinamičke zaštite (EDS)
Oni su "sendviči" od dvije metalne ploče i eksploziva. EDZ se stavljaju u posude čiji ih poklopci štite od vanjskih utjecaja i istovremeno predstavljaju bacive elemente
Smrtonosni pljuvač
Međutim, već početkom Drugoga svjetskog rata dogodila se revolucija u upečatljivim svojstvima streljiva: pojavile su se kumulativne granate. 1941. njemački topnici počeli su koristiti Hohlladungsgeschoss ("projektil s usjekom u naboju"), a 1942. SSSR je usvojio projektil 76-mm BP-350A, razvijen nakon proučavanja zarobljenih uzoraka. Tako su uređeni slavni zaštitnici Fausta. Pojavio se problem koji se nije mogao riješiti tradicionalnim metodama zbog neprihvatljivog povećanja mase spremnika.
U glavi kumulativnog streljiva napravljen je stožast zarez u obliku lijevka obloženog tankim slojem metala (zvono naprijed). Eksplozivna detonacija počinje sa strane najbliže vrhu lijevka. Detonacijski val "sruši" lijevak na os projektila, a budući da tlak produkata eksplozije (gotovo pola milijuna atmosfera) prelazi granicu plastične deformacije ploče, potonji se počinje ponašati poput kvazi-tekućine. Ovaj proces nema nikakve veze s taljenjem, to je upravo "hladan" tok materijala. Tanak (usporediv s debljinom ljuske) kumulativni mlaz istisnut je iz urušavajućeg lijevka, koji ubrzava do brzina reda brzine eksplozivne detonacije (a ponekad čak i veće), to jest oko 10 km / s ili više. Brzina kumulativnog mlaza znatno premašuje brzinu širenja zvuka u oklopnom materijalu (oko 4 km / s). Stoga se interakcija mlaza i oklopa odvija prema zakonima hidrodinamike, odnosno ponašaju se poput tekućina: mlaz uopće ne izgara kroz oklop (to je raširena zabluda), već prodire u njega, baš kao mlaz vode pod pritiskom ispire pijesak.
Načela poluaktivne zaštite korištenjem energije samog mlaza. Desno: stanični oklop, čije su stanice ispunjene kvazi-tekućom tvari (poliuretan, polietilen). Udarni val kumulativnog mlaza reflektira se od stijenki i ruši šupljinu uzrokujući uništavanje mlaza. Dolje: oklop s reflektirajućim listovima. Zbog otekline stražnje površine i brtve, tanka ploča je pomaknuta, teče na mlaz i uništava ga. Takve metode povećavaju anti-kumulativnu otpornost za 30-40
Slojevita zaštita
Prva zaštita od kumulativnog streljiva bila je uporaba ekrana (oklop s dvije barijere). Kumulativni mlaz ne nastaje odmah, za njegovu maksimalnu učinkovitost važno je detonirati naboj na optimalnoj udaljenosti od oklopa (žarišna duljina). Ako se ispred glavnog oklopa postavi zaslon napravljen od dodatnih metalnih limova, detonacija će se dogoditi ranije, a učinkovitost udara će se smanjiti. Tijekom Drugog svjetskog rata, radi zaštite od faust patrona, tankeri su na svoja vozila pričvršćivali tanke metalne limove i mrežaste zaslone (uobičajena priča o upotrebi oklopnih kreveta u tom svojstvu, iako su se u stvarnosti koristile posebne mreže). Ali ovo rješenje nije bilo jako učinkovito - porast otpora bio je u prosjeku samo 9-18%.
Stoga su pri razvoju nove generacije tenkova (T-64, T-72, T-80) dizajneri koristili drugačije rješenje-višeslojni oklop. Sastojao se od dva sloja čelika, između kojih je postavljen sloj punila male gustoće - stakloplastike ili keramike. Ova "pita" dala je dobit u usporedbi s monolitnim čeličnim oklopom do 30%. Međutim, ova metoda nije bila primjenjiva za toranj: u tim modelima je lijevana i teško je staviti staklena vlakna unutra s tehnološkog gledišta. Dizajneri VNII-100 (sada VNII "Transmash") predložili su da se u toranj rastope oklopne kugle izrađene od ultra-porculana, čija je specifična sposobnost gašenja 2-2,5 puta veća od oklopnog čelika. Stručnjaci Istraživačkog instituta za čelik odabrali su drugu opciju: između vanjskog i unutarnjeg sloja oklopa postavljeni su paketi od čvrstog čelika visoke čvrstoće. Oni su preuzeli utjecaj oslabljenog kumulativnog mlaza pri brzinama kada se interakcija odvija ne prema zakonima hidrodinamike, već ovisno o tvrdoći materijala.
Obično je debljina oklopa u koji oblikovani naboj može prodrijeti 6–8 njegovih kalibara, a za naboje s pločama od materijala poput osiromašenog urana ta vrijednost može doseći 10
Poluaktivni oklop
Iako nije lako usporiti kumulativni mlaz, ranjiv je u bočnom smjeru i lako se može uništiti čak i slabim bočnim udarcem. Stoga se daljnji razvoj tehnologije sastojao u činjenici da je kombinirani oklop frontalnog i bočnih dijelova lijevanog tornja nastao zbog šupljine otvorene odozgo, ispunjene složenim punilom; odozgo je šupljina zatvorena zavarenim čepovima. Kule ovog dizajna korištene su na kasnijim modifikacijama tenkova-T-72B, T-80U i T-80UD. Princip rada umetaka bio je drugačiji, ali se koristila spomenuta "bočna ranjivost" kumulativnog mlaza. Takvi se oklopi obično nazivaju "poluaktivnim" sustavima zaštite, budući da koriste energiju samog oružja.
Jedna od varijanti takvih sustava je stanični oklop čiji su princip rada predložili zaposlenici Instituta za hidrodinamiku Sibirskog ogranka Akademije znanosti SSSR -a. Oklop se sastoji od niza šupljina ispunjenih kvazi-tekućom tvari (poliuretan, polietilen). Kumulativni mlaz, ulazeći u takav volumen omeđen metalnim stijenkama, stvara udarni val u kvazi-tekućini, koji se, reflektirajući se od stijenki, vraća na os mlaza i ruši šupljinu uzrokujući usporavanje i uništavanje mlaza. Ova vrsta oklopa osigurava do 30-40% povećanja anti-kumulativne otpornosti.
Druga je mogućnost oklop s reflektirajućim listovima. To je troslojna barijera koja se sastoji od ploče, odstojnika i tanke ploče. Mlaz, prodirući u ploču, stvara naprezanja koja vode prvo do lokalnog oticanja stražnje površine, a zatim do njezinog uništenja. U tom slučaju dolazi do značajnog oticanja brtve i tankog lima. Kad mlaz probije brtvu i tanku ploču, potonja se već počela udaljavati od stražnje površine ploče. Budući da postoji određeni kut između smjerova kretanja mlaza i tanke ploče, u nekom trenutku ploča počinje trčati na mlaz, uništavajući ga. U usporedbi s monolitnim oklopom iste mase, učinak korištenja "reflektirajućih" listova može doseći 40%.
Sljedeće poboljšanje dizajna bio je prijelaz na tornjeve sa zavarenom bazom. Postalo je jasno da razvoj za povećanje čvrstoće valjanog oklopa više obećava. Konkretno, 1980-ih godina razvijeni su novi čelici povećane tvrdoće i spremni za serijsku proizvodnju: SK-2SH, SK-3SH. Korištenje tornjeva s podlogom od valjanog čelika omogućilo je povećanje zaštitnog ekvivalenta uz podnožje tornja. Kao rezultat toga, kupola za tenk T-72B s valjanim postoljem imala je povećan unutarnji volumen, rast mase iznosio je 400 kg u usporedbi sa serijskom lijevanom kupolom tenka T-72B. Paket za punjenje tornja izrađen je od keramičkih materijala i čelika visoke tvrdoće ili od pakiranja na bazi čeličnih ploča s "reflektirajućim" pločama. Ekvivalentni oklopni otpor bio je jednak 500–550 mm homogenog čelika.
Kako funkcionira dinamička zaštita
Kad kumulativni mlaz prodre u element DZ, eksploziv u njemu detonira i metalne ploče tijela počinju se razlijetati. Istodobno, presijecaju putanju mlaza pod kutom, neprestano zamjenjujući nove dijelove ispod njega. Dio energije troši se na probijanje ploča, a bočni impuls pri sudaru destabilizira mlaz. DZ smanjuje oklopne karakteristike kumulativnog oružja za 50-80%. Istodobno, što je vrlo važno, DZ ne detonira kad se puca iz malokalibarskog naoružanja. Korištenje DZ -a postalo je revolucija u zaštiti oklopnih vozila. Postojala je stvarna prilika za utjecaj na prodorno štetno sredstvo onoliko aktivno koliko je prethodno utjecalo na pasivni oklop.
Eksplozija prema
U međuvremenu su se tehnologije u području kumulativnog streljiva nastavile poboljšavati. Ako tijekom Drugog svjetskog rata proboj oklopa projektila s oblikovanim nabojem nije prelazio 4-5 kalibra, kasnije se znatno povećao. Dakle, s kalibrom od 100-105 mm, već je bilo 6-7 kalibara (u ekvivalentu čelika 600-700 mm), s kalibrom od 120-152 mm, proboj oklopa je povišen na 8-10 kalibara (900 -1200 mm homogenog čelika). Za zaštitu od tog streljiva bilo je potrebno kvalitativno novo rješenje.
Rad na anti-kumulativnom ili "dinamičkom" oklopu, temeljenom na principu protueksplozije, odvijao se u SSSR-u od 1950-ih. Do 1970-ih njegov je dizajn već bio razrađen na Sveruskom istraživačkom institutu za čelik, ali je psihološka nespremnost visokih predstavnika vojske i industrije spriječila njegovo usvajanje. Uvjerili su se samo u uspješnu uporabu sličnog oklopa izraelskih tankera na tenkovima M48 i M60 tijekom arapsko-izraelskog rata 1982. godine. Budući da su tehnička, dizajnerska i tehnološka rješenja u potpunosti pripremljena, glavna tenkovska flota Sovjetskog Saveza opremljena je anti-kumulativnim eksplozivnim reaktivnim oklopom (ERA) Kontakt-1 u rekordnom roku-u samo godinu dana. Ugradnja DZ-a na tenkove T-64A, T-72A, T-80B, koji su već imali prilično snažan oklop, praktički je trenutno obezvrijedila postojeći arsenal protuoklopnog navođenog naoružanja potencijalnih protivnika.
Postoje trikovi protiv otpada
Kumulativni projektil nije jedino sredstvo za uništavanje oklopnih vozila. Mnogo opasniji protivnici oklopa su oklopni projektili kalibra (BPS). Dizajn takvog projektila je jednostavan - to je dugačak otpad (jezgra) od teškog i materijala visoke čvrstoće (obično volframov karbid ili osiromašeni uran) s repom za stabilizaciju u letu. Promjer jezgre mnogo je manji od kalibra cijevi - otuda i naziv "podkalibar". Leteći brzinom 1,5–1,6 km / s, „pikado” težak nekoliko kilograma ima takvu kinetičku energiju da, ako se pogodi, može prodrijeti u više od 650 mm homogenog čelika. Štoviše, gore opisane metode za poboljšanje anti-kumulativne zaštite praktički ne utječu na projektile podkalibra. Suprotno zdravom razumu, nagib oklopnih ploča ne samo da ne uzrokuje rikošet projektila podkalibra, već čak slabi stupanj zaštite od njih! Suvremena "ispaljena" jezgra ne rikošetiraju: pri dodiru s oklopom na prednjem kraju jezgre nastaje glava u obliku gljive koja igra ulogu šarke, a projektil se okreće prema okomici na oklop skraćujući put u njegovoj debljini.
Sljedeća generacija DZ-a bio je sustav Contact-5. Specijalisti istraživačkog instituta počeli su raditi sjajan posao, rješavajući mnoge kontradiktorne probleme: DZ je trebao dati snažan bočni impuls, dopuštajući destabilizaciju ili uništavanje jezgre BOPS-a, eksploziv je trebao pouzdano eksplodirati s niske brzine (u usporedbi s kumulativnim mlaznim) jezgrom BOPS -a, ali je istodobno isključena detonacija od pogodaka metaka i ulomaka granata. Dizajn blokova pomogao je u rješavanju ovih problema. Poklopac DZ bloka izrađen je od debelog (oko 20 mm) oklopnog čelika visoke čvrstoće. Nakon udara, BPS stvara tok fragmenata velike brzine koji detoniraju naboj. Utjecaj pokretnog debelog pokrova na BPS dovoljan je za smanjenje njegovih oklopnih svojstava. Utjecaj na kumulativni mlaz također je povećan u usporedbi s tankom (3 mm) pločom Contact-1. Kao rezultat toga, ugradnja DZ "Contact-5" na spremnike povećava anti-kumulativni otpor za 1, 5-1, 8 puta i osigurava povećanje razine zaštite od BPS-a za 1, 2-1, 5 puta. Kompleks Kontakt-5 instaliran je na ruskim serijskim tenkovima T-80U, T-80UD, T-72B (od 1988.) i T-90.
Posljednja generacija ruskog DZ - kompleks "Relikt", koji su također razvili stručnjaci Istraživačkog instituta za čelik. U poboljšanom EDZ-u uklonjeni su mnogi nedostaci, na primjer, nedovoljna osjetljivost kada su ga pokrenuli kinetički projektili male brzine i neke vrste kumulativnog streljiva. Povećana učinkovitost u zaštiti od kinetičkog i kumulativnog streljiva postiže se uporabom dodatnih ploča za bacanje i uključivanjem nemetalnih elemenata u njihov sastav. Kao rezultat toga, proboj oklopa projektila podkalibra smanjen je za 20-60%, a zbog povećanog vremena izlaganja kumulativnom mlazu, bilo je moguće postići određenu učinkovitost u kumulativnom oružju s tandemskom bojevom glavom.
