Гомогенная и композитная броня.

Гомогенная броня.

На заре появления сухопутной бронетехники, основным типом защиты были простые стальные листы. Их старшие товарищи, броненосцы и бронепоезда, к этому времени успели обзавестись цементированной и многослойной броней, но, в серийное танкостроение эти типы брони пришли лишь после ПМВ.

Гомогенная броня представляет собой горячекатаные листы или литые конструкции, из которых тем или иным методом собирают броневой корпус. Первым методом сборки были заклепки, как самый дешевый и быстрый на тот момент. Позже болтовые соединения существенно потеснили заклепки. К середине ВМВ основным методом соединения броневых плит стала электродуговая сварка. Первоначально сварка преимущественно была ручная газопламенная, но, развитие электротехники и освоение массового производства электродов достаточно высокого качества, привели к более широкому использованию электродуговой сварки. С начала 1930-х годов делались попытки внедрения в серийное производство автоматической электродуговой сварки. Но, достичь приемлемого качества при приемлемой стоимости удалось только в годы ВМВ в СССР, когда при производстве танков Т-34-76 и танков семейства КВ, впервые в мире стали применять автоматическую электродуговую сварку под слоем порошкового флюса.

Несмотря на изобретение электродуговой сварки еще в конце 19-го века российским инженером Н.Н. Бенардосом, вплоть до конца ВМВ в танкостроении ограниченно применялось соединение броневых плит на болты и заклепки. Это стало следствием проблем, которые возникают при сварке толстых плит из среднеуглеродистых сталей (0,25-0,45%С). Высокоуглеродистые стали в танкостроении даже сейчас практически не применяются.

Также, сложно добиться качественных сварных швов при сварке легированных и недостаточно очищенных сталей. Для измельчения структурного зерна сталей используют добавки марганца и других легирующих элементов. Они так же, повышают прокаливаемость сталей, тем самым, снижая локальные напряжения в сварном шве. Иногда может применяться закалка броневых плит, но, этот метод применяется крайне ограниченно, так как, предварительно закаленные броневые плиты при сварочном соединении создают еще большие проблемы из-за неоднородности поля внутренних напряжений. Для снятия напряжений обычно используют нормализационный отжиг или низкий отпуск. Но, для достижения существенного повышения твердости, вначале сталь должна быть закаленной на мартенсит или на троостит (то есть, высокая закалка). Высокая закалка толстостенных деталей сложной формы всегда представляет большую сложность, если это деталь величиной с корпус танка, то задача практически не решаемая.

Для повышения стойкости гомогенной брони желательно повысить твердость поверхности броневых плит, а сердцевины и строну, обращенную внутрь, оставить вязкой и сравнительно эластичной. Этот подход впервые был реализован на броненосцах конца 19-го века. В бронетехнике это решение применялось намного уже.

Проблема цементации заключается в необходимости долгой выдержки детали в порошковом карбюризаторе (смесь на основе кокса, нескольких процентов извести, и небольшой добавки поташа) при температурах 500-800*С. При этом проблематично добиться равномерной толщины карбидного слоя. К тому же, сердцевина стальной детали становится крупнозернистой, что резко снижает ее усталостную прочность и несколько снижает все прочностные параметры.

Более совершенный метод – азотирование. Азотирование проводить технически сложнее, но, после азотирования деталь подвергается нормализационному отжигу с охлаждением в масле. Это несколько компенсирует увеличение структурного зерна. Но, глубина слоя азотирования не превышает одного миллиметра при времени азотирования в десятки часов.

Прекрасный метод – цианидирование. Проводится быстрее, твердость не ниже, температура нагрева сравнительно небольшая. Но, окунать броневые плиты (и тем более, корпус танка) в расплавленную смесь цианидов, это, мягко говоря, неэкологично, да и вообще, сомнительное удовольствие.

Оптимальные свойства броневой защиты можно достичь использованием сварного корпуса из среднеуглеродистой стали, а сверху закрыть корпус сварными и/или соединенными на резьбу плитами из закаленной высокопрочной стали.

Композитная броня.
Композитные материалы это, в общем случае, материалы, сочетающие в себе два и более компонента с сильно отличающимися свойствами. К ним можно отнести армированные, многослойные, наполненные, и другие композиции (“композиция”, в данном значении, можно примерно перевести как “смесь” или “совмещение”).

К классическим примерам композитных материалов можно отнести простые железобетонные плиты, или, например, смесь кобальта и порошкового карбида вольфрама, используемую для производства твердосплавных наплавок быстрорежущего инструмента. При этом, классическое значение, и наибольшую известность термин “композитные материалы” приобрел применительно к композициям на основе полимерных матриц, усиленных тем или иным армированием (волокно, порошки, ровинги, войлоки (нетканые текстили), полые сферы, ткани, и пр.).

Применительно к броневой защите, композитная броня это броня, включающая конструктивные элементы из материалов с сильно отличающимися свойствами. Как мы уже сказали выше, внешние плиты желательно сделать максимально твердыми, а несущей основе оставить хорошую обрабатываемость, и высокую вязкость.

Следовательно, композитная броня может включать в себя различные сочетания из вязкого и упругого материал и высокотвердого материала: среднеуглеродистая сталь + керамика, алюминий + керамика, титановый сплав + закаленная инструментальная сталь, кварцевое стекло + броневая сталь, стеклопластик + керамика + сталь, сталь + СВМПЭ + корундовая керамика, и мн. др. Обычно, внешняя плита изготавливается из материала со средними прочностными свойствами, она выполняет функцию противокумулятивного экрана, а так же, обеспечивает защиту твердых хрупких элементов от попаданий осколков и пуль. Самый нижний слой выполняется несущим, оптимальный материал для него броневая сталь и/или алюминиевые сплавы. Если позволяет средства, то титановые сплавы. Для остановки наиболее эффективных противотанковых средств может дополнительно использоваться подбой из высокопрочного волокна (обычно кевлар, но, иногда используют нейлон, лавсан, капрон, СВМПЭ, и пр.). Подбой останавливает осколки, возникающие при неполном пробивании брони, обломки разрушившегося сердечника БОПС, мелкие осколки от небольшой пробоины кумулятивным снарядом. Кроме того, подбой повышает теплоизоляцию и звукоизоляцию машины. Веса подбой особо не добавляет, больше влияя на стоимость бронетехники.

В отличие от гомогенной брони, любая композитная броня работает на разрушение. Проще говоря, верхний экран легко пробивается практически любыми ПТ средствами. Твердые пластины выполняют свою функцию в процессе более или менее хрупкого разрушения, а несущая часть брони останавливает уже рассеянный удар кумулятивной струи или обломки сердечника БОПС. Подбой подстраховывает от более мощных ПТ средств, но, его возможности весьма ограничены.

При проектировании композитной брони так же учитываются три немаловажных фактора: стоимость, плотность, и обрабатываемость материал. Камнем преткновения керамики является обрабатываемость. Кварцевое стекло, так же, имеет плохую обрабатываемость, да и солидную стоимость. Стали и сплавы вольфрама отличаются высокой плотностью. Полимеры, хотя и весьма легкие, но, стоят обычно дорого, да и чувствительны к огню (как и к длительному нагреву). Алюминиевые сплавы сравнительно дороги, и имеют низкую твердость. Идеального материала, к сожалению, нет. Но, те или иные сочетания различных материалов, часто позволяют оптимально решить техническую задачу при приемлемой стоимости.
https://m.aftershock.news/?q=node/574468
Статья нашего читателя Николая Володина

Американский взгляд на «танковую войну» в Ираке и Сирии
Дайте танкисту штурмовую винтовку!

На всем протяжении войны с террористами в Сирии и в Ираке танки являются одними из важных участников боевых действий и применяются практически всеми сторонами конфликта – от правительственных сил до различных формирований мятежников. Использовались машины различных поколений – от послевоенных до самых современных, для которых ближневосточные пустыни, оазисы и города стали испытательным полигоном.
Нельзя сказать, что боевые действия в Сирии радикально обогатили наших военных в вопросах тактики использования бронированных машин. Они, скорее, подтвердили горький опыт чеченской войны.

Прохоровки не будет

А вот для американцев некоторые аспекты специфики применения танков в Сирии и Ираке стали откровением. Писатель и блогер Александр Афанасьев сделал перевод аналитического материала американского эксперта Криса Эрнандеса, ветерана КМП США и танкиста Национальной Гвардии, участника боевых действий в Афганистане и Ираке, в котором он размышляет об уроках нынешней войны на Ближнем Востоке.

Эрнандес полагает, что ожидать в подобных конфликтах сражений вроде Прохоровки или Эль-Аламейн не приходится. Не стоит ожидать и того, что большинство боестолкновений будет происходить в практически идеальных для танков условиях пустыни, вроде тех, что были при разгроме в ходе «Бури в Пустыне» контратаковавшей американцев иракской дивизии «Тавалкана» 26 февраля 1991. Гораздо чаще, полагает эксперт, танкистам придется действовать на крайне неблагоприятном ландшафте, среди урбанистических развалин вроде тех, в которых действовали войска коалиции в Мосуле и Ракке.

Неуязвимость «Абрамса» сильно преувеличена

Такие условия позволяют повстанцам подобраться к танкам на дистанцию кинжального огня и атаковать их в мертвых зонах всеми имеющимися у них средствами, включая «Коктейли Молотова» и другие подручные средства.

В таких условиях средства наблюдения танков – перископы и прицелы, совершенно недостаточны для контроля обстановки, и боевые машины оказываются практически слепы.

Эксперт констатирует, что неуязвимость американского танка «Абрамс» сильно преувеличена, особенно в свете распространения на Ближнем Востоке современных РПГ и ПТРК, а также модернизированных выстрелов к «старичку» РПГ-7. Причем в массовом появлении этого грозного противотанкового оружия у джихадистов Эрнандес обвиняет американских союзников (вероятно, правительственные войска Ирака и «умеренную» сирийскую оппозицию). Все это делает наличие пехотного прикрытия танков важнейшим и необходимым условием их применения. Судя по словам американского ветерана, эти, в общем-то, прописные истины очевидны далеко не для всех в ВС США. Что косвенно подтверждают огромные потери коалиции в Мосуле.

Чем отстреливаться экипажу подбитого танка?

Особое внимание он уделяет индивидуальному оружию танкиста. Сегодня на экипаж «Абрамса» полагается всего одна штурмовая винтовка М-4, остальные танкисты вооружены пистолетами. При этом они практически не имеют необходимых навыков стрельбы из карабина – занятий по огневой подготовке с ними не проводится. Такую ситуацию Эрнандес признает недопустимой.

Ветеран Ирака и Афганистана считает вполне возможной ситуацию, когда танкист вынужден применить винтовку для уничтожения противника, находящегося в мертвой для танкового вооружения зоне. Кроме того, в случае повреждения машины и необходимости спешится, он едва ли сможет защитить себя пистолетом, против АК повстанцев. Между прочим, вопрос штатного вооружения танкистов встал еще после оккупации Ирака, когда спешенные экипажи стали привлекать к охране периметров баз и даже к патрулированию. Поскольку штатных М-4 у большинства из них не было, их приходилось вооружать трофейными иракскими автоматами. Нельзя сказать, что их огневые возможности от этого снизились, но проблема проявилась весьма отчетливо. И она не решена до сих пор. Свой обзор Крис Эрнандес закачивает несколько патетическим призывом к руководству сухопутных сил США, «выучить сирийские уроки», если они до этого проигнорировали трагические уроки недавней американской истории.
https://www.vpk-news.ru/articles/41316

Финалисты конкурса на новый ОБТ для Швеции – Леопард-2 (Усовершенствованный), Леклерк, М1А2 «Абрамс»

Некоторые выводы по испытаниям данных машин:

· Leopard 2 получил наименьшее количество штрафных баллов в номинации "живучесть", так как шведы посчитали его комбинированную броню самой лучшей из трех образцов. Кроме того у него имелось дополнительное бронирование на крыше башни, это даже перевесило отсутствие отдельной укладки (каковая имелась у М1А2). Впрочем, как только на Leclerc была установлена броня разработки компании Åkers Krutbruk, как считается, его защищенность выросла на 50-100%.

· В категории "подвижность" Leclerc занял второе место, так как расход топлива у него оказался выше чем у Leopard 2, М1А2 по понятным причинам оказался на третьем месте.

· В категории "система вооружения" Leopard 2 занял первое место за счет более высокой меткости. Lеopard 2 и M1A2 имели тепловизиооный канал в панорамном прицеле (в Leclerc только инфракрасный прожектор), а у М1А2 был еще и отдельный дневной канал.

· "Система управления" - у М1А2 имелась система управления и обмена информацией IVIS, на Leopard 2 был установлен прототип системы IFIS, у Leclerc система FINDERS видимо еще находилась в разработке.

· "Надежность" - Leopard 2 имел более высокий уровень надежности, чем М1А2, а на Leclerc еще не были до конца вылечены "детские болезни".
http://btvt.info/3attackdefensemobility … weeden.htm

К ПРОБЛЕМЕ МОДЕРНИЗАЦИИ ТАНКОВ

Актуальной проблемой в современных условиях является модернизация существующих танков. Наибольший эффект дает совершенствование системы управления огнем и наличие управляемого вооружения. Проблема модернизации танков - предмет, вызывающий постоянный интерес специалистов. В настоящее время существует достаточное количество проектов, предусматривающих улучшение характеристик, как ходовой части, так и вооружения, являющегося наиболее динамичной составляющей и обеспечивающего наибольший прирост эффективности. Как правило, большинство проектов в этой области предусматривает модернизацию системы управления огнем (СУО) с целью повышения точности стрельбы неуправляемым вооружением, расширение условий применения (в первую очередь обеспечение стрельбы ночью) и существенное повышение функциональных возможностей командира. По этому пути идут практически все разработки систем управления огнем на Западе. Однако ни в одной известной нам системе не реализована возможность применения управляемого вооружения, хотя на сегодняшний день совершенно очевидны его преимущества. Кратко они сводятся к следующему:

1. возможность упреждения противника при встречном бое танков и обеспечение их поражения до входа в зону эффективного огня танковых пушек;

2. поражение широкой номенклатуры целей (танков, БМП и БТР, вертолетов, ДЗОТов), что существенно повышает возможность танка как универсального боевого средства;

3. отсутствие нужды в высокобаллистическом орудии при обеспечении эффективной дальности стрельбы, превосходящей лучшие бронебойно-подкалиберные снаряды, что открывает новые возможности повышения таких характеристик, как защита и маневренность;

4. качественное повышение эффективности устаревших по вооружению танков, что позволяет продлить их жизненный цикл и дать значительную экономию финансовых средств.

В настоящее время имеется достаточно большой парк боевой техники, обладающей значительными ресурсами ходовой части, устаревшими вооружением и системой управления огнем. Это российские танки Т-55, Т-62, Т-72М, зарубежные М60А1, Леопард-1 и другие. На рис. 1, 2, 3 приведены конечные результаты существенного повышения точности и увеличения номенклатуры поражаемых целей. При всей очевидности вопроса представляет интерес адекватность теоретических рассуждений практическим результатам. В этом плане показательны результаты доработки и испытаний российского танка Т-62, проведенных в одной из стран с жарко-пустынным климатом. Модернизация танка включала размещение на нем системы управления огнем, разработанной для БМП-З с одновременной доработкой силовой стабилизации башни с целью повышения точности. В состав СУО входят: прицел-прибор наводчика с двухплоскостной стабилизацией линии визирования и информационно-визирным каналом, лазерный дальномер, баллистический вычислитель с системой датчиков, блок сопряжения с доработкой электроники управления силовым стабилизатором. Наличие этой системы позволило существенно повысить точность неуправляемого вооружения и обеспечить стрельбу с места и с ходу управляемым вооружением. Объектом модернизации был танк Т-62 1965 года выпуска. Проведенные доработки позволили устранить основные неисправности и разместить на нем автоматизированную систему управления огнем (фото 1). Испытания включали два этапа: стационарные и стрельбовые (фото 2, 3). При стационарных испытаниях проводились проверки:

- юстировки прицелов и дальномера с пушкой;

- точности стабилизации оружия;

- решений баллистического вычислителя;

- синхронизации.

Указанные проверки проводились до начала и по окончании испытаний, до и после марша (6- 7 км ), проходившего с включенной системой управления огнем со скоростями порядка 25- 30 км/ч , и после стрельб с места и с ходу различными типами боеприпасов (бронебойно-подкалиберными, осколочно-фугасными, управляемыми). Как после пробега, так и после стрельб выверки остались практически неизменными. Это свидетельствует о "жесткости" системы, малой чувствительности ее к воздействию внешних факторов.

Стрельбовые испытания включали:

- проверку безопасности, а также устойчивости параметров системы при стрельбе темперированными выстрелами;

- определение средней точки попадания осколочно-фугасного и бронебойно-подкалиберного боеприпасов при стрельбе на дальность 1000 м с определением начальной скорости и технического рассеивания;

- определение рассеивания осколочно-фугасных и бронебойно-подкалиберных боеприпасов;

- определение точности стрельбы при выполнении различных задач неуправляемыми боеприпасами: стрельба при крене, стрельба в движении (фронтальном и фланговом);

- стрельбу выстрелами с управляемыми снарядами.

Результаты стрельб показали следующее.

1. При стрельбе темперированными (+50oС) бронебойно-подкалиберными снарядами (БПС) при крене танка ~10o и развороте башни на 90o в сторону, противоположную крену, и максимальном угле возвышения пушки длина отката составила 400- 405 мм при допустимой величине 430 мм .

После воздействия максимального ударного импульса работоспособность установленной на танке СУО обеспечивается. Изменение юстировки составило менее 0,4 мрад (допустимое 0,6 мрад). Подтверждена безопасность работы экипажа.

2. Пристрелка подтвердила малое значение разброса начальной скорости и высокие характеристики технического рассеивания системы Ет бпс = 0,09-0,15 т.д. Ет офс = 0,11-0,19 т.д.

3. Стрельба с места по неподвижной цели проводилась на различные дальности, с неподготовленных позиций по щиту размером 6х6. При стрельбе танк имел крен и дифферент до 6o. При этом:

- при стрельбе бронебойно-подкалиберными боеприпасами на дальности 1600- 2000 м суммарная ошибка составила 0,09-0,25 т.д.;

- при стрельбе осколочно-фугасным боеприпасом на дальности 1500- 1800 м суммарная ошибка составила 0,13-0,27 т.д.

4. Стрельба с ходу по неподвижной цели проводилась по щиту размером 6х6 м при фронтальном и фланговом движении со скоростью 15- 20 км/ч . При этом:

- при стрельбе бронебойно-подкалиберным боеприпасом и фронтальном движении на цель (Дср © 1300 м ) суммарная ошибка составила 0,1-0,22 мрад;

- при стрельбе осколочно-фугасным боеприпасом и фронтальном движении на цель (Дср © 1300 м ) суммарная ошибка составила 0,21-0,51 т.д.;

- при стрельбе бронебойно-подкалиберным боеприпасом и фланговом движении на цель (Дср = 1300 м ) суммарная ошибка составила 0,35-0,6 т.д.;

- при стрельбе осколочно-фугасным боеприпасом и фланговом движении на цель (Дср © 1300 м ) суммарная ошибка составила 0,43-0,48 т.д.

Результаты испытаний показывают, что размещение на танке Т-62 автоматизированной системы управления огнем существенно повышает точность стрельбы и дает танку новые возможности.

5. Стрельба управляемой ракетой проводилась с места и с ходу на скорости 15 км/ч при фронтальном и фланговом движении на различные дальности по щиту. Результаты стрельб приведены в таблице.

Таким образом, управляемое вооружение подтвердило высокую надежность и точность на всех дальностях с места и с ходу при чередовании со стрельбой неуправляемыми боеприпасами танка.

Выводы

1. Актуальной проблемой в современных условиях является модернизация существующих танков. Наибольший эффект дает совершенствование системы управления огнем и наличие управляемого вооружения.

2. Принципиально важным при выборе варианта модернизации является подтверждение теоретических посылок практическими стрельбами.

3. Испытания танка Т-62, модернизированного с использованием системы управления огнем БМП-3, показали высокую стабильность параметров СУО и высокую точность при стрельбе как управляемым, так и неуправляемым вооружением при стрельбе с места и с ходу при фронтальном и фланговом движении:

- суммарные ошибки стрельбы неуправляемым вооружением с места составили 0,17-0,27 мрад, при стрельбе с ходу - 0,32-0,48 мрад;

- при стрельбы управляемым вооружением с места и с ходу обеспечена 100-процентная вероятность попадания в цель.

4. Предложенная СУО и управляемое вооружение могут быть использованы на различных российских и зарубежных танках с пушками калибра 100-125 мм .

Раскрыт план США по тотальному уничтожению российских танков

В Пентагоне американские военные специалисты работают над секретным проектом Assault Breaker 2, который посвящен стратегии на срыв быстрого наступления России и Китая в ходе возможной войны, сообщает Forbes. Первая часть проекта планировалась в 1970-е годы, когда война с СССР выглядела вполне вероятной. В рамках плана ставилась задача по выработке действий по сдерживанию наступательного потенциала танковых соединений.

Бывший замминистра обороны США Боб Уорк как-то обмолвился о содержании такого плана. «Он предусматривал применение самолетов обнаружения и целеуказания, уничтожающих цели ударами по большим площадям, а также баллистических ракет класса «поверхность–поверхность» с самонаводящимися противотанковыми суббоеприпасами», – утверждал военный. Сейчас США хотят получить такую же систему, которая способна уничтожить танковые массы России и Китая, если горячий конфликт с ними станет реальностью.

Стратегия Assault Breaker 2 направлена на выведение из строя максимально числа средств противника до тех пор, пока в бой не вступят традиционные комплексы вооружений США и их союзников. В рамках данного проекта будут использоваться старые радиолокационные системы и системы наведения, которые получат новые приборы и сетевые технологии.

В такую систему будут интегрированы установки с ракетами разной дальности. «Если связать эти и другие аналогичные системы воедино, то теоретически можно будет обнаруживать, осуществлять наведение и наносить удары по большому количеству танков и кораблей, делая это очень быстро», – говорится в материале. Суть данной системы – сорвать наступление противника, причем сделать это максимально быстро.

МК (Московский комсомолец)