از زمان ظهور وسایل نقلیه زرهی ، نبرد ابدی بین پرتابه و زره بالا گرفته است. برخی از طراحان به دنبال افزایش نفوذ پوسته ها بودند ، در حالی که برخی دیگر دوام زره را افزایش دادند. مبارزه اکنون ادامه دارد. استاد دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام V. I. N. E. باومن ، مدیر علوم موسسه تحقیقاتی فولاد والری گریگوریان
در ابتدا ، حمله به زره به صورت مستقیم انجام شد: در حالی که نوع اصلی ضربه یک پرتابه زره زن با عملکرد جنبشی بود ، دوئل طراحان به افزایش کالیبر اسلحه ، ضخامت کاهش یافت. و زوایای تمایل زره. این تکامل در توسعه سلاح های تانک و زره در جنگ جهانی دوم به وضوح قابل مشاهده است. تصمیمات سازنده آن زمان کاملاً آشکار است: ما مانع را ضخیم تر می کنیم. اگر آن را کج کنید ، پرتابه باید راه بیشتری را در ضخامت فلز طی کند و احتمال ریکروش افزایش می یابد. حتی پس از ظهور پوسته های زره پوش با هسته سخت غیر مخرب در مهمات اسلحه های تانک و ضد تانک ، تغییرات کمی تغییر کرده است.
عناصر حفاظت پویا (EDS)
آنها "ساندویچ" دو صفحه فلزی و یک ماده منفجره هستند. EDZ در ظروفی قرار می گیرد که درپوش آنها را از تأثیرات خارجی محافظت می کند و در عین حال عناصر قابل پرتاب را نشان می دهد
تف کشنده
با این حال ، در آغاز جنگ جهانی دوم ، انقلابی در خواص قابل توجه مهمات رخ داد: پوسته های تجمعی ظاهر شد. در سال 1941 ، توپخانه داران آلمانی شروع به استفاده از Hohlladungsgeschoss ("یک پرتابه با شکاف در پرتاب") کردند ، و در سال 1942 اتحاد جماهیر شوروی پرتابه 76 میلی متری BP-350A را که پس از مطالعه نمونه های گرفته شده توسعه یافت ، به کار گرفت. چگونگی چیدمان حامیان معروف فاوست. مشکلی بوجود آمد که به دلیل افزایش غیرقابل قبول جرم مخزن با روشهای سنتی قابل حل نبود.
در سر مهمات تجمعی ، یک شکاف مخروطی شکل به شکل قیفی با لایه نازک فلزی (دهانه زنگ جلو) ایجاد شده است. انفجار انفجاری از نزدیکترین طرف به بالای قیف آغاز می شود. موج انفجار قیف را به محور پرتابه "فرو می ریزد" و از آنجا که فشار محصولات انفجار (تقریبا نیم میلیون اتمسفر) از حد تغییر شکل پلاستیک صفحه فراتر می رود ، حالت دوم شروع به رفتار مانند یک شبه مایع می کند. به این فرایند هیچ ربطی به ذوب شدن ندارد ، دقیقاً جریان "سرد" مواد است. یک جت نازک (قابل مقایسه با ضخامت پوسته) از قیف در حال فرو ریختن خارج می شود که به سرعت سرعت انفجار (و گاهی حتی بیشتر) یعنی حدود 10 کیلومتر در ثانیه یا بیشتر سرعت می بخشد. سرعت جت تجمعی به طور قابل توجهی از سرعت انتشار صدا در مواد زرهی (حدود 4 کیلومتر در ثانیه) فراتر می رود. بنابراین ، تعامل جت و زره بر اساس قوانین هیدرودینامیک رخ می دهد ، یعنی آنها مانند مایعات رفتار می کنند: جت به طور کلی از طریق زره نمی سوزد (این یک تصور غلط گسترده است) ، اما درست مانند آن در آن نفوذ می کند. جت آب تحت فشار شن و ماسه را از بین می برد.
اصول حفاظت نیمه فعال با استفاده از انرژی خود جت راست: زره سلولی ، سلولهای آن با یک ماده شبه مایع (پلی اورتان ، پلی اتیلن) پر شده است. موج ضربه ای جت تجمعی از دیواره ها منعکس شده و حفره را فرو می ریزد و باعث تخریب جت می شود. پایین: زره با ورق های بازتابنده. به دلیل تورم سطح پشتی و واشر ، صفحه نازک جابجا شده و بر روی جت می چرخد و آن را از بین می برد.چنین روش هایی مقاومت ضد تجمعی را 30-40 افزایش می دهد
حفاظت لایه ای
اولین حفاظت در برابر مهمات تجمعی استفاده از صفحه نمایش (زره دو مانع) بود. جت تجمعی فوراً شکل نمی گیرد ، برای حداکثر کارایی آن مهم است که بار را در فاصله مطلوب از زره (فاصله کانونی) منفجر کنید. اگر صفحه ای از ورق های فلزی اضافی در جلوی زره اصلی قرار گیرد ، انفجار زودتر اتفاق می افتد و تأثیر ضربه کاهش می یابد. در طول جنگ جهانی دوم ، برای محافظت در برابر فشنگ های فاوست ، تانکرها ورق های نازک فلزی و صفحه های مشبک را به خودروهای خود وصل کردند (یک داستان رایج در مورد استفاده از تخت های زرهی در این ظرفیت ، اگرچه در واقع از مشبک های خاصی استفاده می شد). اما این راه حل چندان م effectiveثر نبود - افزایش مقاومت به طور متوسط فقط 9-18 بود.
بنابراین ، هنگام توسعه نسل جدیدی از تانک ها (T-64 ، T-72 ، T-80) ، طراحان از یک راه حل متفاوت-زره چند لایه استفاده کردند. این شامل دو لایه فولاد بود که بین آنها یک لایه پرکننده با چگالی کم - فایبرگلاس یا سرامیک قرار داده شد. این "پای" در مقایسه با زره فولادی یکپارچه تا 30 a افزایش یافت. با این حال ، این روش برای برج غیر قابل اجرا بود: در این مدل ها ریخته گری شده است و قرار دادن فایبرگلاس در داخل از نظر تکنولوژیکی دشوار است. طراحان VNII-100 (امروزه VNII "ترانسماش") پیشنهاد کردند که توپ های زرهی برج ساخته شده از چینی فوق العاده ذوب شوند ، که توانایی خاموش کننده ویژه آنها 2-2 ، 5 برابر بیشتر از فولاد زرهی است. متخصصان موسسه تحقیقاتی فولاد گزینه دیگری را انتخاب کردند: بین لایه های بیرونی و داخلی زره بسته هایی از فولاد جامد با مقاومت بالا قرار داده شد. آنها تأثیر یک جت تجمعی ضعیف شده را با سرعت هنگامی که تعامل نه بر اساس قوانین هیدرودینامیک ، بلکه بسته به سختی مواد انجام می شود ، تحت تأثیر قرار می دهند.
به طور معمول ، ضخامت زره ای که یک بار شکلی می تواند در آن نفوذ کند 6 تا 8 از کالیبرهای آن است و برای بارهای با صفحات ساخته شده از موادی مانند اورانیوم ضعیف شده ، این مقدار می تواند به 10 برسد.
زره نیمه فعال
اگرچه کاهش سرعت جت تجمعی کار آسانی نیست ، اما در جهت جانبی آسیب پذیر است و حتی در اثر ضربه جانبی ضعیف نیز به راحتی از بین می رود. بنابراین ، توسعه بیشتر فناوری شامل این واقعیت است که زره ترکیبی قسمتهای جلویی و جانبی برج ریخته گری به دلیل حفره باز شده از بالا ، پر از یک پرکننده پیچیده تشکیل شده است. از بالا ، حفره با شاخه های جوش داده شده بسته شد. برجهای این طرح در تغییرات بعدی مخازن-T-72B ، T-80U و T-80UD استفاده شد. اصل عملکرد درج ها متفاوت بود ، اما از "آسیب پذیری جانبی" ذکر شده از جت تجمعی استفاده شد. چنین زرهی ها معمولاً به عنوان سیستم های حفاظتی "نیمه فعال" شناخته می شوند ، زیرا از انرژی خود سلاح استفاده می کنند.
یکی از انواع چنین سیستم هایی زره سلولی است که اصل عملکرد آن توسط کارکنان موسسه هیدرودینامیک شعبه سیبری آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی پیشنهاد شد. زره شامل مجموعه ای از حفره های پر شده با یک ماده شبه مایع (پلی اورتان ، پلی اتیلن) است. یک جت تجمعی ، با وارد شدن به چنین حجمی که توسط دیواره های فلزی محدود شده است ، یک موج ضربه ای در شبه مایع ایجاد می کند ، که با بازتاب از دیواره ها ، به محور جت باز می گردد و حفره را فرو می ریزد و باعث کند شدن و تخریب جت می شود. این نوع زره تا 30-40 درصد افزایش مقاومت در برابر تجمع را ایجاد می کند.
گزینه دیگر زره با ورق های بازتابنده است. این یک مانع سه لایه است که شامل یک صفحه ، فاصله دهنده و یک صفحه نازک است. جت با نفوذ به داخل دال ، تنش هایی ایجاد می کند که ابتدا منجر به تورم موضعی سطح پشتی و سپس تخریب آن می شود. در این حالت ، تورم قابل توجه واشر و ورقه نازک رخ می دهد. هنگامی که جت واشر و صفحه نازک را سوراخ می کند ، دومی در حال حاضر شروع به دور شدن از سطح پشت صفحه می کند.از آنجا که بین جهت حرکت جت و صفحه نازک زاویه خاصی وجود دارد ، در مقطعی از زمان صفحه شروع به حرکت بر روی جت می کند و آن را از بین می برد. در مقایسه با زره های یکپارچه با همان جرم ، اثر استفاده از ورق های "بازتابنده" می تواند به 40 برسد.
بهبود طراحی بعدی ، انتقال به برج هایی با پایه جوش داده شده بود. روشن شد که تحولات برای افزایش قدرت زره های نورد امیدوار کننده تر است. به طور خاص ، در دهه 1980 ، فولادهای جدید با سختی افزایش یافته و آماده تولید سری شدند: SK-2SH ، SK-3SH. استفاده از برج هایی با پایه ساخته شده از فولاد نورد باعث افزایش معادل حفاظتی در امتداد پایه برج شد. در نتیجه ، برجک برای مخزن T-72B با پایه نورد دارای حجم داخلی افزایش یافته بود ، رشد وزن 400 کیلوگرم در مقایسه با برجک سریال ریخته گری تانک T-72B بود. بسته پرکننده برج با استفاده از مواد سرامیکی و فولاد با سختی بالا یا از یک بسته بر اساس صفحات فولادی با ورق های "بازتابنده" ساخته شده است. مقاومت زره معادل 500-550 میلی متر فولاد همگن بود.
نحوه عملکرد حفاظت پویا
هنگامی که عنصر DZ توسط یک جت تجمعی نفوذ می کند ، مواد منفجره موجود در آن منفجر می شود و صفحات فلزی بدن شروع به پرواز می کنند. در همان زمان ، آنها مسیر جت را در زاویه ای قطع می کنند و دائماً بخشهای جدیدی را در زیر آن جایگزین می کنند. بخشی از انرژی صرف شکستن صفحات می شود و ضربه جانبی ناشی از برخورد جت را بی ثبات می کند. DZ ویژگی های سوراخ کردن زره سلاح های تجمعی را 50-80 reduces کاهش می دهد. در عین حال ، که بسیار مهم است ، DZ هنگام شلیک از سلاح های کوچک منفجر نمی شود. استفاده از DZ تبدیل به یک انقلاب در حفاظت از خودروهای زرهی شده است. فرصتی واقعی برای تأثیرگذاری بر عامل آسیب رسان نافذ همانطور که قبلاً بر زره منفعل تأثیر گذاشته بود وجود داشت.
انفجار به سوی
در همین حال ، پیشرفت فناوری در زمینه مهمات تجمعی همچنان ادامه دارد. اگر در طول جنگ جهانی دوم نفوذ زرهی پرتابه های پر از شکل از 4-5 کالیبر تجاوز نمی کرد ، بعداً به میزان قابل توجهی افزایش یافت. بنابراین ، با کالیبر 100-105 میلی متر ، قبلاً 6-7 کالیبر (در فولاد معادل 600-700 میلی متر) ، با کالیبر 120-152 میلی متر ، نفوذ زره به 8-10 کالیبر (900 -1200 میلی متر فولاد همگن). برای محافظت در برابر این مهمات ، یک راه حل کیفی جدید مورد نیاز بود.
کار بر روی زره های ضد تجمعی یا "پویا" ، بر اساس اصل ضد انفجار ، از سال 1950 در اتحاد جماهیر شوروی انجام شده است. در دهه 1970 ، طراحی آن قبلاً در موسسه تحقیقاتی فولاد روسیه انجام شده بود ، اما عدم آمادگی روانی نمایندگان عالی رتبه ارتش و صنعت مانع پذیرش آن شد. آنها تنها با استفاده موفقیت آمیز از زره های مشابه توسط تانکرهای اسرائیلی در تانکهای M48 و M60 در طول جنگ اعراب و اسرائیل در سال 1982 متقاعد شدند. از آنجا که راه حل های فنی ، طراحی و تکنولوژیکی کاملاً آماده شده بود ، ناوگان اصلی تانک اتحاد جماهیر شوروی مجهز به زره های واکنشی انفجاری ضد تجمعی Kontakt-1 (ERA) در مدت زمان بی سابقه-فقط در یک سال بود. نصب DZ بر روی تانک های T-64A ، T-72A ، T-80B ، که قبلاً زره های بسیار قدرتمندی داشتند ، عملاً زرادخانه های موجود سلاح های هدایت شونده ضد تانک دشمنان احتمالی را بی ارزش کرد.
ترفندهایی در برابر ضایعات وجود دارد
پرتابه تجمعی تنها وسیله تخریب خودروهای زرهی نیست. مخالفان خطرناک تر زره ، پرتابه های زیر کالیبر زره (BPS) هستند. طراحی چنین پرتابه ای ساده است - یک ضایعات طولانی (هسته) از مواد سنگین و با استحکام بالا (معمولاً کاربید تنگستن یا اورانیوم تهی) با دم برای تثبیت در پرواز است. قطر هسته بسیار کوچکتر از کالیبر بشکه است - از این رو نام "زیر کالیبر" نامیده می شود.پرواز با سرعت 1.5-1.6 کیلومتر بر ثانیه ، یک "دارت" با وزن چند کیلوگرم دارای چنین انرژی جنبشی است که در صورت برخورد می تواند به بیش از 650 میلی متر فولاد همگن نفوذ کند. علاوه بر این ، روشهای توصیف شده در بالا برای افزایش حفاظت ضد تجمعی عملاً بر پرتابه های زیر کالیبر تأثیر نمی گذارد. بر خلاف عقل سلیم ، کج شدن صفحات زرهی نه تنها باعث تکان خوردن یک پرتابه زیر کالیبر نمی شود ، بلکه حتی درجه حفاظت در برابر آنها را نیز تضعیف می کند! هسته های "شلیک شده" مدرن نمی چرخند: در تماس با زره ، سر قارچی شکل در انتهای جلوی هسته ایجاد می شود که نقش یک لولا را ایفا می کند و پرتابه به سمت عمود بر زره می چرخد و کوتاه می شود. مسیر در ضخامت آن
نسل بعدی DZ سیستم Contact-5 بود. متخصصان موسسه تحقیقاتی شروع به انجام یک کار بزرگ کردند و بسیاری از مشکلات متناقض را حل کردند: DZ قرار بود یک ضربه جانبی قدرتمند ایجاد کند ، که باعث بی ثباتی یا نابودی هسته BOPS می شود ، مواد منفجره باید به طور قابل اعتماد از قسمت پایین منفجر شود. سرعت (در مقایسه با جت تجمعی) هسته BOPS ، اما در همان زمان انفجار از اصابت گلوله و تکه های پوسته حذف شد. طراحی بلوک به مقابله با این مشکلات کمک کرد. پوشش بلوک DZ از فولاد زره ای ضخیم (حدود 20 میلی متر) ساخته شده است. پس از برخورد ، BPS جریانی از قطعات با سرعت بالا را ایجاد می کند که بار را منفجر می کند. تأثیر روی پوشش ضخیم متحرک روی BPS برای کاهش ویژگی های سوراخ زره کافی است. تأثیر روی جت تجمعی نیز در مقایسه با صفحه نازک (3 میلی متر) Contact-1 افزایش می یابد. در نتیجه ، نصب DZ "Contact-5" روی مخازن ، مقاومت ضد تجمعی را 1 ، 5-1 ، 8 برابر افزایش می دهد و سطح محافظت در برابر BPS را 1 ، 2-1 ، 5 برابر افزایش می دهد. به مجموعه Kontakt-5 بر روی مخازن سریال روسی T-80U ، T-80UD ، T-72B (از سال 1988) و T-90 نصب شده است.
آخرین نسل DZ روسیه - مجموعه "Relikt" ، همچنین توسط متخصصان موسسه تحقیقاتی فولاد توسعه یافته است. در EDZ بهبود یافته ، بسیاری از معایب حذف شد ، به عنوان مثال ، حساسیت کافی هنگام پرتابه های جنبشی با سرعت کم و برخی از انواع مهمات تجمعی آغاز شد. افزایش بهره وری در حفاظت در برابر مهمات جنبشی و تجمعی با استفاده از صفحات پرتاب کننده اضافی و گنجاندن عناصر غیر فلزی در ترکیب آنها حاصل می شود. در نتیجه ، نفوذ زرهی پرتابه های زیرخشک 20 تا 60 درصد کاهش می یابد و با توجه به افزایش زمان قرار گرفتن در معرض جت تجمعی ، می توان به بازدهی خاصی در سلاح های تجمعی با کلاهک پشت سر هم دست یافت.
